Ogólny opis systemu
Układy ABS/TCS/ESP obejmują kilka bloków funkcjonalnych i zapewniają przepływ ciśnienia objętościowego wymagany do zmiany momentu hamowania w odpowiedzi na informacje o poślizgu kół otrzymane z czujników prędkości kół. Układ hamulcowy trakcji (TCS) ma na celu stworzenie momentu stabilności na napędzanym kole, które obraca się z największym poślizgiem lub zmniejszenie poślizgu na obu napędzanych kołach, optymalizując w ten sposób przyczepność drugiego napędzanego koła lub napędzanych kół. Elektroniczny program stabilizacji (ESP) zapewnia stabilność samochodu, gdy samochód odchyla się od określonego kąta obrotu. System ten ma na celu dostosowanie ruchu odchylenia pojazdu do intencji kierowcy. Oprócz sygnałów generowanych przez czujniki prędkości kół wykorzystywane do sterowania układami ABS/TCS, jako parametry wejściowe do sterowania układem ESP wymagane są również sygnały z czujnika przyspieszenia poprzecznego, czujnika odchylenia kierunkowego, czujnika kąta skrętu kół oraz czujnika ciśnienia. Ponadto systemy te mogą obejmować elektroniczny system rozdziału siły hamowania (EBD) do regulacji efektywnej siły hamowania na tylnych kołach zamiast tradycyjnego zaworu proporcjonalnego.
MK25E to obudowa z elektrozaworami, wbudowaną pompą i sterownikiem ECU. Każdy obwód hamulcowy składa się z pary zaworów (normalnie otwarty zawór wlotowy / normalnie zamknięty zawór wydechowy), zapewniając zmianę ciśnienia hamowania na przednich kołach (indywidualne sterowanie kołami) i na tylnych kołach (konieczne jest wybranie niskiego poziomu kontroli lub kontroli stabilności za pomocą systemu ABS plus) w odpowiedzi na odpowiednie sygnały elektryczne.
System TCS ICU składa się z MK25E ABS z dodatkowymi elementami w bloku zaworów, które interweniują w hamowanie, gdy system TCS działa i aktywna kontrola odchylenia (punkt 3.1). Zawory odcinające z wbudowanym zaworem nadmiarowym w bloku zaworowym TCS zapewniają wzrost ciśnienia hamowania w celu sterowania układami TCS/ESP za pomocą pompy z pominięciem bloku uruchamiającego. Z elektrycznymi zaworami selekcyjnymi (ESV) wlot pompy jest przełączony z akumulatorów niskiego ciśnienia na układ TMC. Dławiki wlotowe optymalizują wydajność wlotu pompy, a także zmniejszają wpływ przełączania na koniec cyklu sterowania TCS.
Wymagana podstawowa wiedza
Zanim rozpoczniesz tę sekcję, powinieneś mieć niezbędną wiedzę w następujących obszarach. Bez tej podstawowej wiedzy korzystanie z procedur diagnostycznych opisanych w tym rozdziale będzie utrudnione.
- Podstawowa wiedza o obwodach elektrycznych: Musisz znać podstawową teorię elektryczności i rozumieć znaczenie terminów takich jak napięcie (wolty), aktualny (ampery) i opór (omy). Musisz wiedzieć, co dzieje się w obwodzie elektrycznym, gdy przewód pęka lub powoduje zwarcie. Musisz umieć czytać schematy elektryczne.
- Korzystanie z testerów obwodów elektrycznych: Musisz umieć prawidłowo posługiwać się woltomierzem cyfrowym. Powinieneś być w stanie zmierzyć napięcie, rezystancję i prąd. Musisz wiedzieć, jak używać przewodu połączeniowego jako zworki obejściowej podczas testowania obwodów elektrycznych.
Elementy układu ABS
Układ przeciwblokujący ABS MK 25E składa się z konwencjonalnego hydraulicznego układu hamulcowego i elementów przeciwblokujących. Typowy układ hamulcowy obejmuje wzmacniacz podciśnienia, pompę hamulcową, przednie hamulce tarczowe, tylne hamulce bębnowe, przewody i przewody łączące hamulce, czujnik poziomu płynu hamulcowego oraz lampkę ostrzegawczą hamulców.
ABS zawiera jednostkę hydrauliczną, HECU (sterownik bloku hydraulicznego), bezpiecznik systemowy, czujniki prędkości czterech kół (po jednym na każde koło), przewody łączące, wskaźnik ABS, wskaźnik DDRP (system oddzielnego dynamicznego rozdziału sił hamowania na tylne koła), podłączony do lampki ostrzegawczej hamulca postojowego i tylnych hamulców bębnowych. Cm. "Lokalizacja elementów ABS" w tej sekcji.
Blok hydrauliczny wraz z dołączonym do niego sterownikiem hamulca EBCM znajduje się pomiędzy zbiorniczkiem wyrównawczym a przegrodą oddzielającą komorę silnika od przedziału pasażerskiego po lewej stronie samochodu.
Blok hydrauliczny składa się głównie z zaworów odcinających, dwóch elektrozaworów na każde koło, pompy hydraulicznej, dwóch akumulatorów. Aby zapobiec blokowaniu się kół, jednostka hydrauliczna reguluje ciśnienie płynu doprowadzanego do hamulców przednich i tylnych kół.
Lokalizacja bloków funkcyjnych
Dystrybucja zaworów
Uruchamiany jest tylko zawór odcinający i elektryczny rozdzielacz (ESV) dla kontrolowanego koła. Podczas sprawdzania obu kół po jednej stronie pojazdu aktywowane są oba zawory odcinające / ESV. Zawory odcinające muszą być stale włączone. Szczegóły rozkładu zaworów podczas etapów wzrostu, utrzymania i spadku ciśnienia podano w tabeli.
|
zawór normalnie otwarty
|
Zawór normalnie zamknięty
|
Zawór odcinający
|
Zawór ESV
|
Faza utrzymywania ciśnienia
|
Zamknięte
|
Zamknięte
|
Zamknięte
|
Zamknięte
|
Faza narastania ciśnienia
|
Klif
|
Zamknięte
|
Zamknięte
|
Klif (1)
|
Faza spadku
|
Zamknięte
|
Klif
|
Zamknięte
|
Zamknięte
|
(1) Sterowany ESV koła musi otworzyć się w tym samym czasie, co normalnie otwarty zawór, ale pozostać otwarty 14 ms dłużej niż normalnie otwarty zawór.
HECU (sterownik bloku hydraulicznego)
Sterownik HECU realizuje następujące główne funkcje:
w celu zapewnienia skutecznego hamowania i stabilności pojazdu. W systemie DDRP tylny elektrozawór utrzymujący ciśnienie jest zasilany z układu zapłonowego. Czerwona lampka ostrzegawcza hamulców zapala się, gdy wystąpią następujące usterki.
- Steruje wejściami czujnika prędkości koła.
- Wykrywa zbliżanie się poślizgu koła.
- Steruje układem hamulcowym w trybie przeciwblokującym.
- Kontroluje stan elementów elektrycznych systemu.
HECU stale wykrywa prędkość każdego z kół, aby określić początek poślizgu. W przypadku wykrycia tendencji do poślizgu kół, HECU wysyła do odpowiednich zaworów polecenie zmiany ciśnienia płynu hamulcowego w niektórych lub wszystkich obwodach hydraulicznych, eliminując w ten sposób poślizg kół i zapewniając optymalne hamowanie. HECU kontynuuje monitorowanie ciśnienia w obwodach hydraulicznych, aż do zaniku tendencji do poślizgu. Moduł HECU stale otrzymuje również sygnał z czujnika kąta skrętu kierownicy w celu uzyskania optymalnego działania układu ABS. Dlatego "centrowanie czujnika kąta skrętu" należy wykonać po wymianie HECU. W przypadku wykrycia błędu moduł HECU może wyłączyć układ ABS i włączyć lampkę ostrzegawczą układu ABS na zestawie wskaźników. Moduł HECU monitoruje również wyświetlanie kodów DTC podczas pracy w trybie diagnostycznym.
Przekaźnik elektrozaworu
Przekaźnik elektrozaworu dostarcza zasilanie do silnika pompy i elektrozaworów. Styk obecny w przekaźniku jest normalnie otwarty, ale zamyka się na polecenie podane podczas inicjalizacji. Ten styk przekaźnika pozostanie zamknięty przez pozostałą część podróży, dopóki w pamięci nie zostanie zapisany kod DTC, który wymaga otwarcia tego styku. Jeśli w pamięci zostanie zapisany kod DTC, który wymaga polecenia wyłączenia przekaźnika, zasilanie napięciem z akumulatora do silnika pompy i elektrozaworów zostanie zatrzymane na resztę podróży, a ABS nie będzie mógł działać. Przekaźnik jest integralną częścią HECU i nie jest serwisowany oddzielnie.
Czujniki prędkości kół i pierścienie zębate
Na każdym kole znajduje się czujnik prędkości koła. Czujniki przekazują informacje o prędkości kół do modułu HECU za pomocą niskonapięciowych sygnałów AC. Sygnał jest przesyłany do HECU przez interfejs, który może powodować odbieranie przez HECU fałszywych sygnałów z czujników prędkości, spowodowanych w szczególności wpływem zakłóceń elektromagnetycznych.
Lampka ostrzegawcza ABS
Lampka ostrzegawcza ABS znajduje się na zestawie wskaźników i zapala się, gdy moduł HECU wykryje usterkę ABS. Lampka ostrzegawcza ABS informuje kierowcę o wystąpieniu usterki, która spowodowała wyłączenie ABS. Jeśli świeci się tylko lampka ostrzegawcza ABS, można normalnie hamować, łącznie z użyciem wspomagania.
Lampka ostrzegawcza ABS zapala się w następujących przypadkach.
- Wykryto usterkę ABS. Jak już wspomniano, lampka ostrzegawcza ABS zapala się po wykryciu usterki w ABS.
- Sprawdzanie żarówki zestawu wskaźników. Po włączeniu zapłonu lampka ostrzegawcza ABS zapala się na około trzy sekundy, a następnie gaśnie.
Lampka ostrzegawcza hamulca
Czerwona lampka ostrzegawcza układu hamulcowego znajduje się na zestawie wskaźników i zapala się, aby ostrzec kierowcę o problemie z układem hamulcowym, który może spowodować słabą skuteczność hamowania. Lampka zaświeci się, gdy hamulec postojowy zostanie zaciągnięty lub częściowo zwolniony, lub gdy czujnik poziomu płynu hamulcowego zamknie się (jeśli poziom płynu hamulcowego w zbiorniku pompy hamulcowej jest zbyt niski). Gdy czujnik poziomu płynu hamulcowego jest zamknięty (zbyt niski poziom) Lampka ostrzegawcza hamulca pozostanie zapalona do czasu usunięcia przyczyny pożaru. Ponadto, w przypadku niektórych usterek systemu, zaświeci się również lampka, informując kierowcę o działaniu systemu DDRP (system oddzielnego dynamicznego rozdziału sił hamowania na tylne koła) wyłączony
Elektroniczny program stabilizacji (ESP)
Kiedy ten system działa, na odpowiednie koła pojazdu przykładane są siły hamowania, które wytwarzają moment przeciwdziałający ruchowi odchylenia. Oznacza to, że pewien nacisk jest przykładany do jednego lub obu kół po lewej stronie pojazdu, jeśli ruch odchylenia jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, oraz do konturów kół po prawej stronie pojazdu, jeśli ruch odchylenia jest przeciwny do ruchu wskazówek zegara.
W przypadku uruchomienia hamulców podczas działania ESP ciśnienie w obwodach kół, w których normalnie otwarte zawory są zamknięte w celu utrzymania braku ciśnienia na kołach, wzrasta do poziomu odpowiadającego ciśnieniu w pompie hamulcowej (TMC) za pomocą systemu EBCM, który otwiera odpowiedni wlot (normalnie otwarte) zawory (elektryczne sterowanie hamulcami). Poziom nacisku na sterowane koła również wzrasta w granicach fizycznych, aby utrzymać moment odchylenia, pomimo wzrostu ciśnienia w układzie hamulcowym.
Ciśnienie hamowania w cylindrze TMC powoduje odpowiedni wzrost ciśnienia otwarcia zaworów odcinających (Ciśnienie butli TMC działa w celu zamknięcia zaworów odcinających, gdy ciśnienie nie jest zrównoważone). W rezultacie pompa podnosi ciśnienie w układzie o wartość ciśnienia w cylindrze TMC, co może prowadzić do niedopuszczalnie wysokiego poziomu ciśnienia w sterowniku hydraulicznym (HCU) do czasu podjęcia odpowiednich środków zaradczych.
