Предметы:
- введение
- Привод по проводам
- Сочетание электрического и гидравлического торможения
- Смешение тормозов
Инлейдинг:
Транспортные средства с электрифицированной силовой установкой (гибридные, полностью электрические, на топливных элементах) имеют возможность электрического торможения. Когда вы отпускаете педаль акселератора или слегка тормозите, электродвигатель работает как генератор. Кинетическая энергия автомобиля преобразуется в электрическую энергию для высоковольтной аккумуляторной батареи. диапазон увеличивается, когда вы много и тихо тормозите, и тормозная система получает возможность применять интенсивное рекуперативное торможение. Подробнее об этом вы можете прочитать на странице: Инвертор.
В 2023 году электрическое торможение по-прежнему будет сочетаться с традиционным гидравлическим тормозным контуром. В случае неисправности электрической системы или в старых автомобилях во время аварийной остановки контур гидравлического тормоза (частично) активируется. Это служит резервной копией. В следующих разделах показано, как производители комбинируют электрическое и гидравлическое торможение, чтобы обеспечить хороший комфорт и безопасность в случае отказа электрической системы.
Привод по проводам:
Тормозная система с электроприводом предназначена для гидравлического торможения с электрической помощью. Между педалью тормоза и тормозными поршнями в тормозных суппортах нет прямой гидравлической связи. Педаль тормоза подает тормозное давление на так называемый имитатор тормозного усилия. Тормозное давление измеряется. Электродвигатель создает необходимое давление в контуре гидравлического тормоза. Тросовая тормозная система имеет следующие преимущества по сравнению с обычной тормозной системой:
- Вакуумный усилитель тормозов больше не используется, так как необходимое давление жидкости обеспечивает электродвигатель;
- Утечку жидкости можно обнаружить и устранить для каждого тормоза. По этой причине для двух отдельных тормозных контуров больше не требуется главный тормозной цилиндр;
- Водитель не замечает перехода между электрическим и гидравлическим торможением при переходе от рекуперативного торможения на электродвигателях к торможению прижатием тормозной колодки к диску;
- Вибрации от системы ABS больше не ощущаются на педали тормоза;
- (Имитируемое) противодавление педали тормоза можно отрегулировать в соответствии с настройками (комфорт/спорт).
На приведенной ниже гидравлической схеме показана система, используемая BMW (DSCi). Операция заключается в следующем:
Когда водитель нажимает на педаль тормоза, на главный тормозной цилиндр (7) воздействует усилие. Этот главный тормозной цилиндр имеет два вывода: к имитатору усилия на педали тормоза (8) и к выпускному клапану. Давление моделирования передается на имитатор усилия педали тормоза по синей линии. В этом компоненте создается противодавление, которое водитель распознает как противодавление в тормозных цилиндрах. Физического соединения между главным тормозным цилиндром и колесными тормозными цилиндрами нет. Давление моделирования измеряется датчиком давления (5). В зависимости от давления моделирования ЭБУ управляет электродвигателем (10). При этом в тормозном цилиндре (9) создается рабочее давление. Датчик давления на стороне рабочего давления возвращает созданное давление в ЭБУ. Красные соединения на схеме показывают, как рабочее давление поступает в колесные тормозные цилиндры (1) через клапаны. Клапаны поддержания давления (3) в состоянии покоя открыты, поэтому тормозное давление может создаваться непосредственно из тормозного цилиндра. Редукционные клапаны давления (2) в состоянии покоя закрыты.
Легенда:
- Remmen
- Редукционные клапаны
- Клапаны поддержания давления
- Отсоедините клапаны
- Манометры рабочего контура тормозного давления и контура симулятора
- Бачок тормозной жидкости
- Главный цилиндр
- Симулятор усилия педали тормоза
- Тормозной цилиндр
- Электродвигатель
- Диагностический клапан
- Желтые соединения: бачок подачи и возврата тормозной жидкости;
- Синие соединения: имитация давления;
- Красные соединения: рабочее давление (тормозное давление).
В случае утечки вблизи тормозного цилиндра или электрической неисправности, которая не позволяет электродвигателю создать достаточное рабочее давление, на выпускные клапаны (4) подается напряжение, чтобы гарантировать безопасность. Соединение между главным тормозным цилиндром и колесными тормозными цилиндрами размыкается, а соединение с тормозным цилиндром закрывается. Поскольку усилитель тормозов отсутствует, для торможения приходится сильнее нажимать на педаль тормоза.
Комбинация электрического и гидравлического торможения:
Полностью электрические и гибридные автомобили всегда имеют комбинацию электрической и гидравлической тормозной системы. Тормозная система «тормоз по проводу», описанная в предыдущем пункте, пока используется не часто. В этой системе нет прямой связи между педалью тормоза и колесными тормозными цилиндрами. Мощный электродвигатель обеспечивает всю тормозную мощность даже во время аварийной остановки. В этом случае усилитель тормозов не требуется.
