Предмети:
- въведение
- Карайте по кабел
- Комбинация от електрическо и хидравлично спиране
- Смесване на спирачките
Предговор:
Превозните средства с електрифицирано задвижване (хибридни, изцяло EV, горивни клетки) имат опция за електрическо спиране. Когато отпуснете педала на газта или леко спрете, електрическият мотор работи като генератор. Кинетичната енергия на превозното средство се преобразува в електрическа енергия за HV батерията. The диапазон се увеличава, когато спирате много тихо и на спирачната система е дадена възможност да прилага много регенеративно спиране. Можете да прочетете повече за това на страницата: Инвертор.
През 2023 г. електрическото спиране все още е в комбинация с конвенционалната хидравлична спирачна верига. В случай на електрическа повреда или при по-стари превозни средства по време на аварийно спиране, веригата на хидравличната спирачка се активира (частично). Това служи като резервно копие. Следващите раздели показват как производителите комбинират електрически и хидравлични спирачки, за да осигурят добър комфорт и да гарантират безопасност в случай на повреда на електрическата система.
Шофиране по кабел:
Целта на спирачната система „drive by wire“ е да спира хидравлично с електрическа помощ. Няма пряка хидравлична връзка между педала на спирачката и спирачните бутала в спирачните апарати. Педалът на спирачката прилага спирачно налягане към така наречения симулатор на спирачна сила. Измерва се спирачното налягане. Електрически мотор създава желаното налягане в хидравличната спирачна верига. Спирачната система Drive by Wire предлага следните предимства в сравнение с конвенционалната спирачна система:
- Вече не се използва вакуумен спирачен усилвател, тъй като електродвигателят осигурява необходимото налягане на течността;
- Изтичането на течност може да бъде открито и затворено за всяка спирачка. Поради тази причина вече не е необходим главен спирачен цилиндър за две отделни спирачни вериги;
- Водачът не забелязва преход между електрическо и хидравлично спиране при превключване от регенеративно спиране на електродвигателите към спиране чрез натискане на спирачната накладка към диска;
- Вибрациите от системата ABS вече не се усещат в педала на спирачката;
- (Симулираното) обратно налягане в спирачния педал може да се регулира според настройките (комфорт / спорт).
Хидравличната схема по-долу показва системата, използвана от BMW (DSCi). Операцията е както следва:
Когато водачът задейства педала на спирачката, върху главния спирачен цилиндър (7) се упражнява сила. Този главен спирачен цилиндър има два изхода: към симулатора на спирачния педал (8) и към освобождаващ клапан. Симулираното налягане се предава към симулатора на спирачния педал чрез синята линия. В този компонент се създава противоналягане, което се разпознава от водача като обратно налягане в спирачните цилиндри. Няма физическа връзка между главния спирачен цилиндър и спирачните цилиндри на колелата. Симулираното налягане се измерва от сензор за налягане (5). В зависимост от симулираното налягане, ECU управлява електрическия мотор (10). Това създава работно налягане в спирачния цилиндър за налягане (9). Сензор за налягане в страната на работното налягане подава обратно натрупаното налягане към ECU. Червените връзки на диаграмата показват как работното налягане достига спирачните цилиндри на колелата (1) през клапаните. Вентилите за поддържане на налягането (3) са отворени, когато са в покой, така че спирачното налягане може да се създаде директно от спирачния цилиндър за налягане. Редукционните вентили (2) са затворени, когато са в покой.
Легенда:
- спирачки
- Редуцир вентили
- Клапани за задържане на налягането
- Изключете вентилите
- Манометри за работна верига на спирачното налягане и верига на симулатор
- Резервоар за спирачна течност
- главен цилиндър
- Симулатор на сила на спирачния педал
- Спирачен цилиндър за налягане
- Електромотор
- Диагностичен клапан
- Жълти връзки: захранващ и връщащ резервоар за спирачна течност;
- Сини връзки: симулационно налягане;
- Червени връзки: работно налягане (спирачно налягане).
В случай, че има теч близо до спирачния цилиндър за налягане или има електрическа повреда, която не позволява на електродвигателя да създаде достатъчно работно налягане, освобождаващите клапани (4) се захранват, за да се гарантира безопасността. Връзката между главния спирачен цилиндър и спирачните цилиндри на колелата е отворена и връзката към спирачния цилиндър за налягане е затворена. Тъй като спирачният усилвател липсва, трябва да натиснете педала на спирачката по-силно, за да спрете.
Комбинация от електрическо и хидравлично спиране:
Напълно електрическите и хибридните превозни средства винаги имат комбинация от електрическа и хидравлична спирачна система. Спирачната система „спирачка чрез кабел“ от предходния параграф все още не се използва често. В тази система няма пряка връзка между педала на спирачката и спирачните цилиндри на колелата. Мощен електрически мотор осигурява цялата спирачна мощност, дори по време на аварийно спиране. В този случай не е необходим спирачен усилвател.
