ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СИСТЕМ АКТИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ИНТЕГРИРОВАННЫХ В ТОРМОЗНУЮ СИСТЕМУ АВТОМОБИЛЯ
Методические указания к лабораторным работам
по курсу «Техническая эксплуатация автомобилей»
для студентов специальности 190601 «Автомобили и автомобильное
хозяйство» всех форм обучения и магистров направления подготовки
190500 «Эксплуатация транспортных средств»
Н. Новгород 2010
Составили: А.В. Кудряшов, А.Д. Кустиков
УДК 629.113
Диагностирование систем активной безопасности, интегрированных в тормозную систему автомобиля:метод. указания к лаб. работам по курсу «Техническая эксплуатация автомобилей» для студентов специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» всех форм обучения и магистров направления подготовки 190500 «Эксплуатация транспортных средств» / НГТУ; сост.: А.В. Кудряшов, А.Д. Кустиков. Н. Новгород, 2010.- 18с.
Редактор Э.Б. Абросимова
Подписано в печать 09.10.10. Формат 60´84 1/16. Бумага газетная.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 1. Уч.-изд. л. 0,5. Тираж 200 экз. Заказ …
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева.
Типография НГТУ, 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24.
Ó Нижегородский государственный
технический университет
им. Р.Е. Алексеева, 2010
Основные положения теории
Введение
Первой системой активной безопасности на автомобилях стала ABS (Anti-lock Braking System). Антиблокировочная система тормозов была изобретена и впервые запущена в производство компанией Bosch в 1978 году.
С начала прошлого века инженеры пытались предотвратить блокировку колес не только в автомобилях, но и в рельсовых транспортных средствах, и даже в самолетах. В 1936 году компания Bosch зарегистрировала патент на «механизм, предотвращающий блокировку колес моторных транспортных средств». Но лишь с появлением электронных систем контроля и управления инженеры смогли разработать антиблокировочную тормозную систему, которая была бы достаточно быстрой и надежной, чтобы ее можно было использовать в автомобилях. Так, в 1978 году легковые автомобили стали оборудоваться системой ABS от Bosch - первыми были автомобили Mercedes-Benz S-класса, а вскоре после этого – BMW 7-ой серии.
В настоящее время существует много названий похожих систем, призванных следить за положением автомобиля на дороге и, в случае необходимости, вмешиваться в работу систем, препятствуя возникновению критической (аварийной) ситуации. В зависимости от автопроизводителей различают следующие названия систем курсовой устойчивости:
1. ESP (Electronic Stability Programme) на большинстве автомобилей в Европе и Америке;
2. ESC (Electronic Stability Control) на автомобилях Honda, Kia, Hyundai;
3. DSC (Dynamic Stability Control) на автомобилях BMW, Jaguar, Rover;
4. DTSC (Dynamic Stability Traction Control) на автомобилях Volvo;
5. VSA (Vehicle Stability Assist) на автомобилях Honda, Acura;
6. VSC (Vehicle Stability Control) на автомобилях Toyota;
7. VDC (Vehicle Dynamic Control) на автомобилях Infiniti, Nissan, Subaru;
8. VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management) на автомобилях Toyota.
Рассмотрим работу системы стабилизации и курсовой устойчивости на примере Dynamic Stability Control (DSC). DSC - это сложносоставная система, включающая в свое определение множество отдельных блоков и подсистем регулировки, которая предназначена поддерживать устойчивость автомобиля в пределах законов физики. DSC используется для регулировки следующих входных сигналов:
- скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси (мера вращательного движения автомобиля вокруг вертикальной оси);
- поперечное ускорение;
- значения угловых скоростей колес (мера скорости движения);
- угол поворота рулевого колеса;
- тормозное давление.
На основании полученных результатов измерений оценивается характер движения автомобиля в данный момент. Фактическое состояние сравнивается с заданными значениями, расчет которых производится в ЭБУ DSC. Если фактическое состояние отличается от заданных значений, то система DSC активизируется и вмешивается в работу тормозной системы или системы управления двигателем.
