Общее описание системы
Системы АБС/TCS/ESP включают несколько функциональных блоков и обеспечивают объемный расход давления, необходимый для изменения тормозного момента в ответ на информацию о проскальзывании колес, получаемую от датчиков скорости вращения колес. Противобуксовочная тормозная система (TCS) предназначена для создания момента устойчивости на ведомом колесе, вращающемся с наибольшим проскальзыванием или для уменьшения проскальзывания на обоих ведомых колесах, оптимизируя, таким образом, сцепление с дорогой другого ведомого колеса или ведомых колес. Электронная система курсовой устойчивости (ESP) обеспечивает устойчивость автомобиля при отклонении автомобиля от заданного угла поворота. Эта система предназначена для приведения движения рыскания автомобиля в соответствие с намерениями водителя. Дополнительно к сигналам, формируемым датчиками скорости вращения колес, предусмотренными для управления систем АБС/TCS, в качестве входных параметров для управления системы ESP требуются также сигналы датчика бокового ускорения, датчика скорости рыскания, датчика угла поворота управляемых колес и датчика давления. Кроме того, данные системы могут включать электронную систему распределения тормозных усилий (EBD) для регулировки эффективного тормозного усилия на задних колесах вместо традиционного пропорционального клапана.
MK25E представляет собой корпус с электромагнитными клапанами, встроенным насосом и контроллером ECU. Каждый тормозной контур состоит из пары клапанов (нормально открытый впускной клапан / нормально закрытый выпускной клапан), обеспечивающих изменение тормозного давления на передних колесах (индивидуальное управление колесами) и на задних колесах (необходимо выбрать низкий уровень контроля или контроль устойчивости при помощи системы АБС плюс) в ответ на соответствующие электрические сигналы.
Система TCS ICU состоит из АБС MK25E с дополнительными элементами в клапанном блоке для вмешательства в торможение при работе системы TCS и активном управлении рысканием (п. 3.1). Отсечные клапаны со встроенным предохранительным клапаном в клапанном блоке системы TCS обеспечивают увеличение тормозного давления для управления систем TCS/ESP при помощи насоса в обход блока срабатывания. При помощи электрических селективных клапанов (ESV) впуск насоса переключается с аккумуляторов низкого давления на систему TMC. Приемные дроссели оптимизируют характеристики впуска насоса, а также уменьшают воздействие переключения в конце цикла контроля системы TCS.
Необходимые базовые знания
Приступая к работе с этим разделом, вы должны обладать необходимыми знаниями в следующих областях. Без этих основных знаний использование диагностических процедур, описанных в этом разделе, будет затруднено.
- Основные знания об электрических цепях: Вы должны знать основы теории электричества и понимать смысл таких терминов, как напряжение (вольты), ток (амперы) и сопротивление (омы). Вы должны знать, что происходит в электрической цепи при обрыве или замыкании проводов. Вы должны уметь читать электрические схемы.
- Использование приборов для проверки электрических цепей: Вы должны уметь правильно пользоваться цифровым вольтметром. Вы должны уметь измерять напряжение, сопротивление и ток. Вы должны знать, как использовать соединительный провод в качестве обходной перемычки при проверке электрических цепей.
Компоненты системы АБС
Антиблокировочная тормозная система АБС MK 25E состоит из обычной гидравлической тормозной системы и компонентов антиблокировки. В состав обычной тормозной системы входят вакуумный усилитель, главный цилиндр, передние дисковые тормоза, задние барабанные тормоза, соединительные тормозные трубки и шланги, датчик уровня тормозной жидкости и контрольная лампа тормоза.
В состав АБС входят гидравлический блок, HECU (контроллер гидравлического блока), системный предохранитель, четыре датчика скорости вращения колес (по одному на каждое колесо), соединительные провода, индикатор АБС, индикатор DDRP (система раздельного динамического распределения тормозных усилий на задних колесах), подключенный к контрольной лампе стояночного тормоза, и задние барабанные тормоза. См. "Расположение компонентов АБС" в этом разделе.
Гидравлический блок, вместе с присоединенным к нему контроллером тормозной системы EBCM, расположен между расширительным бачком и перегородкой, отделяющей моторный отсек от салона, с левой стороны автомобиля.
Гидравлический блок в основном состоит из запорных клапанов, двух электромагнитных клапанов для каждого колеса, гидравлического насоса, двух аккумуляторов. Для предотвращения блокировки колес гидравлический блок регулирует давление жидкости, подаваемой к тормозным механизмам передних и задних колес.
Расположение функциональных блоков
Клапанное распределение
Включается только отсечной клапан и электрический селективный клапан (ESV) для контролируемого колеса. При контроле обоих колес по одной стороне автомобиля включаются оба отсечных клапана / клапана ESV. Отсечные клапаны должны быть постоянно включены. Подробности клапанного распределения на этапах увеличения, удержания и уменьшения давления указаны в таблице.
|
|
Нормально открытый клапан
|
Нормально закрытый клапан
|
Отсечной клапан
|
Клапан ESV
|
|
Фаза удержания давления
|
Закрыт
|
Закрыт
|
Закрыт
|
Закрыт
|
|
Фаза увеличения давления
|
Обрыв
|
Закрыт
|
Закрыт
|
Обрыв (1)
|
|
Фаза уменьшения давления
|
Закрыт
|
Обрыв
|
Закрыт
|
Закрыт
|
(1) Клапан ESV контролируемого колеса должен открываться одновременно с нормально открытым клапаном, но оставаться открытым на 14 мс дольше, чем нормально открытый клапан.
HECU (контроллер гидравлического блока)
Контроллер HECU выполняет следующие основные функции:
с целью обеспечения эффективного торможения и устойчивости автомобиля. В системе DDRP электропитание на задний электромагнитный клапан поддержания давления подается от системы зажигания. Красная контрольная лампа тормоза загорается при возникновении следующих неисправностей.
- Контролирует входы датчиков скорости колес.
- Обнаруживает приближение возникновения скольжения колес.
- Контролирует тормозную систему в антиблокировочном режиме.
- Контролирует исправность электрических элементов системы.
HECU непрерывно определяет скорость каждого из колес, чтобы определить начало проскальзывания. В случае обнаружения тенденции какого-либо из колес к проскальзыванию, HECU подает команду на соответствующие клапаны, чтобы изменить давление тормозной жидкости в части гидравлических контуров или во всех, исключив таким образом проскальзывание колеса и обеспечив оптимальное торможение. HECU продолжает контролировать давление в гидравлических контурах до тех пор, пока тенденция к проскальзыванию не исчезнет. Также HECU непрерывно принимает сигнал от датчика угла поворота рулевого колеса для оптимальной работы АБС. Поэтому "центрирование датчика угла поворота управляемых колес" следует выполнять после замены HECU. В случае обнаружения ошибки, HECU может отключить АБС и включить контрольную лампу АБС на комбинации приборов. HECU также контролирует отображение диагностических кодов неисправности при работе в диагностическом режиме.
Реле электромагнитных клапанов
Реле электромагнитных клапанов подает питание на электродвигатель насоса и на электромагнитные клапаны. Контакт, имеющийся в реле, является нормально открытым, но закрывается по команде, поступающей во время инициализации. Этот контакт реле будет оставаться замкнутым в течение оставшейся части поездки до тех пор, пока в память не будет записан какой-либо диагностический код неисправности, требующий размыкания этого контакта. Если в память будет записан диагностический код неисправности, требующий подачи команды на выключение реле, то подача напряжения от аккумулятора на электродвигатель насоса и электромагнитные клапаны прекратится на всю оставшуюся часть поездки и АБС не сможет функционировать. Реле является составной частью HECU и отдельно не обслуживается.
Датчики скорости колес и зубчатые кольца
Датчик скорости колеса имеется на каждом из колес. Датчики передают информацию о скорости колес в HECU при помощи сигналов небольшого напряжения переменного тока. Сигнал передается в HECU при помощи интерфейса, который может стать причиной поступления в HECU ложных сигналов датчиков скорости, вызванных, в частности, влиянием электромагнитных помех.
Контрольная лампа АБС
Контрольная лампа АБС находится на комбинации приборов и загорается при обнаружении неисправности АБС блоком HECU. Контрольная лампа АБС информирует водителя о наличии неисправности, ставшей причиной выключения АБС. Если горит только контрольная лампа АБС, то торможение можно выполнять в нормальном режиме, включая и использование усилителя.
Контрольная лампа АБС загорается в следующих случаях.
- Обнаружена неисправность АБС. Как уже было отмечено, контрольная лампа АБС загорается при обнаружении неисправности в АБС.
- Проверка лампы накаливания комбинации приборов. При включении зажигания контрольная лампа АБС загорается приблизительно на три секунды, а затем гаснет.
Контрольная лампа тормоза
Красная контрольная лампа тормоза находится на комбинации приборов и загорается, чтобы предупредить водителя о неисправности тормозной системы, которая может стать причиной ухудшения работы тормозов. Лампочка будет гореть при включении стояночного тормоза или неполном отключении, или же если замкнется датчик уровня тормозной жидкости (при слишком низком уровне тормозной жидкости в бачке главного цилиндра). При замыкании датчика уровня тормозной жидкости (слишком низкий уровень) контрольная лампа тормоза будет гореть до тех пор, пока причина загорания не будет устранена. Кроме того, при некоторых неисправностях в системе лампочка также будет загораться, давая водителю знать, что система DDRP (система раздельного динамического распределения тормозных усилий на задних колесах) отключена
Электронная система курсовой устойчивости (ESP)
При работе этой системы на соответствующие колеса автомобиля прилагаются тормозные усилия, которые создают момент, противодействующий движению рыскания. Это означает, что определенное давление прилагается к одному или обоим колесам по левой стороне автомобиля, если движение рыскания направлено по часовой стрелке, и к контурам колес по правой стороне автомобиля, если движение рыскания направлено против часовой стрелки.