В большинстве электрических и гибридных транспортных средств сочетание электрического и гидравлического торможения достигается следующим образом: при мягком (дозированном) торможении происходит рекуперативное (электрическое) торможение, поскольку электродвигатели работают как динамо-машина. При резком торможении и/или в случае неисправности гидравлическая система включается немедленно. Здесь используется усилитель тормозов для увеличения тормозного давления. Таким образом, во время торможения происходит взаимодействие между электродвигателем и механическими тормозами. Эту систему иногда еще называют «приводом по проводам», хотя эта концепция лучше подходит к системе из предыдущего пункта.
Приведенная ниже схема основана на модели Toyota Prius 3. Педаль тормоза (1) создает тормозное давление в главном тормозном цилиндре (3). При мягком торможении тормозятся только электродвигатели. Имитатор тормозного давления (4) обеспечивает противодавление при нажатии на педаль тормоза. Клапан имитатора тормозного давления открывается в нормальном рабочем состоянии. При резком торможении запорные краны (5) открываются, а кран имитатора закрывается. Тормозные суппорты передних колес подаются тормозным давлением. Открытие и закрытие гидравлических клапанов (6) позволяет тормозному давлению достигать и задних колес. Датчики тормозного давления (слева направо: от p lv до mp rv) измеряют давление и передают его в ЭБУ. Гидравлические клапаны (5, 6 и 7) регулируются в зависимости от желаемого тормозного давления с помощью сигнала ШИМ.
Система устроена таким образом, что в случае отключения электроэнергии тормозное давление на задние колеса полностью сбрасывается, а давление на передние колеса контролируется водителем с помощью педали тормоза.
Легенда:
- Педаль тормоза
- Ремвлоейстоводохранилище
- Тандемный главный цилиндр
- Симулятор тормозного давления
- Запорные клапаны
- Гидравлические клапаны (слева направо закрыты)
- Гидравлические клапаны: спереди закрыто, сзади открыто.
- Аккумулятор давления
- Гидронасос с приводом от электродвигателя
- Клапан ограничения давления
- Желтые соединения: бачок подачи и возврата тормозной жидкости;
- Синие соединения: тормозное давление от гидронасоса;
- Красные соединения: тормозное давление из главного тормозного цилиндра (при открытых клапанах).
Гидравлическое торможение Toyota Prius 3 осуществляется через передние колеса. Задние колеса не подключены к главному тормозному цилиндру. Так обстоит дело с современными автомобилями, в том числе с Kia Niro: все четыре тормозных цилиндра активируются главным тормозным цилиндром по двум контурам.
При торможении автомобилей с аналогичной тормозной системой при определенных обстоятельствах происходит переключение с электрического на гидравлическое торможение. Чтобы обеспечить плавное торможение и ощущение педали тормоза, в этой тормозной системе используется «смешивание тормозов». Это описано в следующем разделе.
Смешивание тормозов:
При отпускании педали акселератора или дозированном торможении многие электромобили тормозят исключительно за счет электродвигателей. Кинетическая энергия преобразуется в электрическую энергию, увеличивая запас хода автомобиля. Гидравлическая тормозная система практически не используется. Когда требуется сильное замедление при торможении, электрический тормоз и гидравлический рабочий тормоз работают вместе. Мы называем взаимодействие двух тормозных систем «смешением тормозов». В предыдущих поколениях гибридных и полностью электрических автомобилей это происходило не гладко, и снижение скорости автомобиля менялось при включении гидравлического тормоза. Благодаря современным технологиям водитель больше не замечает перехода между двумя тормозными системами. Обратите внимание: это не технология, используемая при проводном приводе.
На графике показан переход между двумя тормозными системами, при котором замедление при торможении остается постоянным. Усилие на педали водителя (а) остается неизменным в течение 10 секунд. При начале торможения гидравлический рабочий тормоз и рекуперативное торможение электродвигателей работают вместе. В течение первых шести секунд мы видим, что замедление за счет рекуперативного торможения увеличивается. Электродвигатель работает как генератор и снабжает аккумуляторную батарею вырабатываемой энергией. Тормозное усилие гидравлического рабочего тормоза продолжает уменьшаться до тех пор, пока он не перестанет работать. Примерно через 7,5 секунд мы приближаемся к полной остановке автомобиля, и мощность электрического торможения пропадает. Гидравлическое тормозное усилие снова увеличивается. Через 8,5 секунд автомобиль останавливается. Водитель некоторое время продолжает нажимать на педаль тормоза.
а: усилие на педали водителя
б: замедление за счет рекуперативного торможения (с использованием электродвигателя)
c: замедление из-за гидравлического рабочего тормоза
d: задержка, желаемая водителем
е: снижение скорости
д = с + б
Связанные страницы:
