Пятница, 23.06.2017, 09:50
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2014 » Ноябрь » 23 » Электронная тормозная система (EBS)
20:23
Электронная тормозная система (EBS)

Внедрение новых систем активной безопасности транспортных средств, безусловно, является наиболее действенным методом снижения числа дорожно-транспортных происшествий, в том числе с участием грузового транспорта.

Педаль тормоза при наличии EBS не имеет прямой механической связи с тормозной системой. Перемещение педали преобразуется в электронный сигнал для блока управления. Затем после анализа полученной информации от датчиков движения (нагрузка, угол поворота рулевого колеса, скорость, поперечное ускорение), EBS сама отдает команду исполнительным механизмам, регулирующим давление в тормозном контуре.

Кроме непосредственно функций торможения подобная система может включать в себя адаптивный круиз-контроль и систему предупреждения столкновений. Преимуществом ECBS является уменьшение времени передачи тормозного усилия на задние оси грузовика или оси полуприцепа, а также более оптимальное управления клапанами ABS. ECBS стала стандартной технологией на многих тягачах и грузовых автомобилях. На практике ECBS всегда страхует традиционная двухконтурная пневматическая тормозная система, которая служит в качестве резервной.

Производители коммерческих транспортных средств Европы начали переходить с ABS на ECBS фирм WABCOKnorr-Bremse, ArvinMeritor и др.  Этот процесс также сопровождался переходом с барабанных тормозов на дисковые. При этом по целому ряду технологических и маркетинговых причин ECBS не получила такого широкого распространения на Североамериканском рынке. В частности этими причинами являются:

  • большая стоимость ECBS по сравнению с ABS;

  • большая протяженность маршрутов, тяжелые дорожные и погодные условия в США по сравнению с Западной Европой вызывают определенные сомнения в относительно надежности и долговечности ECBS по сравнению с ABS;

  • ремонт ECBS требует более квалифицированных специалистов и более сложного оборудования, чем для ремонта ABS;

  • в США транспортные компании имеют более старый и разномастный парк тягачей и полуприцепов, чем в Европе. Поэтому возникают определенные проблемы совместимости.

На рис. 1 приведён внешний вид компонентов тормозной системы грузовых автомобилей фирмы “MAN”, “Scania”, “Mercedes” и т.д., эксплуатируемых на сегодняшний день в России.

Рис. 1. Состав системы EBS для тягача

Использование воздуха в контурах управления тормозных систем обуславливает большое время запаздывания срабатывания, наличие гистерезиса и пониженную точность управляющего воздействия. Наряду с подобной “неоптимальностью управления” применение воздуха требует наличия большого количества клапанов управления, трубок и фитинга, что в свою очередь увеличивает себестоимость системы в целом и вероятность выхода её из строя. Идея создания систем EBS заключается в устранении данных недостатков путём замены управляющего пневмосигнала на электрический. Это требует замены всех пневматических клапанов на электропневматические, причём воздух будет выполнять лишь роль рабочего тела непосредственно в тормозных механизмах. Таким образом, электронная тормозная система в корне отличается от традиционной АБС, поскольку контролирует не только процесс торможения от начала нажатия на педаль и до полной остановки транспортного средства, но и процесс движения, в отличие от АБС, включающейся в работу лишь при начале блокировке колёс.

Тормозная система с EBS построена c раздельным передним и задним пневматическим контурами, при этом пневматическое управление сохраняется с целью обеспечения аварийного торможения. Отсутствуют такие пневмокомпоненты, как регуляторы тормозных сил, клапаны ограничения давления и т.д. Однако не исключено, что в будущем подобные системы будут реализованы сначала с одним резервным пневмоконтуром, а затем вообще без пневматического резервирования. На рис. 2 представлена классическая компоновка компонентов EBS на тягаче. Толстыми линиями обозначены пневматические контуры, а тонкими - черными – электрические связи. Блок управления EBS (1) анализирует сигналы внутренних и внешних датчиков и управляет модулями регулирования давления (2,8) передней и задних осей, а так же модулем управления тормозами прицепа (7).

Рис. 2. Схема компоновки EBS

К внешним датчикам относятся датчики скорости колёс (5), датчики износа тормозных накладок, датчик загрузки задней оси (10), который представляет собой датчик вращения, монтируемый в одну из пневмокомпрессор (не показаны) задней оси. Внутренние, или встроенные датчики включают в себя датчики положения тормозной педали в подпедальном кране (3), датчики давления в модулях управления давлением (2,8) и датчик давления в модуле управления тормозами прицепа (7). Для уменьшения количества жгутов проводов в системе EBS 2.2 была предусмотрена схема обмена данными по CAN-шине. Для этой цели каждый из модулей управления давлением (2,8), подпедальный тормозной кран (3) и кран управления тормозами прицепа (7) оснащены аналогово-цифровыми платами, которые преобразуют и передают сигналы датчиков вращения, давления и износа накладок. Подобный принцип был сохранён и в электронной тормозной системе следующего поколения EBS2.3. Однако следует отметить, что для грузовых автомобилей и автобусов малого класса минимизация стоимости комплектующих является первостепенной задачей, поэтому в четвёртом поколении электронных тормозных систем Knorr-Bremse (EBS 4) предусмотрено прямое подключение датчиков вращения, износа накладок и датчика давления к блоку управления, как это принято для современных систем АБС.

Модуль управления давлением передней оси представлен на рисунке 3. Модуль задней оси выполнен по аналогичной схеме, что и передней оси (рис. 5). Согласно схеме компоновки модули имеют пневматические вход питания (обозначение –1, рис. 3), управляющий вход (обозначение –4, рис. 3) и выход (обозначение –2, рис. 3) к тормозным камерам.

Рис. 3. Общий вид модуля управления передней оси

Рис. 4. Место установки модуля передней оси на тягаче

Модуль управления тормозами в своём составе имеет стандартный клапан управления тормозами прицепа, который управляется электропневматическими клапанами подъёма и сброса давления. Специальный датчик измеряет давление на выходе управления тормозами прицепа.

Рис. 5. Место установки модуля задней оси на тягаче

Эффективность электронной тормозной системы.

В середине 2000-х годов в США проводились исследования, направленные на изучение надежности и долговечности ECBS при работе в реальных условиях. В частности изучались

  • поведение системы курсовой устойчивости и адаптивного круиз-контроля, а также системы предупреждения столкновений;
  • оценивалась эффективность дисковых тормозов по сравнению со стандартными барабанными с S-образным кулачком;
  • оценивалась ремонтопригодность ECBS;
  • оценивалась совместимость тягачей и полуприцепов разных производителей с обычными ABS;
  • оценивалась безопасность с точки зрения сокращения аварийности и реакция водителей на работу самой ECBS, а также другие факторы.

В исследовании приняли участие 48 тягачей Freightliner и 100 полуприцепов различных марок. Транспортные средства были разделены на две группы. В первой группе тягачи были оснащены ECBS, а полуприцепы имели обычную пневматическую тормозную систему. Во второй группе и тягачи, и полуприцепы были оснащены ECBS, которые обменивались между собой информацией по высокоскоростным шинам передачи данных. Тестирование длилось 12 месяцев, в течение которого фиксировалась информация с бортовых шин данных J1708, J1939, CAN ISO 11992 и с различных датчиков. Кроме того, были учтены более 500 заявок на ремонт тормозной системы и шин, полученных от водителей  испытуемых транспортных средства. Кроме того проводилась диагностика 15 тягачей и 4 полуприцепов, с целью выявления возможных скрытых неисправностей. В результате испытаний первая группа транспортных средств прошла более 2,3 млн. миль, вторая группа прошла более 1,1 млн.  миль. Всего на протяжении исследования водители произвели 1,19 млн. торможений. Исследования показали, что стабильность при торможении дисковыми тормозами значительно превосходит стабильность при торможении барабанными тормозами. При этом на 25% уменьшилась время реакции тормозной системы на нажатие педали тормоза, и на 50% уменьшилось время самого процесса торможения. Однако, некоторые водители посчитали такое торможение слишком резким, которое трудно контролировать при низких скоростях движения. Тем не менее 60% опрошенных водителей отметили, что  ECBS является полезной инновацией. В том числе 90% посчитали, ECBS повышает эффективность торможения и эта система помогает им в более комфортном управлении транспортным средством. Также высокую оценку заслужили дисковые тормоза, которые по словам водителей, требуют меньше воздуха в тормозной системе и более эффективны. Система адаптивного круиз-контроля также хорошо была воспринята водителями. В 60% всего времени движения система круиз-контроля была активизирована. При этом выяснилось, что при низкой скорости движения в  круиз-контроле нет необходимости и он редко используется.

При этом был отмечен рост затрат на плановое техническое обслуживание для автомобилей, оборудованных ECBS. По оценкам экспертов, ECBS потребовала увеличение трудоемкости на 75 человекочасов на каждый 1 млн. миль пробега, в связи с чем затраты на работы по ТО увеличились на 33% по сравнению с транспортными средствами, имеющими только ABS с барабанными тормозами. Это было вызвано также тем, что многие механики не имели знаний и опыта, чтобы обслуживать ECBS. В месте с тем, специалисты компании Bendix на основании опытных данных пришли к выводу, что срок службы колодок дисковых тормозов вдовое превышает срок службы колодок барабанных тормозов. По их оценкам 100% колодок дисковых пройдут 500 тыс. миль, по сравнению с 67% колодок барабанных тормозов. При этом при замене колодок дисковых тормозов происходит существенная экономия времени по сравнению с заменой колодок барабанных тормозов. Кроме того, для функционирования дисковых тормозов требуется меньшее время работы компрессора, что, соответственно, уменьшает его износ.

Таким образом, эксперты сделали вывод, что в целом ECBS способствует повышению эффективности эксплуатации автопоездов. Вместе с тем некоторое увеличение затрат на ТО может быть нивелировано повышением квалификации обслуживающих транспортные средства механиков.

Аварийные режимы работы

При обнаружении неисправностей, некоторые функции системы EBS отключаются. Функции, на которые не влияют обнаруженные неисправности, продолжают действовать. Режим работы системы EBS с ограниченными функциями называют «аварийным режимом».

Работа без антиблокировочной функции ABS: В зависимости от обнаруженной неисправности, функция ABS может не выполняться на отдельном колесе, оси или на всем транспортном средстве.

Работа без противобуксовочной функции ASR: Противобуксовочная функция может не работать полностью или частично. Полное отключение функции означает, что не работает управление тормозами и двигателем транспортного средства. При частичном отключении не работает только управление системой ASR тормозами.

Контроль давления / вспомогательный контроль давления: Обычно, контроль тормозного давления осуществляется по сигналу соответствующего датчика. При отсутствии сигнала с этого датчика, контроль может выполняться с помощью вспомогательных средств. В этом случае, мы говорим о вспомогательном контроле давления. Однако, в сравнении с традиционным способом, точность такого регулирования ниже.

Резервный режим работы: При полном выходе из строя электрической системы управления давлением, соответствующая ось тормозится с помощью давления в резервной системе.

Источники:

  1. http://www.truck-electrik.ru/page/ebs.html
  2. http://www.mehanik.ru/page/9

  3. http://www.mehanik.ru/page/electronically_braking_system

Просмотров: 5586 | Добавил: Denis5172 | Теги: EBS, Электронная тормозная система | Рейтинг: 5.0/5
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]