В повечето електрически и хибридни превозни средства се постига комбинация от електрическо и хидравлично спиране, както следва: при меко (дозирано) спиране се осъществява регенеративно (електрическо) спиране, тъй като електрическите двигатели функционират като динамо. При рязко спиране и/или в случай на неизправност хидравличната система се включва незабавно. Тук се използва спирачен усилвател за увеличаване на спирачното налягане. Следователно има взаимодействие между електрическия мотор и механичните спирачки по време на спиране. Тази система понякога се нарича още „задвижване чрез кабел“, въпреки че тази концепция е по-подходяща за системата от предишния параграф.
Диаграмата по-долу е базирана на Toyota Prius 3. Спирачният педал (1) създава спирачно налягане в главния спирачен цилиндър (3). При плавно спиране се спират само електродвигателите. Симулаторът на спирачното налягане (4) осигурява противонатиск при натискане на педала на спирачката. Клапанът на симулатора на спирачното налягане се отваря при нормално работно състояние. При рязко спиране заключващите клапани (5) се отварят и клапанът за симулатора се затваря. Спирачните апарати на предните колела се захранват със спирачно налягане. Отварянето и затварянето на хидравличните клапани (6) позволява спирачното налягане да достигне и до задните колела. Сензорите за спирачно налягане (отляво надясно: p lv до mp rv) измерват налягането и го предават на ECU. Хидравличните клапани (5, 6 и 7) се регулират на базата на желаното спирачно налягане посредством PWM сигнал.
Системата е проектирана по такъв начин, че в случай на прекъсване на захранването спирачното налягане върху задните колела се освобождава напълно и налягането върху предните колела се контролира от водача с педала на спирачката.
Легенда:
- Педал на спирачката
- Резервоар за спирачна течност
- Тандемен главен цилиндър
- Симулатор на спирачното налягане
- Заключващи вентили
- Хидравлични клапани (затворени отляво надясно)
- Хидравлични клапани, отпред затворени, отзад отворени
- Акумулатор на налягане
- Хидропомпа задвижвана от електродвигател
- Вентил за ограничаване на налягането
- Жълти връзки: захранващ и връщащ резервоар за спирачна течност;
- Сини връзки: спирачно налягане от хидропомпа;
- Червени връзки: спирачно налягане от главния спирачен цилиндър (с отворени клапани).
Хидравличното спиране на Toyota Prius 3 се осъществява чрез предните колела. Задните колела не са свързани към главния спирачен цилиндър. Такъв е случаят с модерните превозни средства, включително Kia Niro: всичките четири спирачни цилиндъра се активират от главния спирачен цилиндър през два кръга.
При спиране на превозни средства с подобна спирачна система при определени обстоятелства се извършва превключване от електрическо към хидравлично спиране. За да се гарантира, че спирачното забавяне и усещането в спирачния педал протичат гладко, в тази спирачна система се използва "смесване на спирачките". Това е описано в следващия раздел.
Смесване на спирачките:
При отпускане на педала на газта или дозирано спиране, много електрически превозни средства спират изключително с електрически двигатели. Кинетичната енергия се преобразува в електрическа, увеличавайки пробега на автомобила. Хидравличната спирачна система почти не е използвана. Когато е необходимо високо спирачно забавяне, електрическата спирачка и хидравличната работна спирачка работят заедно. Ние наричаме сътрудничеството на двете спирачни системи „смесване на спирачките“. При предишни поколения хибридни и изцяло електрически превозни средства това не става гладко и намаляването на скоростта на превозното средство се променя, когато се задейства хидравличната спирачка. При съвременните технологии водачът вече не забелязва прехода между двете спирачни системи. Моля, обърнете внимание: това не е технологията, използвана при задвижване по кабел.
Графиката показва прехода на двете спирачни системи, където спирачното забавяне остава постоянно. Усилието на педала на водача (a) остава същото за 10 секунди. Когато спирането започне, хидравличната работна спирачка и регенеративното спиране на електрическите двигатели работят заедно. През първите шест секунди виждаме, че забавянето поради регенеративното спиране се увеличава. Електрическият мотор функционира като генератор и захранва HV батерията с генерираната енергия. Спирачната сила на хидравличната работна спирачка продължава да намалява, докато спре да работи. След приблизително 7,5 секунди наближаваме автомобила да спре и силата на електрическото спиране изчезва. Силата на хидравличното спиране отново се увеличава. След 8,5 секунди автомобилът спира. Водачът продължава да натиска педала на спирачката за момент.
a: сила на педала на водача
b: забавяне поради регенеративно спиране (използване на електрически двигател)
c: забавяне поради хидравлична работна спирачка
d: забавяне, желано от водача
e: намаляване на скоростта
d = c + b
Свързани страници:
