Техническое описание электронной тормозной системы EBS (KB4-EL) для грузовых автомобилей и автобусов («Knorr-Bremse»)

Техническое описание электронной тормозной системы EBS (KB4-EL) для грузовых автомобилей и автобусов («Knorr-Bremse»).

1. Введение

В данном описании представлена электронная тормозная система (EBS) KB4-EL. В настоящее время она предназначена для 2-осных грузовых автомобилей полной массой 2-15,5 тонн с пневматическими тормозными системами.

В управляемой электроникой тормозной системе передача сигнала к силовым приводам происходит через электрические кабели. Встроенные алгоритмы и мощные силовые приводы заменяют пневматические клапана регулирования и управления давлением. Благодаря информации, поступающей от всех систем автомобиля, можно обеспечить функции, которые до сих пор или невозможно было реализовать или это сопровождалось неоправданными экономическими расходами.

2. Описание системы

При разработке EBS главной целью являлось:

-уменьшение расходов на срок эксплуатации систем автомобиля;

-повышение безопасности движения;

-уменьшение расходов на производство, тестирование и складские услуги при наличии в системах тех же функций.

В результате была разработана система с модульной конструкцией, которая по желанию клиента может быть исполнена в 3-канальном или 4-канальном варианте. Обе системы контролируются и управляются с одного центрального блока управления в кабине автомобиля.

2.1. 3-канальная EBS.

3-канальная EBS может рассматриваться в качестве базовой системы. Она обеспечивает полный спектр возможных функций EBS. На передней и задней оси находятся соответствующие модули регулирования давления. При работе тормозной системы тормозное давление этих модулей управляется электронными приборами (для каждой оси отдельно). С таким поосевым регулированием давления могут быть представлены все рабочие функции тормозной системы EBS.

Для управления работой АБС (встроенная функция EBS) на передней оси к модулю регулирования давления подключаются 2 клапана регулирования давления (модулятора); на задней оси модуль регулирования давления также берет на себя модуляцию давления АБС (3-канальная АБС 4S/3K).

Для управления работой ПБС, в случае когда задние колеса близки к состоянию пробуксовки (юз), крутящий момент двигателя может быть уменьшен благодаря функции CAN (Управление работы ПБС за счет двигателя); при этом регулирование ПБС за счет тормозной системы невозможно (различие с функцией 4-канальной EBS).

В случае возникновения неисправности в основной системе, обе оси автомобиля защищены резервной пневматической системой для обеспечения аварийного торможения.

На рисунке 1 представлена схема подключения блоков EBS.

2.2. 4-канальная EBS.

4-канальная EBS также включает в себя модуль регулирования давления, как на передней оси, так и на задней оси.

В случае торможения регулирование давления на осях производится аналогично принципу

3-канальной системы. Работа АБС при этом управляется соответствующими, подключенными на передней и задней оси, клапанами регулирования давления АБС (4-канальная АБС 4S/4K).

Рисунок 1. Схема подключения 3-канальной EBS

Благодаря так называемому по колесному (индивидуальному) регулированию на задней оси с помощью EBS можно реализовать управление работой ПБС за счет тормозной системы. В дальнейшем данная EBS предполагает электронное регулирование тормозной динамики автомобиля (FDR).

В 4-канальной EBS, также как и в 3-канальной, в случае возникновения неисправности в основной системе, обе оси автомобиля защищены резервной пневматической системой для обеспечения аварийного торможения.

На рисунке 2 представлена схема подключения блоков EBS.

2.3. Управление тормозами прицепа.

Благодаря модулю управления прицепом (поставляется как вариант) становится возможным электронное управление прицепом. Управление осуществляется по двум контурам: по основному электропневматическому и резервному пневматическому, с помощью ножного тормозного крана EBS передней оси.

Резервный пневматический контур имеет обратную связь с тормозной системой в случае выхода из строя EBS.

На следующей схеме (см. рисунок 3) показано подключение модуля управления тормозами прицепа.

Тормозное усилие на прицеп передается в виде электрического сигнала от блока управления EBS (ECU - рис.З), соответствующий стандартам ISO 11992.

3. Компоненты EBS

3.1. Блок управления EBS.

EBS управляется с помощью центрального блока управления (ECU). К блоку управления подключаются следующие компоненты:

-1 датчик крана ножного тормоза (2 датчика скорости движения, 2 включателя; жилы проводов 2x4);

-4 датчика вращения колеса (жилы проводов 4x2);

-2 или 4 клапана регулирования давления АБС (по 2 магнитные катушки и 1 датчик давления; жилы проводов 2x7);

-2 модуля регулирования давления (по 3 магнитные катушки и 1 датчику давления; жилы проводов 2x7);

-4 датчика износа (жилы проводов 4x3);

-1 модуль управления прицепом (2 магнитные катушки и 1 датчик давления; 6-ти жильный); -2 клавишных выключателя (жилы проводов 2x1) для выключения АБС и ПБС;

-1 выключатель для роликового стопора (ручного тормоза);

-электрические цепи 15, 30, 31 (3-х жильные);

-шина CAN для связи с другими электронными приборами автомобиля (комплект данных на автомобиль; 2 жильная);

-шина CAN для прицепа (согласно стандартам ISO 11992; 2 жильная).

Рисунок 2. Схема подключения 4-канальной EBS

3.1.1. Конструкция блока управления.

Размер корпуса соответствует БУ АБС - KB3-AL (рисунок 4).

Размер колодок подключения выбирается таким образом, чтобы можно было выполнить замену данного корпуса на корпус типа «ACTROS».

Блок управления состоит из крышки и корпуса из листового алюминия. Алюминий гарантирует достаточную механическую прочность, хорошие теплопроводные качества и отражающую защиту от вредных высокочастотных излучений. Электронная плата содержит электронные элементы конструкции, закрепленные преимущественно в верхней части (SMD).

Датчики давления и износа накладок питаются от блока управления - напряжение 5В.

Рисунок 3. Управление тормозами прицепа с помощью 3-канальной EBS

3.1.2. Функционирование.

Сигнал торможения от водителя передается посредством сигналов PWM датчиков вращения колеса на соответствующие входные контакты блока управления. В качестве аналоговых входящих величин электроника получает сигналы датчиков давления и датчиков износа накладок.

Рисунок 4. Общий вид блока управления EBS

Входная цепь блока преобразует синусоидальные сигналы датчика скорости колеса в цифровые сигналы. Микропроцессор А блока управления считывает все входящие сигналы, производит их обработку и вырабатывает соответствующие команды, которые затем поступают на конечный ведущий элемент системы (модулятор). Микропроцессор В контролирует входящие и выходящие сигналы (контроль правильности работы системы).

Оба микропроцессора постоянно контролируют безопасность движения. В сочетании с узлом конструкции Watchdog («сторожевая собака») вырабатывается последовательность из трех независимых, контролирующих друг друга компонентов высокого уровня безопасности. Конечные элементы передачи имеют соответствующие магнитные клапана и сообщают состояние выходящих данных в микрокомпьютер.

Оперативная память микропроцессоров автоматически записывает основные данные блока, данные о неисправности обнаруженные при эксплуатации, которые можно прочитать, запустив программу диагностики.

3.1.3. Монтаж.

Блок управления устанавливается на автомобиле в месте, защищенном от прямого попадания влаги.

Если блок управления устанавливается в зоне высоких температур необходимо предусмотреть специальный защитный кожух, предотвращающий прямое воздействие потоков горячего воздуха.

Блок необходимо устанавливать ориентируясь также на требования к монтажу ATEGO или ACTROS.

На монтажной пластине блока (см. рисунок 4) предусмотрены 3 сквозных отверстия для закрепления винтами.

Положение установки должно быть выбрано таким образом, чтобы панель штекерных подключений смотрела в строну или вниз.

3.1.3.1. Электрическое подключение.

Электрическое подключение осуществляется с помощью 4-х штекеров АМР, которые используются в современных блоках поколения КВЗ-хх. Штекеры оснащены контактами АМР Junior Power Timer. Их необходимо подключать или вытаскивать только при выключенном зажигании, так как при включенном ключе зажигания блок будет выдавать ошибку (открытая проводка). Контакты должны быть покрыты слоем серебра.

Эксплуатация блока управления без подключенного автомобильного аккумулятора не допускается.

3.1.4. Соответствие диаметра импульсного кольца.

В алгоритм БУ заложены параметры импульсного кольца - внешний диаметр 0,8 м, число зубьев 80. Исходя из этого, на каждое деление зубьев приходится отрезок длиной 31,4 мм. Допустимые отклонения данных значений на различных автомобилях составляют +32% или -13%.

Диаметр импульсного кольца определяется путем параметрирования и его значение находится на краю обода кольца. Осевые различия диаметров (наличие конусности) импульсного кольца могут быть определены электроникой.

3.2. Подпедальный тормозной кран EBS.

3.2.1. Конструкция.

Пневматическая секция состоит из двухконтурного клапана ножного тормоза двухсекционной конструкции (последовательное расположение контуров: верхний контур для VA; нижний контур для НА) с ребрами жесткости из стали. Нижний контур оборудован встроенной функцией регулирования давления.

Звуковой демпфер ограничивает уровень шума до допустимых пределов.

В качестве базового крана используется МВ4690 (исполнение со стальными ребрами жесткости), который успешно используется в серийном производстве уже несколько лет (см. чертеж установки 1В90565).

Электронная секция тормозного крана преобразует заданную водителем величину тормозного усилия (базовая величина) в электрический сигнал. Электронная секция состоит из двух потенциометров, двух выключателей и блока обработки сигналов. Для электрического подключения предусмотрены два штекерных соединения (4-х полярные) соответствующие стандартам DIN 72585.

Электронная секция монтируется как готовая отдельная часть конструкции, проходит проверку и тестирование, а затем встраивается в пневматическую секцию и закрепляется.

Если ключ зажигания выключен, EBS активизируется нажатием педали ножного тормоза.

3.2.2. Монтаж.

При монтаже максимальный угол наклона составляет 450°.

На фланцевой поверхности подпедального крана и педали встроено уплотнение. Влага попавшая в механизм выводится наружу с помощью устройства удаления воды.

3.3. Модуль управления давлением EBS.

3.3.1. Конструкция и функционирование.

Модуль используется для регулирования давления в одном или нескольких тормозных камерах за счет сигналов поступающих от ECU (БУ).

Принцип работы заключается в следующем. Под воздействием разделяющихся модулированных электрических сигналов БУ приводятся в действия электромагнитный клапан сброса (Ml, рис. 6,7) или удержания давления (М2, рис. 6,7). При этом под действием клапана удержания впускной клапан модуля перемещается приоткрывая не до конца впускной канал (так называемый «малый сигнал»).

При дальнейшем увеличении тока до 100% клапан перемещается до конечного упора, открывая полностью впускной канал («большой сигнал»).

Существующее на выходе модуля давление фиксируется датчиками и направляется в БУ для преобразования данных.

Рисунок 5. Общий вид клапана ножного тормоза EBS

Впускной клапан встроен в электромагнитный клапан удержания (аналогично выпускной клапан и клапан сброса), который активизируется в случае торможения автомобиля и перекрывает сообщение между блоком управления и тормозной камерой.

Специальный клапан снижает шумовые помехи.

Электрическое подключение осуществляется с помощью штекера (семиполярного) согласно стандартам DIN 72585.

Функциональное взаимодействие отдельных компонентов модуля управления давлением представлено на следующем рисунке 6 данного руководства, а принципиальное устройство на рисунке 7.

Рисунок 6. Схема подключения модуля регулирования давления EBS

Таблица 1. Принцип работы модуля регулирования давления

Рисунок 7. Принципиальное устройство модуля регулирования давления EBS

3.3.2. Применение.

Комплект EBS в данной конфигурации включает: модуль управления давлением с подключенными к передней и задней оси двух клапанов управления давлением АБС (модуляторов). При обычной работе АБС с помощью клапанов регулирования давления осуществляется индивидуальное для каждого колеса управление давлением. Модуль управления давлением (DRM) регулирует давление при обычном рабочем торможении. При работе ПБС модуль управления давлением создает необходимое рабочее давление. Клапан управления давлением автоматически сбрасывает давление из тормозной камеры на том колесе, на котором не производится торможение.

3.3.3. Монтаж.

Модуль управления давлением предназначен для установки на раму автомобиля.

