Устройство ABS 6 УРАЛ - Автозапчасти и автоХитрости

Перейти к контенту

Главное меню:

Хитрости > УРАЛ > 6370 > ABS 6
Описание тормозной системы ABS 6 (Standard + Premium) УРАЛ

Символы и сокращения
  • ABS Антиблокировочная тормозная система
  • ASR Противобуксовочная система (ПБС)
  • BATT Батарея
  • AWD Полноприводный
  • BC Управление торможением ASR
  • BM Контроль тормоза
  • CAN Шина обмена данными
  • CMN Обычный соленоид
  • DA Ведущая ось
  • DL / DR Привод по левому борту / Привод по правому борту
  • DTC Управление тяговым моментом двигателя
  • EBD Электронное распределение тормозного усилия
  • EC Контроль двигателя ASR
  • ECU Электронный блок управления
  • EDC Электронное управление дизелем
  • EEPROM Постоянное ЗУ
  • EOL Программирование после сборки и установки системы (конечный тест)
  • ERC Электронное управление замедлением
  • ESD Электростатический разряд
  • FET Зона действия транзистора
  • GND "Земля" или "-" батареи питания
  • HLD_xx Впускной клапан модулятора
  • IC Индивидуальный режим управления
  • IGN Зажигание
  • MIC Модифицированное индивидуальное регулирование
  • ORS Выключатель АБС "Бездорожье"
  • PLC Крепежные элементы коммуникаций силовых линий
  • PMV Клапан управления давлением (также упомянут как PCV), он же модулятор
  • REL_xx Выпускной клапан модулятора
  • RET Реле выключения тормоза-замедлителя
  • SA Управляемая ось
  • SL Низкоуровневое регулирование
  • SL / SR Управление по левому борту / Управление по правому борту
  • SLS Выключатель Стоп-сигналов
  • SOL Соленоид
  • SS Датчик скорости (также упомянут как датчик скорости колеса WSS)
  • SSm Выбор “smart” управления
  • TCL Индикаторная лампа ПБС
  • TCS Выключатель ПБС
  • TCV Клапан противобуксовочной системы
  • U_xxx Электропитание
  • v Скорость
  • WL Лампы аварийной сигнализации
  • WLT Лампы аварийной сигнализации прицепа
  • WSS Датчик скорости колеса
  • xS / yM Конфигурация АБС транспортного средства с x - датчиками и y – модуляторами
  • μ Коэффициент сцепления
  • μC Микропроцессор

Общее описание
Антиблокировочная система.
АБС6 фирмы Кнорр-Бремзе это электронная система, которая предотвращает блокировку колёс при торможении, для поддержания управляемости и стабильности транспортного средства и для минимизации тормозного пути. Система состоит из:
• Датчики скорости (SS) расположены в колёсах, для того чтобы замерять мгновенную скорость отдельных колёс и отправлять электрический сигнал прямопропорциональный скорости вращения от опрашиваемого колеса на электронный блок управления
• Электронный блок управления (ECU) контролирует сигналы датчика скорости и определяет когда когда требуется вмешательство АБС и приводит в действие клапаны модуляции давления, чтобы оптимизировать тормозное давление. ECU непрерывно контролирует систему для выявления и предупреждения водителя о любой неисправности. Коды ошибок хранятся в памяти ECU и могут быть вызваны для диагностирования неполадки.
• Клапаны модуляции давления (PMV) расположены рядом с тормозными камерами и управляются электронно через (ECU) для понижения, удержпния или полного наращивания тормозного давления в тормозную камеру для управления тормозным моментом на колёсах.
АБС вмешивается в процесс торможения всякий раз когда заданная функция между дорогой и шиной проверяемого колеса оказывается меньшей чем тормозная сила прикладываемая к колесу, приводящая к быстрому замедлению (приводящая колесо к блокировке).

Управление АБС.
Управляемые режимы.
  • Индивидуальный режим управления (IC):
Каждое колесо управляется индивидуально, имеет свой собственный датчик скорости и клапан модуляции давления. Оптимальное тормозное давление применяется к каждому управляемому колесу. При этом обеспечивается короткий тормозной путь, этот метод управления, однако, может существенно повлиять на рыскание транспортного средства и разворачивающий момент. По этим причинам индивидуальный режим управления обычно используется на задних осях.

