Принцип работы: управление сцеплением колес автомобиля с дорожным покрытием Peugeot 207 I

Датчик скорости вращения колеса

"a": полярность магнитного ротора

• N: север
• S: юг

(1) датчик скорости

(2) магнитный ротор

A: полярность магнитного ротора (Север и Юг), преобразованная в напряжение датчиком скорости автомобиля

B: скорость автомобиля

T: время

Блок-схема функции антиблокировки колес

Обозначения

• Простая стрелка: классическая проводная связь
• Пунктирная стрелка: гидравлическая связь

Гидравлическая цепь ABS

E: гидравлический блок

11: главный тормозной цилиндр

12: усилитель тормозной системы

13: педаль тормоза

14: впускной электроклапан

15: насос подачи тормозной жидкости

16: выпускной электроклапан

17: аккумулятор

18: скоба переднего правого тормозного механизма

19: тормозной барабан / тормозная скоба задняя, левая

20: тормозной барабан / тормозная колодка задняя, правая

21: скоба переднего левого тормозного механизма

Фаза торможения без регулировки

Обозначения

• F: электрическая команда или информация
• 7020: компьютер ABS

(11) главный тормозной цилиндр

(12) усилитель тормозной системы

(14) впускной электроклапан

(15) насос подачи тормозной жидкости

(16) выпускной электроклапан

(17) аккумулятор

(21) тормозная скоба

(22) датчик скорости вращения колеса

При торможении, пока колеса устойчивые, давление в тормозных скобах (21) (или в цилиндрах колес) соответствует давлению, создаваемому в главном тормозном цилиндре (11) водителем

• Усилие на педаль тормоза, прилагаемое непосредственно на тормозную скобу (21)
• Впускной электроклапан (14) в положении покоя (открытый)
• Выпускной электроклапан (16) закрыт

Фаза поддержания давления

Обозначения

• F: электрическая команда или информация
• 7020: компьютер ABS

(11) главный тормозной цилиндр

(12) усилитель тормозной системы

(14) впускной электроклапан

(15) насос подачи тормозной жидкости

(16) выпускной электроклапан

(17) аккумулятор

(21) тормозная скоба

(22) датчик скорости вращения колеса

(23) тормозной клапан

В начале нестабильности колеса, обнаруженной датчиком (22), система препятствует увеличению давления в цепи торможения этого колеса

• Скорость колеса становится ниже эталонной скорости
• Блок управления посылает команду закрытия электромагнитного клапана впуска (14)
• Тормозная скоба (21) изолирована от главного тормозного цилиндра (11)
• Выпускной электроклапан (16) в положении покоя (закрыт)

Тормозной клапан (23) позволяет растормаживать колесо, если водитель отпускает педаль тормоза, пока впускной клапан (14) закрыт

Фаза падения давления

Обозначения

• F: электрическая команда или информация
• 7020: компьютер ABS

(11) главный тормозной цилиндр

(12) усилитель тормозной системы

(14) впускной электроклапан

(15) насос подачи тормозной жидкости

(16) выпускной электроклапан

(17) аккумулятор

(21) тормозная скоба

(22) датчик скорости вращения колеса

При большой нестабильности колеса давление быстро падает

• Порог скольжения превышен
• Компьютер открывает выпускной электроклапан (16), который связывает тормозную скобу (21) с аккумулятором (17)
• Мембрана аккумулятора перемещается и сжимает пружину, что вызывает снижение давления в системе
• Колесо восстанавливает скорость
• Одновременно компьютер управляет насосом повторного впрыска (15), который нагнетает давление к главному цилиндру (11), жидкость резервируется в сборной емкости

Фаза отпускания педали тормоза

Исчезает усилие на педали тормоза

Главный тормозной цилиндр устанавливает связь между тормозным суппортом и бачком с тормозной жидкостью

Давление падает и освобождает колесо

Тормозной клапан, установленный на ответвлении впускного электромагнитного клапана, служит для быстрого сброса давления в гидравлической цепи тормозного суппорта

Узел регулировок ABS не вмешивается в эту фазу функционирования

На впускные и выпускные электромагнитные клапаны не подается питание: впускной электроклапан открыт, выпускной электроклапан закрыт

База физического перемещения

Проскальзывание

Сдвиг при торможении является разницей между скоростью автомобиля и окружной скоростью колеса

Когда колесо блокировано, максимальный сдвиг 100 %

Когда колесо свободно и не заторможено, минимальный сдвиг 0 %

Торможение считается стабильным до 25 % сдвига

Боковое ускорение и извилистая скорость

Боковое ускорение соответствует ускорению, которое испытывает автомобиль в поперечном направлении (по оси, перпендикулярной направлению движения) и которое появляется при прохождении виражей

Извилистая скорость и скорость вращения автомобиля вокруг своей вертикальной оси

Принцип работы динамического контроля стабильности (ESP)

Динамический контроль стабильности помогает водителю, воздействуя на тормоза и крутящий момент двигателя, корректировать траекторию движения автомобиля

Чтобы подправить траекторию движения автомобиля, нужно

• Вновь обрести моторику переднего моста (компьютер системы динамической стабилизации регулирует крутящий момент двигателя)
• Заставить автомобиль двигаться по желаемой траектории движения (компьютер контроля стабильности затормаживает одно из колес автомобиля таким образом, чтобы создать вращающий момент вокруг этого колеса)

ESP – активная функция безопасности, которая обеспечивает стабильность в следующих случаях

• Ускорение
• Тормозная система
• При движении с постоянной скоростью
• Изменение направления движения (стабилизация траектории движения)

ESP предназначен для ответа на все критические ситуации вождения, устраняя тенденции к боковому скольжению после первых же признаков заноса колес

ESP корректирует траекторию движения автомобиля в ситуации неполного или излишнего поворота

Структурная схема

Обозначения

• Простая стрелка: классическая проводная связь
• Тройная стрелка: мультиплексная связь
• Пунктирная стрелка: гидравлическая связь

Функция динамического контроля стабильности оптимизирует траекторию движения автомобиля

Функция включает три операции

• Расчет траектории движения, которую желает выбрать водитель
• Расчет реальной траектории движения автомобиля
• Расчет поправок, с учетом движения автомобиля по траектории, выбранной водителем (в рамках физических законов)

Корректировка траектории движения при недостаточной управляемости на повороте

Обозначения

• "b": желаемая водителем траектория движения с контролем стабильности
• "c": траектория движения без контроля стабильности
• "d": компенсационный момент угловой скорости
• "e": заторможенное заднее колесо

Во время неполного поворота передние колеса стремятся к внешнему краю поворота

Компьютер контроля стабильности затормаживает заднее колесо, находящееся внутри поворота и снижает крутящий момент двигателя

Корректировка траектории движения при излишнем повороте

Обозначения

• "b": желаемая водителем траектория движения с контролем стабильности
• "c": траектория движения без контроля стабильности
• "f": заторможенное переднее колесо
• "g": компенсационный момент угловой скорости

Во время излишнего поворота задние колеса стремятся к внешнему краю поворота

Компьютер контроля стабильности затормаживает переднее колесо, находящееся снаружи поворота и снижает крутящий момент двигателя

Автоматическая коррекция усиления

Функция включает три операции

• Расчет траектории движения, которую желает выбрать водитель: угловой датчик рулевого колеса информирует компьютер контроля стабильности о траектории, желаемой водителем
• Расчет реальной траектории движения автомобиля: акселерометр и гироскоп информируют компьютер контроля стабильности о выполненной автомобилем траектории
• Корректировка траектории: компьютер контроля стабильности рассчитывает разницу между двумя траекториями (колесо для торможения)

В зависимости от этой разницы и активных законов, которые он содержит в своей памяти, компьютер контроля стабильности определяет действие, которое нужно предпринять, чтобы выполненная траектория приблизилась к траектории, желаемой водителем

Расчет различной кинематической информации

Расчет скорости автомобиля: скорость автомобиля определяется по средней скорости передних ведущих колес

Расчет эталонной скорости автомобиля: эталонная скорость автомобиля определяется по скорости четырех колес

Расчет расстояния

Расстояние расчитывается, исходя из информации от датчиков скорости задних колес

Расчет угловой скорости

Извилистая скорость измеряется от датчика гироскопа

Расчет реальной траектории движения автомобиля

Действительная траектория автомобиля рассчитывается, исходя из следующих параметров

• Скорость вращения колес
• Угловая скорость
• Боковое ускорение

Расчет траектории движения, которую желает выбрать водитель

Желаемая водителем траектория движения рассчитывается от

• Угол развала колес, определенный угловым датчиком рулевого колеса (абсолютная величина угла развала колес)
• Скорость автомобиля

Требование включения системы динамической стабилизации на уровне исполнительных механизмов

Существует 2 типа команд

• Команды крутящего момента для двигателя
• Команды к элементам гидросистемы

Гидравлические органы управляются гидравлическим блоком тормозной системы

Гидравлический блок тормозной системы управляет давлением в скобах тормозных дисков или цилиндрах тормозных барабанов колес

Роль выключателя стоп-сигналов и педали тормоза

Блок управления системы динамической стабилизации использует 3 типа информации

• Информация от главного выключателя педали тормоза (принимается непосредственно компьютером ESP по проводной связи)
• Информация от выключателя, исходящая от педали тормоза (в случае нарушения главного контакта) (принимается компьютером управления двигателем)
• Информация от датчика давления тормозной системы

Компьютер ESP в ситуации торможения или неторможения постоянно анализирует сигналы, исходящие от колес, угловых датчиков, рулевого колеса и двойного датчика и может отправить настройку

В случае настройки не работающего торможения, сразу по получению информации от выключателя стоп-сигналов (положение торможения), компьютер останавливает текущую настройку

Компьютер останавливает управление главными электроклапанами и коммутацией и возобновляет свой анализ скорости вращения колес

Компьютер ESP определяет траекторию движения автомобиля при торможении

Двойной датчик - гирометр и акселерометр

Необходимые меры предосторожности

• Соблюдать порядок монтажа датчика
• Соблюдать затяжной момент винтов крепления (рекомендации: 0,6 дН.м + 0,2 дН.м - 0,1 дН.м)
• Соблюдать горизонтальность с точностью до 3 градуса
• Избегать ударов, заменять детали, падавшие на пол

Гидравлическая система управления динамической стабилизацией

Система динамической стабилизации использует тормозную систему ABS

В случае заноса хвостовой части или недостаточной управляемости при повороте система реализует увеличение давления в скобе колеса, влияющего на отклонение от траектории

Компьютер управляет электромагнитным клапаном коммутатора, который закрывает и открывает главный электромагнитный клапан, связанный с соответствующей тормозной скобой

Компьютер питает насос повторного впрыска

Тормозная жидкость под давлением направляется в тормозную колодку соответствующего колеса через впускной электроклапан