Отклонение от вертикали, при монтаже, в пределах - 300° в любую сторону.

Защита от повреждений в собранном состоянии для штекера с розеткой производится в соответствии со стандартом IP6K7, а для модуля в сборке - IP6K9K.

Трубопроводы для подключения тормозных камер должны быть одинаковой длины и как можно короче.

3.4. Клапан регулирования давления АБС.

Клапан регулирования давления АБС по своим функциям и конструкции соответствует текущей версии КВ. Другие детали указаны в спецификации С13969.

3.5. Датчик числа оборотов.

Пассивные датчики числа оборотов АБС (индуктивные) по своим функциям и конструкции отвечают текущей версии КВ. Другие детали указаны в спецификации С13236.

3.6. Модуль управления прицепом.

3.6.1. Устройство.

Модуль управления прицепом используется в EBS для регулирования давления в тормозной системе прицепа. Он включает в себя компоненты: клапан входного и выходного магнита, клапан реле, защитный клапан и датчик давления, а также уже всем известный стояночный тормоз для прицепа (ручник).

В зависимости от заданной желаемой степени торможения на приборе, выдающем тормозное значение, клапан управления обеспечивает такую комбинацию входного и выходного клапана, при которой заданное давление оказывает влияние на клапан реле по внутреннему подключению таким образом, что головка уплотнения «Тормоз» в итоге выдает рассчитанную величину тормозного давления (модуль показан на рисунке 8, а модуль управления тормозами на рисунке 10).

При этом встроенный в модуль управления прицепом датчик давления определяет переданную величину торможения прицепа и передает ее для регулирования давления в прибор управления.

Рисунок 8. Изображение модуля регулирования давления EBS

Стояночный тормоз прицепа управляется с помощью клапана стояночного тормоза по подключению 43 на рисунке 9. При приведении в действие клапана стояночного тормоза (спуск воздуха) давление настройки на подключении 43 падает, и тормозное давление прицепа поднимается до максимально допустимого для настройки давления при полном спуске воздуха. Настройка тормозного давления прицепа с помощью установки стояночного тормоза независима от электропневматического и избыточного давления, а также от существующего остаточного давления.

В случае не плотности или разрыве в каналах тормозной системы прицепа защитный клапан дросселирует как поступающее по подключению 11 (см. рисунок 9) давление от обеспечения клапана реле, так и каналы тормозной системы прицепа. Возникающий при этом сброс давления на подключении остаточного давления решает вышеуказанные проблемы в тормозной системе прицепа.

Рисунок 9. Схема подключения модуля управления прицепом

Пневматическая часть клапана соответствует обычному клапану управления прицепом АС596А со встроенным клапаном безопасности. Электрическое подключение производится с помощью штекера (шестиполярного) по стандарту DIN 72585.

3.6.2. Установка.

Установка модуля управления прицепом производится на раме автомобиля, при этом шумовой демпфер должен быть направлен вниз. Место установки следует выбирать таким образом, чтобы пневматические каналы прицепа были как можно короче.

3.7. Датчик износа.

Датчики износа по своим функциям соответствуют в настоящий момент современным версиям КВ. Другие детали можно найти в спецификациях с С14954 по С14956.

4. Функции

4.1. Рабочий тормоз.

4.1.1. Пневматическое управление запасной тормозной системы.

Каждая из рассматриваемых систем имеет в распоряжении две пневматические цепи управления (настройки), различные на передней и на задней оси. Управление производится с помощью пневматического двухкругового клапана ножного тормоза. Оба пневматических управления функционируют только как возвратные уровни. Давление на задней оси в отличие от давления на передней оси при этом уменьшается на 40%. При полном нажатии тормоза на обеих осях вырабатывается полное тормозное давление. Возвратные уровни при каждом торможении, регулируемом EBS, отключаются с помощью возвратных клапанов бэк-ап в модуле регулирование давления.

Рисунок 10. Модуль управления тормозами прицепа

4.1.2. Электронное управление рабочей тормозной системы.

Клапан ножного тормоза наряду с пневматической частью имеет также сенсорный узел. С помощью датчиков, движение нажатия на тормозную педаль передается в виде сигнала PWM на электронный прибор управления. В приборе управления рассчитываются тормозные значения для переднего и заднего моста с учетом описанных далее функций рабочей тормозной системы в соответствии с путями управления (нажатия).

