Funktion (2002, 2003)

Применимость

Функция ABS

При вождении модуль управления тормозами (ВСМ) (1) регистрирует ускорение и замедление колес. Четыре датчика колеса (3) (один на каждом колесе) передают модулю управления тормозами (BCM) информацию о скорости вращения колес. Модуль управления тормозами (BCM) высчитывает скорость автомобиля, основываясь на эту информацию, и передает ее в контроллерную локальную сеть. Там этот сигнал доступен другим системам.При торможении модуль управления тормозами (BCM) получает сигнал от выключателя фонарей стоп-сигнала (2), показывающий торможение. Затем модуль управления тормозами (BCM) переходит в режим ожидания для управления ABS. Сигнал от выключателя фонарей стоп-сигнала не требуется для управления ABS, однако он обеспечивает более плавное управление в начале управления ABS.Если модуль управления тормозами (BCM) определяет, что существует опасность блокировки колес, задействуется гидравлический модулятор ABS (4) и производится адаптация гидравлического давления для соответствующего колеса, с тем чтобы избежать блокировки колес.Управление давлением в контуре производится таким образом, чтобы на поверхность дороги передавалось максимально возможное тормозное усилие. Это происходит, когда колесо вращается с 12-20% проскальзыванием на поверхности.ABS сначала активируется, когда скорость автомобиля превышает приблизительно 7 км/ч. Это означает, что при скорости ниже приблизительно 7 км/ч колеса могут заблокироваться. Это не оказывает большого влияния на функционирование системы или с точки зрения водителя.Управление ABS можно разделить на три этапа:

1. Открытое положение. (Увеличение давления). Это - нормальное состояние при торможении. Впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт. Это позволяет тормозному давлению переходить от главного цилиндра к колесу
2. Фаза сохранения давления. (Постоянное давление). Если модуль управления тормозами (BCM) обнаружит, что одно из колес вращается слишком медленно, модуль управления тормозами (BCM) закроет впускной клапан. Это останавливает повышение тормозного давления на колесо, даже если водитель увеличивает давление на педаль тормоза. Если скорость вращения колеса продолжает падать, управление переходит в фазу снижения давления
3. Фаза снижения давления. (Снижение давления). Впускной клапан остается закрытым. Модуль управления тормозами (BCM) открывает выпускной клапан и запускает насос, который откачивает тормозную жидкость от колеса, таким образом снижая тормозное давление. Когда скорость вращения увеличилась достаточно, модуль управления закрывает выпускной клапан, открывает впускной клапан, и управление возвращается в открытое положение.

Этапы 1, 2 и 3 повторяются до тех пор, пока торможение не закончится, или пока система ABS не перестанет работать.

Управление ABS

Без торможения

Когда водитель не тормозит, тормозная система не задействована (т.е. главный цилиндр находится в положении покоя, и соединения между бачком тормозной жидкости и остальной частью гидравлической системы открыты). В системе нет давления. В блоке клапанов гидравлического модулятора ABS гидравлические клапаны находятся в положении покоя. Другими словами, впускные клапаны открыты, а выпускные клапаны закрыты.

Торможение без ABS

Когда педаль тормоза нажимается, движение педали передается через усилитель тормозов на поршни главного цилиндра, и выключатель фонарей стоп-сигнала срабатывает. Когда первичные и вторичные поршни перемещаются вперед в главном цилиндре, отверстия для бачка тормозной жидкости закрываются. Гидравлическое давление в двух тормозных контурах увеличивается и воздействует на поршни в суппортах тормоза, которые прижимают тормозные накладки к тормозным дискам.Когда педаль тормоза отпускается, поршни возвращаются в положение покоя в главном цилиндре. Соединение к бачку тормозной жидкости открывается, и давление в тормозной системе падает. Поршни суппортов тормоза возвращаются в положение покоя с помощью уплотнительных колец.

Торможение с ABS

Когда колесо блокируется при торможении, модуль управления тормозами (BCM) начинает закрывать впускной клапан соответствующего тормозного контура, с тем чтобы прервать подачу тормозной жидкости от главного цилиндра. Это означает, что гидравлическое давление не может увеличиваться независимо от давления в главном цилиндре (постоянное давление, см. правое переднее колесо - FR). Одновременно запускается гидравлический насос.Если колесо все равно блокируется, выпускной клапан открывается, и тормозная жидкость поступает обратно в аккумуляторы, что вызывает снижение давления в тормозном контуре (снижение давления, см. левое переднее колесо - FL). Это уменьшает гидравлическое давление и тормозящее действие, позволяя колесу ускоряться. Гидравлический насос возвращает тормозную жидкость из аккумуляторов в главный цилиндр.Когда ускорение является достаточным, модуль управления тормозами (BCM) закрывает выпускной клапан и открывает впускной клапан, с тем чтобы увеличилось гидравлическое давление в контуре. Во время фазы увеличения давления главный цилиндр и насос обеспечивают необходимым объемом жидкости, если в аккумуляторах есть тормозная жидкость. Так как объем подаваемой в тормозной контур жидкости больше, чем объем, выходящий из тормозных контуров обратно в аккумуляторы, аккумуляторы компенсируют только при максимальных объемах на стороне всасывания насоса. Насос возвращает тормозную жидкость из аккумуляторов низкого давления в главный цилиндр или тормозные контуры, в зависимости от положения впускных клапанов.Когда насос работает, педаль тормоза поднимается и опускается (пульсирует). Это нормально, и также является предупреждением водителю о том, что управление ABS активировано.Гидравлический насос продолжает работать еще приблизительно 1 секунду после завершения управления ABS, чтобы обеспечить опорожнение аккумуляторов.

Электронная система распределения тормозных сил

Электронная система распределения тормозных сил встроена в систему ABS и управляет тормозным усилием на тормоза задних колес. Электронная система распределения тормозных сил заменяет обратный клапан, который, в противном случае, уменьшает давление в тормозном контуре задних колес и не допускает преждевременного активирования заднего управления ABS.Электронная система распределения тормозных сил управляет гидравлическим давлением в тормозном контуре задних колес, задние колеса проскальзывают значительно меньше, чем передние колеса при торможении. Это обеспечивает оптимальное и стабильное торможение.Модуль управления тормозами (BCM) управляет тормозным давлением путем управления впускными и выпускными клапанами в тормозных контурах задних колес.Тормозное давление в тормозных контурах задних колес изменяется в зависимости от того, насколько сильно задние колеса проскальзывают по отношению к передним колесам. Эта функция старается удерживать проскальзывание задних колес на 0–2 % ниже, чем проскальзывание передних колес. Эта функция учитывает нагрузку.Обычно разница между проскальзыванием задних колес и передних колес при торможении зависит от того, насколько сильно задействованы тормоза, и от груза автомобиля. Сильное торможение/легкие грузы вызывают большее проскальзывание, легкое торможение/тяжелые грузы вызывают меньшее проскальзывание.Поэтому, потребность в тормозной жидкости, когда гидравлический насос не активирован во время управления электронной системы распределения тормозных сил, является меньшей, чем во время контроля устойчивости и пробуксовки колес. Объем жидкости, возвращаемый из тормозных контуров, забирается аккумуляторами.

Система STC (Система устойчивости и контроля пробуксовки колес)

Система STC (Система устойчивости и контроля пробуксовки колес) состоит из двух функций, контроля устойчивости и контроля пробуксовки колес. Функция устойчивости управляется модулем управления двигателя (ЕСМ). Функция контроля пробуксовки колес и TRACS (Система контроля пробуксовки колес) работают одинаковым образом. Смотрите раздел “Контроль пробуксовки колес ”.

Контроль устойчивости

Контроль устойчивости осуществляется, когда модуль управления тормозами (BCM) передает сигнал снизить крутящий момент двигателя на модуль управления двигателя (ECM), если любые колеса теряют сцепление с дорогой. Контроль устойчивости осуществляется при скорости от 0 км/ч до максимальной скорости. Чтобы получить информацию о контроле пробуксовки колес, см. раздел “Контроль пробуксовки колес”.

Контроль пробуксовки колес

Компоненты

1. Клапан разделения, обычно открыт
2. Электронный челночный клапан, обычно закрыт
3. Гидравлический насос
4. Выпускной клапан, обычно закрыт
5. Впускной клапан, обычно открыт
6. Выравниватель давления
7. Обводной клапан
8. Обратный клапан.

Система контроля пробуксовки колес встроена в кронштейн рулевого колеса.Система предназначена в основном для помощи при движении на скользких дорогах на скоростях приблизительно до 60 км/ч. Действие системы контроля пробуксовки колес очень ограничено на скоростях выше 60 км/ч.Функция контроля пробуксовки колес всегда задействована при включенном зажигании. Функцию можно отключить (только 1999-2002 модельные годы) при помощи выключателя STC/DSTC/ESC, который расположен на нижней секции модуля системы управления микроклиматом (ССМ).Если модуль управления тормозами (BCM) регистрирует, через датчики передних колес, что одно из ведомых колес вращается быстрее, чем другие, клапан разделения (1) закрывается, и гидравлический насос (3) запускается, с тем чтобы закачать тормозную жидкость в суппорт тормоза проскальзывающего колеса. Давление наращивается в тормозном контуре, и тормоза задействуются настолько, насколько необходимо для того, чтобы движущая сила была распределена между ведомыми колесами. Колесо с наилучшей силой сцепления получает большую часть движущей силы по отношению к поверхности. Этот процесс не зависит от мощности двигателя.В автомобилях с контролем пробуксовки колес модуль управления тормозами (BCM) непрерывно регистрирует использование тормозов и высчитывает температуру тормозных дисков передних колес. Если контроль пробуксовки колес задействован, а высчитанная температура слишком высокая (приблизительно 450 °С), контроль пробуксовки колес отключается, и загорается указатель предупреждения о пробуксовке колеса (применимо к 1999-2002 модельным годам). Начиная с 2003 модельного года, загорается лампа (желтая) общего предупреждения, и в комбинированной приборной панели появляется текст. Код неисправности регистрируется в модуле управления тормозами (ВСМ). Контроль пробуксовки колес блокируется, чтобы предотвратить перегрев тормозов. Лампа гаснет, как только высчитанная температура падает приблизительно ниже 300 °С, и контроль пробуксовки колес задействуется снова. Функция ABS, однако, задействована всегда. Информация о высчитанной температуре тормозных дисков находится в модуле управления тормозами (BCM) до тех пор, пока подсоединено электропитание 30. Если тормозная система используется слишком интенсивно, это также может стать причиной повышенной температуры тормозов.

Контроль пробуксовки колес

Контроль пробуксовки колес отсутствует

Когда ведомые колеса не проскальзывают, тормозная система не задействована (т.е. главный цилиндр находится в положении покоя, и соединения между бачком тормозной жидкости и остальной частью гидравлической системы открыты). В системе нет давления. В блоке клапанов гидравлического модулятора ABS гидравлические клапаны находятся в положении покоя. Другими словами, впускные клапаны и клапаны разделения открыты, а выпускные клапаны закрыты.

Контроль пробуксовки колес при проскальзывании одного или обоих ведомых колес

Если автомобиль начинает ехать, и появляется угроза проскальзывания одного или обоих ведомых колес, модуль управления тормозами (BCM) регистрирует это путем сравнения сигналов от датчиков колес с высчитанной опорной скоростью. Модуль управления закрывает один или оба клапана разделения, и запускается гидравлический насос. Клапан разделения блокирует соединение между стороной повышенного давления насоса и первичным контуром/вторичным контуром главного цилиндра. Впускной клапан непроскальзывающего колеса закрывается, с тем чтобы тормоз не применялся на это колесо. Гидравлический насос откачивает тормозную жидкость из бачка тормозной жидкости через электронный челночный клапан и увеличивает давление до тех пор, пока не откроется обводной клапан. Гидравлический давление достигает проскальзывающего колеса и замедляет колесо, с тем чтобы движущая сила распределилась между ведомыми колесами, для того чтобы колесо с наилучшей силой сцепления получило большую часть движущей силы.Так как насос обеспечивает больший поток, чем требуется контролю пробуксовки колес, лишняя тормозная жидкость отводится через обводной клапан главного цилиндра или откачивается непосредственно насосом.Если контроль пробуксовки колес отключается вручную (1999-2002 модельные годы), его можно снова включить при помощи выключателя, пока вращаются колеса. При этом функция запускается более плавно, чем обычно.Впускной клапан закрывается, как только проскальзывающее колесо замедляется тормозом до относительно нормальной скорости. В зависимости от ускорения колеса, выпускной клапан открывается (тормозная жидкость поступает обратно в сторону всасывания насоса), с тем чтобы давление в тормозном контуре снизилось, или выпускной клапан остается закрытым для поддержания давления (постоянное давление). Выпускной клапан закрывается, чтобы увеличить давление в тормозном контуре, впускной клапан открывается, и давление в тормозном контуре поднимается.Это управление тормозит колесо пропорционально оптимальному проскальзыванию до тех пор, пока не произойдет одно из следующего:

• По мере того, как трение о поверхность становится сильнее, пробуксовка колеса прекращается
• Процесс останавливается модулем управления тормозами (BCM), чтобы предотвратить перегрев тормозов
• Происходит торможение
• Функция отключается при помощи выключателя на модуле системы управления микроклиматом (CCM) (применимо к 1999-2002 модельным годам)
• Автомобиль достигает скорости, при которой контроль пробуксовки колес прекращается.

Если задние колеса блокируются во время работы контроля пробуксовки колес (например, задействуется стояночный тормоз), модуль управления тормозами (BCM) останавливает контроль пробуксовки колес, чтобы позволить подключиться системе ABS. Загорается лампа контроля пробуксовки колес (применимо к 1999-2002 модельным годам).Клапан разделения активируется во время контроля пробуксовки колес.Активирование тормозов, регистрируемое модулем управления тормозами (BCM) на основе сигнала от выключателя фонарей стоп-сигнала, прерывает контроль пробуксовки колес и открывает клапан разделения. Электронный челночный клапан закрывается, с тем чтобы насос не смог откачать тормозную жидкость из главного цилиндра. Гидравлический модулятор теперь работает как нормальный гидравлический модулятор ABS.Разница в скорости между ведомыми колесами требует контроля пробуксовки колес. Эта разница изменяется в зависимости от скорости автомобиля. Когда скорость автомобиля равна 0 км/ч, для функционирования контроля пробуксовки колес требуется разница в скорости, равная 8 км/ч, между ведомыми колесами. При скорости автомобиль в 20 км/ч требуется разница в 18 км/ч, а при 40 км/ч требуется разница в 25 км/ч. При более высоких скоростях требуемая разница между скоростями ведомых колес настолько велика, что на практике контроль пробуксовки колес не функционирует при скорости выше 60 км/ч.

Система активного управления поворотом вокруг вертикальной оси

Модуль управления тормозами (BCM) с DSTC/ESC (Система динамической устойчивости и контроля пробуксовки колес) использует непрерывно поступающую информацию от различных датчиков в системе для вычисления положений рулевого колеса и автомобиля. Модуль управления тормозами (BCM) вычисляет манеру вождения водителя, измеряя угол рулевого колеса, крутящий момент двигателя, скорость автомобиля и тормозное давление. Модуль управления тормозами (BCM) также вычисляет поведение автомобиля путем слежения за углом рулевого колеса, скоростью изменения угла рулевого колеса, скоростью изменения величины поворота вокруг вертикальной оси и поперечным ускорением. Когда разница между движениями водителя и поведением автомобиля превышает определенную точку, активное управление поворотом вокруг вертикальной оси ограничивает крутящий момент двигателя для поддержания поперечной устойчивости при всевозможных условиях движения. Функция активного поворота вокруг вертикальной оси также активирует усилитель тормозов и управление отдельным тормозом для управления клапанами разделения гидравлического модулятора, электронными челночными клапанами и впускными и выпускными клапанами, которые корректируют автомобиль в случае заноса.

Активное управление поворотом вокруг вертикальной оси

1. Впускной клапан, обычно открыт
2. Выпускной клапан, обычно закрыт
3. Электронный челночный клапан, обычно закрыт
4. Клапан разделения, обычно открыт
5. Датчик тормозного давления
6. Датчик давления педали
7. Обводной клапан
8. Гидравлический насос
9. Поглотитель давления
10. Обратный клапан.
11. Клапан нагнетания давления.