  • Модифицированный режим индивидуального управления (MIC):
При этом режиме управления, давление в тормозной системе контролируются в отдельных колесах, чтобы предотвратить чрезмерное рыскание и разворачивающий момент. На однородной поверхности, этот режим управления работает также как и Индивидуальное управление.

  • “Низкоуровневый” режим управления (SL):
При этом режиме управления каждое из 2-х колёс одной оси имеет собственный датчик скорости, но они совместно используют один клапан модуляции давления. Давление, подаваемое на оба колеса, одинаковое и определяется по колесу склонное к блокировке. Хотя тормозной путь может возрасти, но рыскание и разворачивающий момент минимизируются при данном методе. На однородной поверхности заметной разницы в тормозном пути в сравнении с режимом индивидуального управления нет.

  • “Бортовой” режим управления (SSm):
Также как и при выборе “бортового” режима управления, каждое из 2-х колёс имеет собственный датчик скорости, но они совместно используют один клапан модуляции давления. Давление, подаваемое на оба колеса, одинаковое и определятся по блокируемому, так и по неблокируемому колёсам. Это приводит к комбинации выбора “низкого” и “высокого” режима управления. (SH).
Для того чтобы полностью использовать усилие по сцеплению при торможении под контролем АБС, “бортовой” режим решает, какой из режимов торможения применить.
Решение принимается, опираясь как на состояние покрытия, так и на и состояние колёс. В случае SL, давление в тормозной системе выравнивается по колесу с самым низким коэффициентом сцепления, а для SH по колесу с самым высоким коэффициентом сцепления. При режиме управления (SH), как правило, колесо с наименьшим коэффициентом сцепления блокируется. Поэтому преимущество остается за режим SL, когда транспортное средство тормозит на однородной поверхности дороги или на неоднородной, но с относительно высокими сцепными характеристиками на стороне с меньшим сцеплением.
Система АБС отдает предпочтение режиму SH, когда транспортное средство тормозит на неоднородном покрытии с относительно низкими сцепными характеристиками на стороне с меньшим сцеплением.
Так как режиму SH обычно сопровождается блокировкой колеса на стороне с низким коэффициентом сцепления, то в случае с достаточно большими коэффициентами сцепления режим SH не выбирается, чтобы свести к минимуму повреждение шин.

  • Косвенный:
Неконтролируемые колёса (без датчиков SS) обычно косвенно управляемые. Косвенное управление означает, что давление в тормозной камере такого колеса создаётся такое же, как и для ближайшего контролируемого колеса. При таком режиме управления не всегда бывает, возможно, предотвратить блокировку данного колеса.

Функция “Бездорожье”.
При некоторых дорожных условиях, особенно где поверхность дороги мягкая, тормозной путь с АБС может быть длиннее, чем без АБС. Причина этого в том, что заблокированное колесо на мягком покрытии имеет тенденцию к вскапыванию грунта перед покрышкой, что сразу изменяет значение сопротивления качению. Хотя тормозной путь с заблокированным колесом может быть короче, чем с применением АБС, транспортное средство не управляемо и стабильность также принесена в жертву.
АБС 6 ECU имеет дополнительный режим управления – “бездорожье”. Данная функция снижает тормозной путь при сохранении управляемости и стабильности. Водитель может запустить функцию “бездорожье” выключателем на приборной панели. Мигающая предупреждающая лампа АБС подтверждает водителю о том, что включена функция АБС для бездорожья.
Функция АБС для бездорожья зависит от скорости транспортного средства.

Скоростные пороги для функции АБС для бездорожья.


Функция “бездорожье”.
Замечание: пороги, описанные в таблице выше, могут быть изменены через EoL программирование. Когда порог блокирования колеса установлен на максимум, функция ABS выключена полностью, пока активирован выключатель “бездорожье”. Это обозначено постоянно горящим световым индикатором.