С помощью модуля регулирования давления регулируются желаемые значения давления (круги (цепи) регулирования давления). Во время торможения происходит проверка и при необходимости подгонка данных значений.

4.1.3. Распределение тормозных сил (функция регулятора тормозных сил).

Благодаря рациональному использованию имеющейся в системе информации о числе вращения колес с помощью адаптивного метода рассчитывается распределение тормозных сил между передней и задней осями (мостами). Основой для расчета перераспределения динамической нагрузки между осями также служит разница скольжения между передней и задней осью. Эта разница скольжения сохраняется на возможно меньшей полосе благодаря адаптивному контуру регулирования, так называемому регулированию разницы скольжения (DSR). Если разница скольжения превышает значение 1%, то с помощью настройки распределение тормозной силы регулируется таким образом, что разница скольжения снова падает до значения менее 1%.

С помощью этих методов мы можем добиться одинаковой и одновременной границы блокировки тормозной системы и работы колес на обоих мостах при наличии двух вариантов установки, при этом оптимально будет использоваться сцепление с верхней поверхностью дороги.

Обычный регулятор ALB отсутствует, дополнительный датчик для определения осевой нагрузки не требуется.

4.1.4. Управление торможением/сдерживанием.

Тормозные соотношения автомобиля должны быть по возможности независимы от нагрузки или внешних воздействий на тормозную систему колеса. Поэтому к пути управления (нажатия) клапана ножного тормоза EBS добавляется линия распознавания необходимой тормозной величины. Управление определяет степень нагрузки в соответствии с необходимым уровнем тормозного давления, чтобы достичь желаемого торможения.

На этом уровне определенное значение тормозной силы соответствует фактическому сдерживанию. При подъеме или спуске фактически достигнутое значение сдерживания автомобиля изменяется соответственно. Это действительно только при краткосрочном торможении. При долгом торможении (например, движение на спуске) в начальной фазе путь управления клапаном ножного тормоза будет пониматься электроникой как желание сдерживания, и управление автоматически переключиться с регулирования подтормаживания на регулирование сдерживания.

Управление клапаном ножного тормоза будет далее все время приводить к фактическому сдерживанию автомобиля. При этом предотвращается возникновение того случая, когда водитель при долгом движении на спуске при долгом использовании тормозов может перегреть тормозную систему.

Коррекция гистерезиса: для того, чтобы передать водителю напрямую чувство торможения, предусмотрен гистерезис всех компонентов контура управления в регулировании.

4.2. Интеграция при долгом торможении (DBI).

Чтобы достичь возможно более ограниченного износа тормозных колодок и предотвратить перегревание тормозной системы, электроника содержит алгоритм управления, который автоматически активизирует тормоз-замедлитель при потребности дополнительного рабочего торможения. После начала движения производятся первые незначительные торможения без дополнительной активизации тормоза-замедлителя. В течение этого времени адаптивно изучаются необходимые для алгоритма управления параметры автомобиля. После этого по возможности при каждом торможении в процессе торможения автоматически будет участвовать тормоз-замедлитель. Это происходит под постоянным контролем приборов для определения значений сцепления с дорогой. В зависимости от полученных коэффициентов скольжения или активности АБС увеличивается или уменьшается степень участия тормоза-замедлителя.

Дополнительно также возможно управление тормозом-замедлителем с помощью рычага на панели управления, и это не влияет на работу DBI.

4.3. Согласование износа накладок.

Состояние износа тормозных колодок определяется индивидуально для каждого колеса. Для уравнивания разницы износа между передней и задней осью модифицируется установка необходимого давления на осях в соответствии с представлением об износе. Различный износ на правой и левой сторонах оси не регулируется. Регулирование износа действует при торможении ниже, чем 30% при некритических условиях сцепления с дорожным покрытием. Так как в области частичного торможения (торможение менее 30%) находятся около 90% всех торможений, то согласование износа между передней и задней осями достигается в течение срока эксплуатации тормозных колодок.

4.4. Дублирование тормозной системы.