Система DSC оказывает противодействие всем негативным с точки зрения динамики движения факторам и создает условия максимальной активной безопасности в физически возможных пределах.
Вспомогательные компоненты системы DSC
Блок DSC -состоит из ЭБУ DSC и гидравлического узла, состоящего из клапанного блока и двигателя насоса, с помощью которого регулируется тормозное давление в тормозной системе.
Выключатель стоп-сигналов -информирует DSC о нажатии на педаль тормоза.
Выключатель стояночного тормоза –информирует DSC о принудительном срабатывании стояночного тормоза.
4 датчика угловой скорости колес -определяют окружную скорость отдельных колес. Кроме того, датчики угловых скоростей колес определяют направление вращения (вперед или назад) и неподвижное состояние автомобиля.
Датчик DSC -связан с ЭБУ DSC по шине CAN ходовой части (F-CAN) и измеряет:
- скорость вращения автомобиля вокруг вертикальной оси;
- поперечное ускорение автомобиля;
- продольное ускорение автомобиля.
Датчик угла поворота рулевого колеса -определяет вращение рулевого колеса и является составной частью коммутационного центра в рулевой колонке (SZL). Коммутационный центр в рулевой колонке подключен к шине CAN ходовой части.
Внутренний датчик тормозного давления в блоке DSC - определяет давление, которое создает усилитель тормозов под действием педали тормоза.
Датчики износа тормозных накладок -2 шт. (левых передних и правых задних внутренних тормозных накладок) используются для получения дополнительной информации о толщине тормозных накладок. По этой информации (2 опорные точки) корректируется рассчитанное системой DSC значение.
Выключатель контрольной лампы уровня тормозной жидкости -определяет уровень тормозной жидкости и сообщает об этом ЭБУ DSC. При недостаточном уровне тормозной жидкости общая сигнальная лампа тормозной системы в комбинации приборов загорается красным цветом.
Дополнительно ЭБУ DSC связан со следующими блоками управления:
DME/DDE: цифровая электронная система управления бензиновым (DME) или дизельным (DDE) двигателем -управляет работой двигателя (снижением мощности для исключения прокручивания ведущих колес. DME также получает обработанный сигнал угловой скорости правого заднего колеса и использует его для проверки правдоподобности пропусков зажигания.
RLS датчик интенсивности дождя/наружного освещения –сигнал шине CAN используется для «просушки тормозных механизмов» на мокром дорожном покрытии, дополнительно учитывается включенная скорость работы стеклоочистителя.
CAS (система доступа в автомобиль) и M-ASK/CCC (контроллер мультиаудиосистемы/Car Communication Computer)
ЭБУ CAS и M-ASK/CCC получают обработанный сигнал угловой скорости левого заднего колеса. Оба блока управления распознают по этому сигналу, стоит автомобиль или движется.
GSM: Модуль безопасности и межсетевого преобразования -является межсетевым преобразователем между различными шинами PT-CAN, K-CAN, byteflight, диагностический разъем.
JBE: Электронный блок управления JBE -является межсетевым преобразователем между шинами PT-CAN, K-CAN, byteflight.
ACC: Активный круиз-контроль -передает команды в ЭБУ DSC по шине PT-CAN. DSC в свою очередь снижает скорость движения автомобиля воздействуя на тормозные механизмы.
LM: Световой модуль -функция ECD (электронная система контроля замедления, активизируется ACC) при автоматическом торможении активизирует фонари стоп-сигналов (требование законодательства). Для этого необходим сигнал от DSC по шине K-CAN к световому модулю LM.
FRM: Модуль в пространстве для ног -функция ECD (электронная система контроля замедления, активизируется ACC) при автоматическом торможении активизирует фонари стоп-сигналов (требование законодательства). Для этого необходим сигнал от DSC по шине PT-CAN к модулю FRM.