Система управления тормозом-замедлителем.
При очень низком коэффициенте сцепления между шиной и дорогой применение тормоза-замедлителя приводит к высоким значениям проскальзывания на ведущих колёсах, что может неблагоприятно сказываться на стабильности транспортного средства.
Для предотвращения этого, АБС отключает моторный тормоз-замедлитель, как только проявляется тенденция к блокировке хотя бы одного из колёс или когда наблюдается чрезмерное проскальзывание на одном из задних колёс.

Электронное распределение тормозного усилия (EBD)
Эта функция предназначена для транспортных средств без регулятора тормозных сил на задней оси и является частью функций АБС.
Работа EBD зависит от версии ECU.
Для предотвращения перетормаживания задней оси функция EBD ограничивает тормозное давление, основываясь на величине проскальзывания колёс задней оси.
ECU считывает входные показатели для обнаружения начала процесса торможения. В этом случае рассчитывается разность скорости колес передней и задней оси и сравнивается с желательным скольжением. Порог величины скольжения зависит от замедления транспортного средства.
Пороги установлены на такие значения, которые гарантируют требуемое остаточное торможение в случае неисправности одного из контуров тормозов.
Давление в тормозной системе задней оси управляется через клапаны модуляции давления, чтобы ограничить фактическую пробуксовку колес задней оси.
Если обнаруживается тенденция к блокированию колес на задней оси или если колеса передней оси достигают нормальных для АБС порогов, функция EBD выключается и ECU переходит к обычному режиму управления АБС.
ECU проводит проверки правильности работы выключателя стоп-сигнала чтобы гарантировать его правильное функционирование.

Обработка неисправностей гидравлического усилителя тормозов
При торможении транспортных средств с пневмогидравлической тормозной системой, с установленными на передней оси гидравлическими усилителями, из-за различных тормозных сил на левом и правом переднем колесе, при уменьшении гидравлического давления на одном усилителе, будет происходить значительное отклонение тормозного момента.
Если усилители оборудованы выключателями, указывающими неисправность усилителя, то эти выключатели можно связать с ABS ECU, как показано в следующей диаграмме:

В нормальном эксплуатационном режиме выключатели усилителя закрыты и замкнуты на «землю».
Для того чтобы обнаружить неисправность, необходимо включить зажигание и нажать на педаль тормоза для активизации стоп-сигналов, ECU будет контролировать выключатель усилителя. Если оба выключателя активизированы и в то же время загорается сигнальная лампочка ABS, то неисправность сохраняется в памяти ошибок ECU.

Проверки работоспособности выключателя усилителя и тормозного сигнала гарантированно обеспечивают правильное функционирование ECU.
Если проверка работоспособности выключателя усилителя выдает неисправность, то тогда ограничивается предел давления на текущем силовом цикле, и в этом случае эта функция конфигурируется.

Противобуксовочная система (ASR)
Описание функции ASR
Цель ASR - избежать буксования ведущих колес, чтобы в течение старта увеличить тягу, и получить поперечную устойчивость транспортного средства при движении по неровностям.
ASR интегрировано в систему ABS и использует её обычные компоненты (например: датчики, модуляторы и т.д.)
ASR состоит из двух независимых модулей фактического управления:
− Управление торможением (BC)
− Контроль двигателя ASR (ЕС)

Рабочие режимы
Для ASR определено три различных рабочих режима (режим 1 ... режим 3). Они зависят от числа ведущих осей, связанных с ними датчиков скорости колеса и способами управления.

Режим 1
Транспортные средства с одной ведущей осью.
Каждое колесо ведущей оси оборудовано датчиком скорости колеса и может управляться независимо.


Режим 2
Транспортное средство с двумя ведущими осями.
Каждое колесо оборудовано датчиком скорости колеса, и колеса управляются по бортам.


Режим 3
Транспортное средство с двумя ведущими осями.
Каждое колесо оборудовано датчиком скорости колес, и каждое колесо управляется независимо.

