Toyota Prius Компоненти гальмівної системи і як працює гальмівна система
На автомобілях Toyota Prius ця система самостійно визначає потрібний варіант гальмування - рекуперативний або рекуперативні-гідравлічний. Називається вона «Electronically Controlled Brake». абревіатура ECB і складається з таких компонентів:
1. VSC system (Vehicle Stability Control)
2. ABS system (Anti-lock Brake System)
3. EBD (Electronic Brake force Distribution)
4. Brake Assist
Ця система має величезну перевагу перед гальмівними системами, встановленими на всіх інших автомобілях: при гальмуванні використовується рекуперативний варіант гальмування.
Під час рекуперативного гальмування тяговий електродвигун починає працювати в генераторному режимі, при цьому:
- на ведучому валу створюється необхідний момент опору, який допомагає зупинити автомобіль
- за рахунок потенційної або кінетичної енергії автомобіля, мотор-генератор починає виробляти електричну енергію і передає її в HV Battery, тим самим заряджаючи високовольтну батарею
Як саме відбувається таке гальмування? Умовно його можна розділити на дві частини:
1. Спочатку відбувається «підводка колодок»: водій натискає на педаль гальма, і в головному гальмівному циліндрі відбувається плавне наростання тиску, яке реєструється датчиками тиску, але гальмування в цьому випадку відбувається за допомогою електродвигуна - гідравліка не задіяна.
Перед водієм на моніторі в момент гальмування електродвигуном буде ось така картинка:
Як і чому відбувається таке гальмування, можна побачити нижче:
2. Якщо водій натискає на педаль гальма сильніше або різкіше, то в цьому випадку в роботу включається гідравліка, починають працювати гальмівні колодки - вони притискаються до гальмівних дисків сильніше і гальмують автомобіль. Залежно від умов, тут в роботу може включатися система Brake Assist.
Як це працює, можна подивитися на малюнку нижче:
Саме цими варіантами обумовлюється велика «ходимость» гальмівних колодках на гібридних автомобілях - половина гальмувань або більше доводиться на гальмування електродвигуном. Ось чому гальмівні колодки на гібридних автомобілях мають ресурс більш 100.000 кілометрів.
EBD system (Electronic Brake force Distribution)
Система EBD (Electronic Brake force Distribution) призначена для перерозподілу гальмівних зусиль між передніми і задніми колесами, а також колесами правого і лівого боку автомобіля, в залежності від умов руху. EBD входить до складу 4-канальної ABS з електронним управлінням.
Схематично принцип роботи можна подивитися на малюнках.
Коли автомобіль рухається прямолінійно і починає гальмувати, то в цей момент відбувається перерозподіл навантаження - передні колеса навантажуються, а задні розвантажуються (якщо задні гальма будуть працювати з таким же зусиллям, як і передні - збільшиться ймовірність блокування задніх коліс). Електронний блок ABS, використовуючи сигнали з колісних датчиків швидкості, визначає цей момент і регулює підводиться зусилля на гальмівні колодки. На такий розподіл впливають маса автомобіля, вантаж, що перевозиться і його розміщення.
При гальмування в повороті зовнішні колеса навантажуються, а внутрішні - розвантажуються, що можна подивитися на малюнку нижче:
Придназначена для:
- постійного відстеження і контролю швидкості
- контролювання напрямку руху
- миттєвого визначення моменту виникнення заносу і вжиття заходів до його усунення
Традиційна компоновка системи:
- датчики швидкості системи ABS
- G-sensor
- Torque Sensor
Коли система VSC виявляє, що автомобіль заносить і він втрачає управління, то система сама приймає рішення про те, яке колесо автомобіля пригальмувати або навпаки - розблокувати від гальмування, тим самим домагаючись усунення занесення автомобіля. Крім того, система VSC може задіяти для цієї мети управління кутами дросельної заслінки і випередження запалювання.
Система VSC на автомобілях Prius працює постійно. У тому числі і при вимкненому запаленні. Однак, якщо в моторі, в гібридній системі та інших важливих системах виявляться помилки - система VSC відключається і відновлює свою роботу тільки після усунення всіх несправностей.
На автомобілях Toyota Prius встановлена система ABS 4 покоління, що має 4 незалежних гідравлічні контури на 4 колеса.
Кожне колесо має свій датчик швидкості:
Підсилювач гальм на автомобілі Prius електрогідравлічний, ось як він працює:
- електронасос під тиском накачує гальмівну рідину в спеціальний сталевий резервуар (гідроакумулятор)
- по команді блоку АБС рідина під тиском, заданим допоміжними системами, подається в потрібний гальмівний контур.
Поширені несправності системи ABS
1. При проектуванні даної системи розробники допустили помилку: дроти в блоці запобіжників від реле мають маленьку довжину і палять знаходиться в постійно натягнутому стані, внаслідок чого можливий його обрив.
Якщо обрив з'єднання стався, то на панелі приладів висвітиться помилка, а при перевірці сканером прочитає помилка по реле системи ABS.
Усунення цієї несправності: треба замінити провід таким же, тільки трохи збільшити його довжину.
В Інтернеті є рада з подібною несправності: «кинути поруч такий же провід». Однак, тут треба обов'язково враховувати, що колишній провід повинен бути обов'язково відключений не мати замикань ні на масу, ні на сусідні дроти.
2. Друга не менш поширена несправність: «Обрив датчиків швидкості», які розташовані близько коліс. Це відбувається при безграмотному технічному обслуговуванні. Як усувати цю несправність: замінити датчик ABS в зборі з джгутом.
3. І найпоширеніша, третя причина відмови: налипання продуктів зносу гальмівних дисків і гальмівних колодок на магніти датчиків АБС. Усунення несправності: зняти обидва передніх датчика і очистити їх нижню частину (магніти) від налиплого металевої бруду і пилу, см. Пояснення нижче:
*** на зображенні: «Air Gap» це «повітряний зазор» між «задатчиком швидкості» (Toothed Wheel) і магніт датчика швидкості (Permanenet Magnet). Коли відбувається засмічення нижньої частини датчика швидкості, то повітряний зазор зменшується настільки, що зчитування інформації припиняється.
*** вид на датчик швидкості (wheel sensor) з боку:
На фото нижче: приблизно так буде виглядати датчик швидкості, засмічений продуктами зносу гальмівних дисків і колодок:
На автомобілі Toyota Prius NHW20 система ABS працює постійно, не відключається при виключенні запалення.
При виході з ладу даного пристрою, з-під
капота ви почуєте постійний дзижчить звук, або навпаки - нічого не почуєте при натисканні на педаль гальма. Це відбувається через зношування pump motor, він перестає накачувати необхідний тиск або зовсім відмовляється працювати. Проблема може бути і в клапанах
гідроакумулятора, коли насос тиск накачує, а зношені
клапана не в силах його утримати.
Brake Assist system
Принцип роботи цієї системи наочно продемонстрований на малюнку:
Ви наочно бачите довжину гальмівного шляху (дивимося зверху вниз) без системи Brake Assist і з нею.
Використовуючи сигнали від Brake Pedal Stroke Sensor і Pressure sensor ця система розпізнає дії водія при гальмуванні. При плавному натисканні на педаль гальма система просто контролює ситуацію, а якщо водій натиснув на гальмо сильніше, то система розуміє це як «екстрене гальмування» і допомагає знизити швидкість автомобіля шляхом примусового збільшення тиску рідини в гальмівній системі, тим самим посилюючи притиснення гальмівних колодок.
Нижче наведені попереджувальні знаки, які можуть виникати при несправності в гальмівній системі:
Гордєєв Сергій Миколайович (нік на форумі Легіон-Автодата - FERMER)
с.Кочневское (Свердловська обл. Белоярский р-н), вул.Садова, буд.33. Тел. +7 (902) 444-23-35.
Інформацію по обслуговуванню і ремонту автомобілів ви знайдете в книзі (книгах):