С помощью оценки заданной величины пути тормозной педали и скорости, с которой нажимается тормоз, можно определить, есть ли случай экстренного торможения. В этом случае от электроники автоматически поступает основанное на пути движения педали желание тормозить, чтобы добиться максимально быстрого сдерживания. По окончании экстренного торможения заданная величина торможения снова возвращается к своему первоначальному варианту.

Активизация дублирования тормозной системы возможно только тогда, когда имеется в распоряжении функция АБС. В дополнении к этому при работе активного ассистента тормозной системы также контролируются коэффициенты скольжения.

4.5. Управление прицепом.

Управление тормозной системы осуществляется пневматически с помощью модуля управления прицепом, а также параллельно электрически с помощью интерфейса по стандартам ISO 11992. Поэтому обеспечивается совместимость современной и будущей тормозной системы с прицепом. Клапан управление прицепа регулируется по двойной цепи (контуру).

Электрическое регулирование давления производится с помощью комбинации входного и выходного клапанов в соответствии с сигналами находящихся на выходе модуля управления прицепом датчиков давления (при закрытой цепи регулирования давления). Второй контур регулируется пневматически с контура передней оси модуля ножного тормоза.

Пневматический контур в отличие от электрического сдерживается. Благодаря этому сдерживанию электрический контур получает так называемый «зазор» для чисто электрического регулирования.

Основой для расчетов тормозного давления на головку сцепления, выходящего из модуля управления прицепом, используется тормозная дорожка EG согласно руководству ЕСЕ R13 для загруженных автомобилей. При этом подлежащее управлению давление выбирается согласно середине тормозной дорожки в зависимости от замеренного на клапане ножного тормоза заданного коэффициента сдерживания.

Если принимать во внимание, что прицеп оснащен тормозной установкой, которая соответствует данным условиям, то весь состав будет иметь «оптимальный коэффициент сцепления» в том смысле, что каждая часть состава или каждая ось будет тормозить с той силой сопротивления, которую ей положено иметь в соотношении тормозной силы всего состава.

В общем встречающийся в колесных тормозах прицепов удар при набегании прицепа минимизируется встречным ударом длительностью 80 мс и величиной 2-3 бара.

4.6. Регулирование сил сцепления.

Если торможение прицепа отличается от значения середины дорожки, то данное отличающееся значение тормозной части прицепа сравнивается при помощи регулирования процесса торможения транспортного средства-тягача. В дополнение к этому создается адаптивное давление в каналах системы торможения, чтобы минимизировать силу сцепления. Однако данная настройка производится всегда в рамках данных тормозной дорожкой значений. ,

4.7. Функция - Антиблокировочная система (АБС).

4.7.1. Обычная функция.

Функция АБС в отличие от обычного автомобиля оптимизирована дополнительной информацией (желание водителя, тормозное давление). Улучшениями являются комфорт управления, стабильность и использование сцепления.

4-канальная EBS осуществляет управление по принципу установки 4S/4K-ABS. При этом колеса задней оси в каждом случае регулируются индивидуально.

Из-за встречающихся на трассах сильных моментов крена с очень сильно различающимися коэффициентами сцепления на разных сторонах автомобиля на передней оси производится ограничение момента крена (MIR). При этом на передних колесах разница в тормозном давлении ограничивается по времени и в своем максимальном значении таким образом, что автомобиль в каждом случае остается под полным контролем водителя.

Комбинация модулей регулирования давления и подключенных клапанов АБС позволяет благодаря регулированию давления перед клапанами АБС. Это ведет к более лучшему использованию коэффициента сцепления.

Для 3-канальной EBS регулирование задней оси основывается на принципе работы прибора управления KB3-AL-ABS (4S/3K). В случае различных значений на колесах после оценки ситуации «μ-split» переключается с «select low» на «select smart» (MAR = модифицированное

регулирование осей). Передняя ось регулируется по той же схеме, что и 4-канальная EBS с MIR (ограничение момента крена).

4.7.2. Стандарт (режим) территории.

С помощью кнопок можно активизировать выбор режима территории. При активизированном режиме территории полностью отключается функция АБС. Вследствие этого при движении достигаются более короткие тормозные пути. Водитель извещается об отключении функции АБС оптическим предупредительным сигналом.

С помощью переключателя движения ВКЛ/ВЫКЛ можно вернуться к нормальной функции.