Режим 3
Рабочие режимы, описанные выше, также охватывают транспортные средства с другими конфигурациями оси. Все необходимые вычисления будут основываться на информации о скорости колеса управляемой оси или двух ведущих осей.
Например:
− 6x2 транспортное средство будет использовать режим 1. В этом случае не ведущие дополнительные оси не оказывают никакого влияния на функционирование ASR.
− 8x4 транспортное средство будет использовать режим 2 или режим 3, в зависимости от каналов управления на этих двух ведущих осях. И в этом случае не ведущие дополнительные оси так же не оказывают влияния на функционирование ASR.

Управление торможением ASR
Назначение модуля управления торможением состоит в том, чтобы синхронизировать скорости колеса ведущей оси (ей). Это достигается индивидуальной подачей давления в тормозные камеры определенных колёс. Целью является увеличение тяги, при движении на поверхностях с различным коэффициентом сцепления под левым и правым колёсом. Если ведущие колеса вращаются синхронно,
то никакого воздействия на них нет.
Ниже представлена схема, которая показывает увеличение тяги, типичное для движения по дороге с различными коэффициентами сцепления под левым и правым колесом.

ECU выполняет следующие шаги вычисления:
1) Вычисляется скорость самого медленного колеса ведущей оси (ей), которая соответствует выбранному режиму движения, как рекомендуемую скорость.
  • Режим 1:
Выбирается минимальная скорость из скоростей левого и правого колёса ведущей оси.
  • Режим 2:
Вычисляется средняя скорость левого борта и правого борта, и выбирается минимальная скорость.
  • Режим 3:
Выбирается минимальная скорость колеса из всех четырех ведущих колёс.
2) Вычисляется разница скоростей колёс передней оси (в повороте) для определения продольной силы.
3) Определяется продольная и поперечная сила при начальной скорости для расчета продольной скорости.
4) Сравнивается скорости ведущих колёс с продольной скоростью, в зависимости от режима управления.
  • Режим 1:
Сравнивается скорость двух ведущих колёс с целевой скоростью.
  • Режим 2:
Сравнивается средняя скорость левого борта и правого борта с целевой скоростью.
  • Режим 3:
Сравнивается скорость четырёх ведущих колёс с целевой скоростью.
5) Проверка границ управления и начала управления торможением на пробуксовывающих колёсах.
Для активирования управления торможением, необходимо чтобы скорость буксующего колеса начала превосходить продольную скорость. Его активация на транспортном средстве происходит при скорости ниже 11м/с (= 40 км/ч).
Также управление может остаться активным и на более высоких скоростях движения.
Управление торможением дезактивировано если:
- Выключатель ASR-OFFroad (бездорожье) активизирован и сконфигурирован так, чтобы дезактивировать управление торможением.
- Происходят испытания на роликовом стенде.
6) Вычисляется желательное давление в тормозной камере буксующего колёса (колёс).
Использует адаптивный фильтр полосы пропускания, чтобы устранить колебание карданной передачи и непрерывный PI-алгоритм, чтобы управлять отклонением выбранного колеса.

Максимальное время действия управления торможением
Время действия управления торможением ограничено для того, чтобы избежать перегрева тормозов. Когда активируется управление торможением, блок управления отслеживает значение торможения, которое увеличивается на 0.56 % /с. При достижении 100 %, действие управления торможением прекращается. Когда же управление торможением не действует, то значение торможения уменьшается на 0.28 % /с. Управление торможением снова возобновится тогда, когда значение торможения
будет ниже 70 %. Нижеприведенная схема показывает пример синхронизации с отсутствием установленного параметра.


Управление двигателем (EC).
Целью цикла управления двигателем является контролирование проскальзывания колёс ведущей оси (осей). Это достигается за счёт отправки запроса на ограничение крутящего момента к ECU двигателя.
Целью является обеспечение тяги при прямолинейном движении вперёд и обеспечение стабильности транспортного средства при прохождении поворотов.
График показывает принципиальную зависимость между поперечными и продольными силами как функции величины проскальзывания колеса.

Продольные и поперечные силы как функции проскальзывания колеса.
Чтобы достичь и оптимальной тяги и стабильности намеченное скольжение подбирается исходя из дорожной ситуации.
Реализовано две зависимости:
1. Зависимость от положения педали акселератора:
Величина продольного скольжения увеличивается в зависимости от положения педали акселератора и скорости транспортного средства.
Это даёт водителю возможность обеспечить более высокое проскальзывание колёс при нажатии на педаль акселератора. График ниже показывает стандартные настройки для зависимости проскальзывания от положения педали акселератора. Эта установка может быть изменена на различные значения или полностью выключена с помощью параметра EEPROM ECU.

2. Зависимость от поперечного ускорения:
ECU оценивает боковое ускорение по скоростям колес передней оси. С целью обеспечения лучшей устойчивости транспортного средства, в зависимости от значения бокового ускорения происходит снижение допустимого проскальзывания. Следующий график показывает характеристику снижения допустимого проскальзывания.

Нижеприведенный график показывает получаемый диапазон искомого проскальзывания в зависимости от минимального до максимального значения, при использовании настроек по умолчанию. Параметры настройки являются программируемыми значениями в EEPROM.

ECU производит следующие шаги вычислений:
(1) Подсчитывается скорость транспортного средства по скоростям колёс передней оси (управляемая ось, левое/правое колесо)
(2) Подсчитывается разница в скорости колёс передней оси.
(3) Оценивается боковое ускорение по скоростям колёс и их разнице на колёсах передней оси.
(4) Считывается положение педали акселератора (запрос водителя).
(5) Подсчитывается искомая скорость ведущих колёс в соответствии с боковым ускорением и запросом водителя.
Может быть добавлено дополнительное изменение к исходному проскальзыванию за счёт активации переключателя ASR-Бездорожье.
(6) Подсчитывается скорость ведущей оси от ведущих колёс в зависимости от управляющего режима:
  • Режим 1:
Скорость ведущей оси вычисляется по 2м ведущим колёсам (ведущая ось, правое/левое)
  • Режим 2 и режим 3:
Скорость ведущей оси вычисляется по всем 4м ведущим колёсам (ведущая ось, правое/левое; доп. ось, правое/левое)

(7) Сравниваются скорости ведущей оси с искомой скоростью.
(8) Проверка границ диапазона и начало управления двигателем Управление двигателем происходит, если скорость ведущей оси превышает дополнительный допуск над необходимой скоростью
Управление двигателем возможно во всём диапазоне скоростей движения транспортного средства.
Управление двигателем деактивируется если:
- активирован режим стендового испытания на барабанах
- активирован переключатель ASR-Бездорожье и настроен на отключение контроля двигателя.
(9) Подсчёт желаемого крутящего момента и передача к ECU.
Используется адаптивный PD-алгоритм с Интегратором для контроля за отклонением.

Переключатель ASR Бездорожье
Можно установить переключатель на панели приборов, чтобы дать водителю возможность управления функцией ASR. Операции, производимые ECU в зависимости от положения переключателя можно настроить индивидуально для контроля двигателя и тормозов нижеописанными способами:
• Управление двигателем
- Выключение контроля двигателя, когда переключатель активирован
- Увеличение возможного проскальзывания при управлении двигателем когда переключатель активирован.
- Нет влияния на управление двигателем, когда переключатель активирован
• Управление тормозами
- Выключение контроля тормозов, когда переключатель активирован
- Увеличение возможного проскальзывания при управлении тормозами когда переключатель активирован.
- Нет влияния на управление тормозами, когда переключатель активирован
При активировании переключателя контрольный режим немедленно поменяется независимо от текущей дорожной ситуации.

Управление тяговым моментом (DTC)
Описание функции DTC
При движении по дороге с низким коэффициентом сцепления, инерционность машины может стать причиной пробуксовки колёс на ведущей оси (ях). Особенно это возможно при переключении на низшие передачи или торможение при применении ретардера с подключенной карданной передачей. Это может привести к частичной блокировке колёс и к неустойчивости транспортного средства. Цель управления тормозным моментом состоит в том, чтобы в описанных ситуациях управлять пробуксовкой колес ведущих осей. Для преодоления инерции машины, ECU отправляет необходимое значение вращающего момента в ECU двигателя.
Ниже схема представлены диаграммы работы функции DTC.


Рабочие режимы
Особенности
Входы:
Управление тяговым моментом требует информации о состоянии карданной передачи. Когда сцепление отпущено, и/или передача находится в нейтральном положении, DTC не должно действовать, для того чтобы избежать ненужного повышения скорости машины.
Информация передаётся через CAN J1939 с помощью определенных сообщений. По этому вопросу обратитесь к руководству Y 486 R10 209 “ Применение протокола связи SAE J1939 для ECU ABS6. ”
Выходы:
ECU двигателя (EDC) должно принять команды от DTC увеличить крутящий момент до максимума или по крайней мере на 30 %, в течение неограниченного времени.

Описание функционирования
Выполняемые шаги вычисления ECU.
(1) Вычисляется скорость транспортного средства через скорости колёс передней оси (управляемая ось левое/правое).
(2) Вычисляется разница скоростей колёс передней оси (управляемая ось левое/правое) для продольной силы.
(3) Вычисляется продольную скорость для ведущих колес, в зависимости от скорости транспортного средства и продольной силы.
(4) Вычисляется скорость ведущей оси через скорости ведущих колес, в зависимости от режима управления
  • Режим 1:
Скорость ведущей оси рассчитана на основе скоростей ведущих колес (ведущая ось левое/правое).
  • Режим 2 и 3:
Скорость ведущей оси рассчитана на основе всех четырех ведущих колес (ведущая ось левое/правое).
(5) Сравнивается скорость ведущей оси с продольной скоростью
(6) Проверка границ управления и начала управления тяговым моментом.
Для начала управления тяговым моментом необходимо, чтобы скорость колёс ведущей оси была меньше установленного предела продольной скорости транспортного средства.
Управление тяговым моментом дезактивировано если:
a. Карданная передача «открыта». Это определено состоянием механизма и раздаточной коробкой.
b. Скорость транспортного средства - ниже 3 м/с (= 11 км/ч)
c. ABS активна на передней оси.
(7) Вычисляется желательный вращающий момент и передается в ECU двигателя
Чтобы контролировать отклонения, используется адаптивный PD-алгоритм с интегратором
Требуемый вращающий момент ограничен максимальным значением 30 % (значение по умолчанию).
С началом управления тяговым моментом, ретардер будет выключен.
Ретардер будет заново включен, когда закончится управление тяговым моментом.

Функция контроля эффективности торможения (BM)
Эта функция необязательная и является опцией.
Краткое описание функции ВМ
Функция контроля эффективности торможения оценивает тормозную характеристику одного колеса по сравнению с характеристикой противоположного колеса на той же самой оси.
Данная функция ABS6 разработана для 3-хосного транспортного средства (максимум). Функция поддерживается на осях с колёсами, оборудованными датчиками скорости.

Особенности
Входы:
Функция контроля эффективности торможения запрашивает информацию относительно скоростей колёс контролируемых осей.
Выходы:
Функция контроля эффективности торможения хранит 3 счётчика в EEPROM, один для каждой наблюдаемой оси.
Ограничения:
Функция контроля эффективности торможения не действует на поднятых осях и на осях с неисправностями в обработке скорости колеса, т.е. при неисправных колесных датчиках.

Описание
Функция контроля эффективности торможения (BM) отслеживает симметричные тормозные силы относительно каждой оси.
Функция активизирована на оси, если:
- Параметризация датчика скорости колеса завершена (регулировка колес);
- Скорость транспортного средства превысила определенный предел (~30км/ч, EOL);
- Транспортное средство не двигается в повороте;
- ABS, ESP и управление торможением не активно;
- Транспортное средство осуществляет достаточное замедление (~1м/с2, EOL);
- Нет ошибки входа для BM в таблице распределения ошибок, т.е. отсутствует неисправность;
- Не включены устройства блокировки дифференциала;
- Ось не поднята, в случае наличия подъёмной оси;
- Прошло достаточно времени с момента последнего применения BM-функции или ABS, ESP, активации ВС функции.
Если обнаружено несимметричное торможение, то счётчик EEPROM в отношении этой оси будет увеличен.
 
 
Назад к содержимому | Назад к главному меню