При включении тормозов во время работы системы ESP, давление в контурах колес, в которых нормально открытые клапаны закрываются для поддержания отсутствия давления на колесах, поднимается до уровня, соответствующего давлению в главном цилиндре тормозной системы (TMC) при помощи системы EBCM, которая открывает соответствующие впускные (нормально открытые) клапаны (электрическое управление тормозной системой). Уровень давления на контролируемых колесах также поднимается в пределах физических границ для поддержания момента рысканья, несмотря на рост давления в тормозной системе.
Тормозное давление в цилиндре TMC вызывает соответствующее увеличение давления открытия отсечных клапанов (давление цилиндра TMC работает на закрытие отсечных клапанов, в которых давление не сбалансировано). В результате, насос поднимает давление системы на величину давления цилиндра TMC, что может привести к неприемлемо высокому уровню давления в блоке гидравлического управления (HCU) до тех пор, пока не будут приняты соответствующие ответные меры.
По этой причине отсечные клапаны открываются системой EBCM при достижении давления цилиндра TMC в 100 бар с целью ограничения давления. Дальнейшее увеличение давления в системе с помощью насоса становится невозможным. Таким образом, давление для работы системы ESP подается только цилиндром TMC. Так же, как и при работе АБС/TCS, давление в контурах колес изменяется посредством впускного и выпускного клапанов. На этапе уменьшения давления рабочего цикла клапаны ESV закрываются, поэтому отведенную тормозную жидкость можно вернуть в тормозную систему из аккумуляторов низкого давления.
EBD (электронное распределение тормозных усилий)
Система EBD дополняет эффективность системы АБС, контролируя проскальзывание задних колес в диапазоне притормаживания, и оптимизируя, таким образом, ходовые характеристики при притормаживании. Тормозное усилие приближается к максимальному тормозному усилию заднего моста и контролируется при помощи электроники.
При входе в систему EBD подача давления на задний мост перекрывается через нормально открытые клапаны, когда проскальзывание по крайне мере одного заднего колеса превышает заданный предел. В зависимости от фактического проскальзывания колес за этим могут последовать дополнительные сигналы на увеличение давления. Выпускные клапаны используются только для снижения давления при обнаружении вероятности блокировки на заднем мосту. Как правило, алгоритм управления направлен на достижение максимального использования тормозного усилия при минимальном действии клапана (шум, реакция на педалях). Поскольку отведенные объемы жидкости, как правило, очень небольшие, их можно накапливать в аккумуляторе низкого давления. Насос блока HCU не требуется для работы системы EBD. По окончании управления системы EBD тормозная жидкость отводится из аккумуляторов низкого давления в бачок для тормозной жидкости за счет кратковременного включения насоса.
HBA (вспомогательный гидравлический тормоз)
В случае очень быстрого увеличения давления в главном цилиндре тормозной системы происходит опознавание режима экстренного торможения, и включается функция вспомогательного гидравлического тормоза (HBA). Включаются гидравлический насос и отсечные клапаны обоих гидравлических контуров. После этого давление на колесах становится выше давления главного цилиндра. Функция компенсации давления, предусмотренная в данной конструкции тормоза HBA, обеспечивает определенное увеличение тормозных усилий путем приложения дополнительного давления при работе HBA вместо постоянного ориентирования системы на АБС. Такая компенсация зависит от градиента давления, достигнутого при работе HBA, при соблюдении следующего правила: чем быстрее водитель нажимает на тормоз, тем больше поддержки, т.е. компенсации ему обеспечивается.
Если давление на колесах достигает давления блокировки, то нормальная функция АБС управляет устойчивостью колес путем переключения (нормально открытых) впускных и (нормально закрытых) выпускных клапанов. Таким образом, срабатывание HBA имеет такой же эффект, как если бы водитель производил торможение с большим усилием на педали, достаточным для достижения давления блокировки.
Если усилие на педали существенно уменьшается, то функция HBA классифицирует это, как намерение водителя закончить полное торможение. Поэтому в конце работы HBA происходит выравнивание давления между тормозами колес и главным цилиндром. Это достигается путем прерывистого открытия отсечных клапанов.
DSC (система автоматического контроля устойчивости на спуске)
Система DSC представляет собой цикл управления скоростью для внедорожных автомобилей и, как правило, используется на крутых склонах. Система может работать только на первой или задней передачах и при полностью отпущенной педали газа. Запрограммированная скорость управления является фиксированной и не может быть изменена водителем. Контроль давления на всех четырех колесах осуществляется посредством срабатывания клапанов ESV, отсечных клапанов и насоса.