4.8. Функция - Противобуксовочная система (ПБС)

Если была определена слишком высокая скорость ведущих колес в сравнении со скоростью автомобиля («пробуксовка»), используется регулирование скольжения привода. В то время, когда работает регулирование скольжения привода, водитель информируется об этом оптическим сигналом на сигнализаторе.

В 3-канальной EBS на скольжение привода можно повлиять только с помощью управления двигателем. В соответствии со средней скоростью обоих задних колес с помощью узла CAN в управление двигателем посылается сигнал об уменьшении крутящего момента двигателя.

4-канальная EBS имеет две возможности для увеличения сцепления:

- Регулирование тормозной системы;

- Регулирование крутящего момента двигателя.

4.8.1. Регулирование тормозной системы.

Если ведущее колесо приближается к моменту пробуксовки, то с помощью модуля регулирования давления настраивается необходимое давление. Одновременно клапан регулирования давления сдерживает давление на колесе, которое в данный момент не тормозит. Благодаря данному методу можно очень точно модулировать давление, в соответствии с текущей потребностью. С помощью дополнительного тормозного момента на прокручивающемся колесе может быть передан соответствующий крутящий момент на второе ведущее колесо (дифференциальное торможение). Регулирование тормозной системы ПБС возможно только в области малых скоростей.

4.8.2. Регулирование крутящего момента двигателя.

Регулирование крутящего момента двигателя начинается тогда, когда оба ведущих колеса находятся в состоянии избыточного скольжения (пробуксовка). Если колесо при различном коэффициенте сцепления с дорогой приближается к состоянию сильного скольжения ("пробуксовке"), тогда применяется регулирование работы двигателя и осуществляется поддержка управления тормозной системы.

Для регулирования крутящего момента используются необходимые данные электроники управления двигателя, которые можно получить с помощью интерфейса (узла) CAN. Вследствие этого крутящий момент двигателя редуцируется таким образом, что ведущие колеса крутятся в режиме скольжения, обеспечивающем оптимальное тяговое усилие и хорошее стороннее управление.

4.8.3. Режим территории.

Для улучшения тягового усилия на местности или гладком покрытии функция ПБС может быть отключена с помощью выключателя ПБС. Водитель посредством мигающего сигнала ПБС информируется о том, что был нажат выключатель ПБС, и данную функцию невозможно использовать. С помощью переключателя хода ВКЛ/ВЫКЛ можно вернуться к нормальной функции.

4.9. Регулировка динамики езды (пробега) EDR (опция).

На базе 4-канальной EBS может быть создана система EDR в качестве опции. Предусмотрены все необходимые пневматические элементы. Дополнительно к 4-канальной EBS необходимо дополнительно разработать программное обеспечение для настройки и необходимые датчики для функции EDR.

4.10. Диагностика.

Коммуникация с диагностическими системами с платами базируется на ключе протокола 2000 и осуществляется узлом CAN автомобиля. Для роликового испытательного стенда и других необходимых проверок имеются специальные диагностические команды.

4.11. Узел (интерфейс) CAN.

Коммуникация с остальными электронными системами в автомобиле осуществляется с помощью интерфейса IES-CAN. Для представления полной функциональности и качества функций EBS необходима определенная информация для узла CAN (например, крутящий момент, число оборотов двигателя). Необходимая информация детально оговаривается и определяется между DC и КВ.

5. Соблюдение правил безопасности и условия выхода из строя оборудования

5.1. Контроль неисправностей.

В обеих системах при отключении электропитания невозможно управлять клапаном магнита. В этом случае тормозные цилиндры обеих осей управляются напрямую с помощью клапана ножного тормоза. Также при включенном приборе управления возвратные клапана в модуле регулирования давления включаются только тогда, когда прибор управления "видит" необходимость торможения.

Задачей контроля неисправностей является обеспечение безопасности торможения всей системы при любых условиях. Это означает, что постоянно осуществляется проверка безупречной работы всех функций системы, и что каждая неисправность сразу точно определяется. Если замечена определенная неисправность, она оценивается, и принимается решение, следует ли системе продолжать дальнейшую работу с некоторыми функциональными ограничениями, или она должна быть полностью выключена.

5.2. Описание уровней безопасности.

Электронный контроль системы EBS состоит из трех уровней.

В уровне безопасности 1 определяются внутренние неисправности центрального прибора управления. Неисправности, которые обнаруживаются на данном уровне, направляются на регулятор EBS, который для безопасного состояния системы полностью ее отключает.

В уровне безопасности 2 определяются неисправности в периферийном оборудовании. К периферийному оборудованию относятся основные датчики (заданное значения, число оборотов, давление, износ), клапана (модуль регулирования давления, клапан регулирования давления, модуль управления прицепом) и соответствующие подводки. Неисправности в периферийном оборудовании встречаются чаще всего. Для достижения наилучшего функционирования при выходе из строя одного или нескольких компонентов периферии отключается только часть функций.

В уровне безопасности 3 проводится окончательная проверка достоверности информации. При этом проводится оценка количество времени, потраченного на настройку клапана. Физически неоправданная работа приводит к выключению текущей функции EBS.

5.3. Обнаружение неисправностей.

5.3.1. Контроль работы прибора управления.

После включения прибора управления в самом начале на любом компьютере проводится самопроверка, которая включает тест RAM и STACK, общий тест ROM и тест функций компьютера.

После того самопроверка распространяется на взаимодействие обоих компьютеров и контрольных приборов (Watchdogs). При этом проверяется коммуникация компьютеров в отношении данных коммуникации и временных параметров. Компьютер и контрольный прибор начинают проводить взаимную проверку.

Если все проверки прошли нормально, то начинается нормальная работа системы. При этом постоянно проверяются RAM и ROM. В дальнейшем проводится строгая обоюдная проверка компьютеров, в которой контролируется работа программ других соответствующих компьютеров. Если при этом обнаруживаются какие-либо ошибки, то происходит полное отключение системы в течение миллисекунд.

5.3.2. Контроль периферийных устройств.

При контроле аппаратных средств контролируются подключенные к прибору управления компоненты и проводка на предмет разрыва и коротких замыканий на массе, а также напряжение питания. Наряду с этим определяются также динамические неисправности в датчиках (зазор).

5.3.3. Контроль достоверности информации. При контроле достоверности информации сравниваются различные сигналы на предмет их достоверности, а также проверяются сигналы на предмет соответствия времени их получения. С помощью контроля достоверности информации определяются неисправности, которые невозможно определить электрическим способом, например механические неисправности, бессмысленные сигналы и т.д.

Таким образом, например, сравниваются друг с другом четыре сигнала от колесных датчиков. Если в течение долгого времени сигналы отличаются друг от друга, то обнаруживается какая-либо неисправность.

Отдельные компоненты, например модуль регулирования давления, проверяются с помощью сравнения данных настройки и данных на выходе во время работы. Таким же способом могут быть определены механические дефекты.

5.4. Мероприятия по устранению неисправностей.

5.4.1. Мероприятия по устранению внутренних неисправностей прибора управления.

Общие ошибки, которые обнаруживаются в приборе управления в рамках самопроверки, приводят к полному отключению регулятора EBS. Общие функции, кроме функции диагностики, при этом блокируются. Неисправность направляется по каналу информации CAN на сигнализатор. В зависимости от вида внутренней неисправности может произойти то, что прибор больше не будет поддаваться диагностике.

5.4.2. Мероприятия по устранению неисправностей в периферийном оборудовании

При рассмотрении случая отказа оборудования может быть обнаружена разница между 3-канальной и 4-канальной системами.

Целью мероприятий по устранению неисправностей в периферийном оборудовании является подержание стабильности и дозировки в тормозной системе автомобиля после обнаружения неисправностей. Поэтому далее по возможности более не используются соответствующие неисправные компоненты, а используются те компоненты, которые могут их заменить (частичное функционирование).

5.4.3. Мероприятия по поверке достоверности информации об ошибках.

Если при проверке достоверности информации не может быть оценен какой-либо определенный компонент на предмет неисправности, то при обращении к данному контролю выключается текущее управление автомобилем.

Приложение А. Коды неисправностей

Продолжение прил. А. Коды неисправностей

Продолжение прил. А. Коды неисправностей

Продолжение прил. А. Коды неисправностей

Продолжение прил. А. Коды неисправностей