Во время активного управления поворотом вокруг вертикальной оси при заносе автомобиля открывается вакуумный клапан на усилителе тормозов. Затем усилитель тормозов быстро нагнетает давление без активирования водителем педали тормоза. Одновременно запускается гидравлический насос (8) и нагнетает тормозное давление. Гидравлический насос принимает управление торможением после начальной фазы. Модуль управления тормозами (BCM) затем активирует клапаны в гидравлическом модуляторе и проверяет силы торможения для каждого отдельного колеса, отдельно повышая, поддерживая или снижая давление, чтобы стабилизировать автомобиль. Педаль тормоза перемещается вверх и вниз во время активирования. Если водитель нажмет на педаль тормоза во время работы контроля устойчивости, модуль управления, посредством датчика давления педали (6) в усилителе тормозов, учтет давление, произведенное водителем в контроле устойчивости.

Активное управление поворотом вокруг вертикальной оси, избыточная поворачиваемость

Избыточная поворачиваемость является очень опасным состоянием, которое среднему водителю трудно контролировать. Избыточная поворачиваемость - это когда автомобиль поворачивает больше, чем было повернуто рулевое колесо. Если это не откорректировать, избыточная поворачиваемость может привести к бесконтрольному вращению автомобиля.В приведенном выше примере показан поворот автомобиля вправо при избыточной поворачиваемости. Чтобы противодействовать этому, система DSTC/ESC закрыла клапан разделения, открыла электронный челночный клапан и запустила насос. Впускной клапан (C1) остался открытым, в то время как другие впускные клапаны закрыты. Это вызывает торможение левого переднего колеса, в результате чего колесо теряет сцепление и уменьшается избыточная поворачиваемость.

Активное управление поворотом вокруг вертикальной оси, недостаточная управляемость

Недостаточная управляемость - это когда автомобиль продолжает ехать прямо, даже если рулевое колесо было повернуто. Недостаточная управляемость вызывается слишком большим ускорением. Когда управляемость автомобиля недостаточная, модуль управления тормозами (BCM) передает запрос на уменьшение крутящего момента в модуль управления двигателя (ECM) по контроллерной локальной сети.В приведенном выше примере рулевое колесо повернуто вправо, однако автомобиль продолжает ехать прямо. Клапан разделения закрывается, электронный челночный клапан открывается, и насос запускается. Система DSTC/ESC тормозит правое заднее колесо, оставляя впускной клапан C2 открытым и закрывая другие впускные клапаны (C1, C3 и C4). Если торможение правого заднего колеса является недостаточным для того, чтобы вернуть автомобиль на курс, модуль управления тормозами (BCM) открывает впускной клапан C4 и тормозит правое переднее колесо.

Контроль динамической устойчивости

Когда водитель тормозит во время активного управления поворотом вокруг вертикальной оси, модуль управления тормозами (BCM) отпускает активный усилитель тормозов и увеличивает тормозное давление на короткое время, так как приоритет отдается поперечной устойчивости автомобиля. В вычисления включены желаемое водителем тормозное давление и функции для следующего:

• Активное управление поворотом вокруг вертикальной оси
• ABS
• Электронная система распределения тормозных сил
• Контроль устойчивости.

В случае задействования ручного тормоза активируется функция нейтрализации управления поворотом вокруг вертикальной оси, если скорость превышает приблизительно 40 км/ч. При более низких скоростях управление поворотом вокруг вертикальной оси уменьшается последовательно, а при 20-25 км/ч будет незаметно.Функция самодиагностики для клапанов и электродвигателей насоса включается при скоростях выше 20 км/ч после нового цикла вождения. Функция самодиагностики для активного усилителя тормозов включается, когда скорость превышает 11 км/ч. Самодиагностика выполняется при каждом новом цикле вождения.Если водитель нажмет на педаль тормоза во время работы контроля устойчивости, модуль управления, посредством датчика давления педали в усилителе тормозов, учтет давление, произведенное водителем в контроле устойчивости.