Z tego powodu zawory odcinające są otwierane przez EBCM, gdy ciśnienie w butli TMC osiągnie 100 barów, aby ograniczyć ciśnienie. Dalszy wzrost ciśnienia w układzie za pomocą pompy staje się niemożliwy. Tak więc ciśnienie do działania układu ESP jest dostarczane tylko przez cylinder TMC. Podobnie jak w przypadku działania ABS/TCS, ciśnienie w obwodach kół jest zmieniane za pomocą zaworów dolotowych i wydechowych. Podczas fazy obniżania ciśnienia w cyklu roboczym zawory ESV zamykają się, aby odprowadzony płyn hamulcowy mógł zostać zawrócony do układu hamulcowego z akumulatorów niskiego ciśnienia.
EBD (elektroniczny rozdział siły hamowania)
Układ EBD uzupełnia skuteczność układu ABS, kontrolując poślizg tylnego koła w zakresie hamowania, optymalizując w ten sposób skuteczność hamowania. Siła hamowania zbliża się do maksymalnej siły hamowania tylnej osi i jest sterowana elektronicznie.
Podczas wchodzenia do systemu EBD dopływ ciśnienia do tylnej osi jest odcinany przez normalnie otwarte zawory, gdy poślizg co najmniej jednego tylnego koła przekroczy określoną granicę. W zależności od rzeczywistego poślizgu kół mogą wystąpić dodatkowe sygnały zwiększenia ciśnienia. Zawory wydechowe służą tylko do redukcji ciśnienia w przypadku wykrycia blokady na tylnej osi. Z reguły algorytm sterowania ma na celu osiągnięcie maksymalnego wykorzystania siły hamowania przy minimalnym działaniu zaworu (hałas, reakcja pedału). Ponieważ odprowadzane objętości cieczy są na ogół bardzo małe, można je przechowywać w akumulatorze niskociśnieniowym. Pompa HCU nie jest wymagana do działania systemu EBD. Po zakończeniu kontroli układu EBD płyn hamulcowy jest odprowadzany z akumulatorów niskiego ciśnienia do zbiornika płynu hamulcowego poprzez krótkie włączenie pompy.
HBA (pomocniczy hamulec hydrauliczny)
W przypadku bardzo gwałtownego wzrostu ciśnienia w pompie hamulcowej układu hamulcowego następuje rozpoznanie trybu hamowania awaryjnego i aktywacja funkcji pomocniczego hamulca hydraulicznego (HBA). Pompa hydrauliczna i zawory odcinające obu obwodów hydraulicznych są włączone. Następnie ciśnienie na kołach staje się wyższe niż ciśnienie w pompie hamulcowej. Funkcja kompensacji ciśnienia w tej konstrukcji hamulca HBA zapewnia pewien wzrost siły hamowania poprzez zastosowanie dodatkowego ciśnienia, gdy HBA działa, zamiast stałego ukierunkowania układu na ABS. Kompensacja ta zależy od gradientu ciśnienia osiągniętego podczas pracy HBA, z zastrzeżeniem zasady: im szybciej kierowca hamuje, tym większe wspomaganie, tj. on jest kompensowany.
Jeśli ciśnienie w oponach osiągnie ciśnienie blokady, normalna funkcja ABS kontroluje stabilność kół poprzez przełączanie (normalnie otwarte) spożycie i (zwykle zamknięte) zawory wydechowe. Tak więc uruchomienie HBA ma taki sam skutek, jak gdyby kierowca nacisnął pedał hamulca z większą siłą, wystarczającą do osiągnięcia ciśnienia blokady.
Jeśli siła nacisku na pedał zostanie znacznie zmniejszona, funkcja HBA klasyfikuje to jako zamiar kierowcy pełnego hamowania. Dlatego pod koniec działania HBA następuje wyrównanie ciśnień między hamulcami kół a głównym cylindrem. Osiąga się to poprzez przerywane otwieranie zaworów odcinających.
DSC (system kontroli zjazdu ze wzniesienia)
System DSC jest pętlą kontroli prędkości dla pojazdów terenowych i jest zwykle używany na stromych zboczach. System może działać tylko na pierwszym lub wstecznym biegu oraz przy całkowicie zwolnionym pedale gazu. Zaprogramowana prędkość sterowania jest stała i nie może być zmieniona przez kierowcę. Ciśnienie jest kontrolowane na wszystkich czterech kołach za pomocą zaworów ESV, zaworów odcinających i pompy.