Тормоза по проводам бмв

Купе BMW M8 похвалилось настраиваемой тормозной системой

Помимо купе (на фото) компания предложит покупателям M8 в виде кабриолета и седана. Техническая начинка у всех трёх будет идентичной.

Модель BMW M8 предложит своему владельцу ещё большую гибкость и разнообразие настроек, чем это было в предыдущих баварских машинах с шильдиком М. В частности, в дополнение к изменениям отзывчивости мотора, работы трансмиссии, подвески, рулевого управления, электронной стабилизации на M8 появится регулировка тормозной системы. И речь идёт не о банальной программе АБС, а о самом отклике на нажатие педали.

Новая функция стала возможной благодаря необычной премьере: на модели M8 дебютирует интегрированная тормозная система с компактным блоком, объединяющим «активацию, усиление и управление торможением», причём в особой М-версии. Усилитель тут «безвакуумный», с электрическим актуатором, создающим требуемый уровень давления. Этот интегрированный блок примерно на два килограмма легче предшествующей системы, уверяет компания. И тут водитель впервые сможет выбирать из двух уровней чувствительности педали тормоза — Comfort и Sport.

В первом из них усилие на педали ниже и ориентировано на комфортное восприятие процесса торможения, а во втором — усилие выше, но зато отклик на нажатие педали тормоза максимально прямолинейный и очень точный. Эта инновационная система в новых «эм-восьмых» будет совмещаться как со стандартными тормозами М, так и с опциональными углеродокерамическими.

Для быстрой смены амплуа автомобиля на центральном тоннеле появилась кнопка M Mode. Она переключает разом все регулируемые системы «эмки» между основными программами Road, Sport, а на модификациях M8 Competition — ещё и установкой Track. В «Дороге» по умолчанию активны все системы помощи, в «Спорте» часть из них засыпает или переходит из режима активной помощи в предупреждение. Ну а в «Треке» водитель фактически остаётся один на один с чистой мощью, причём тут даже автоматически выключается аудиосистема, чтобы музыка не отвлекала от вождения.

Другая кнопка, M Setup, вызывает на экран меню доступа к персональным настройкам пяти параметров автомобиля. В частности, это перевод мотора между режимами Efficient, Sport и Sport Plus; подвески — Comfort, Sport и Sport Plus; рулевого управления — Comfort и Sport. Электронную систему стабилизации можно отключать, и в этом случае появляется возможность переводить полный привод M xDrive между режимами 4WD, 4WD Sport и 2WD (чистый задний).

И всё это не считая смены режима работы «автомата» кнопкой Drivelogic на селекторе трансмиссии и изменения предпочтительного звука выхлопа отдельной кнопкой на тоннеле. Помимо того, как и на седане M5, водитель в M8 может выбрать две комбинации упомянутых настроек шасси и мотора и привязать их к паре «горячих» программируемых клавиш M1 и M2 на руле.

Добавим, что 25-27 июня в Мюнхене состоится фирменное мероприятие #NextGen, на котором баварцы представят некоторые новые модели. Например, для этого события точно подтверждён седан восьмой серии Gran Coupe (обычный). Не исключено, что купе M8 немцы рассекретят тоже летом, не дожидаясь его премьеры на широкой публике, она состоится на автошоу во Франкфурте в сентябре.

Источник статьи: http://www.drive.ru/news/bmw/5cd8fa1eec05c4fc0a00000e.html

f1ace.ru

Формула 1 — это скорость!

Что такое тормоза по проводам, система Brake-by-wire?

Что такое тормоза по проводам, система Brake-by-wire?

Тормоза по проводам, система Brake-by-wir

Автомобили Формулы 1 на протяжении многих лет применяли электронную систему управления дроссельной заслонкой «fly-by-wire» ( дословный перевод: летать по проводам). Но в этом сезоне было принято решение об установке новой электронной системы управления задними тормозами. Но, что такое система тормоза по проводам (brake-by-wire)? В этой статье, я постараюсь объяснить Вам это.

Последние 20 лет, начиная с запрета (ABS), тормозной анти блокировочной системы, в начале 90-х гг, в Формуле 1 приняли относительно простую, но очень эффективную тормозную систему. Согласно правилам она состоит из двух дублирующих друг друга гидравлических цепей, с двумя главными цилиндрами (отдельными друг от друга) для передней оси (1) и для заднего моста (4). Если одна цепь выходила из строя, то болид мог затормозить используя второй контур. Усилие прикладываемое для торможения, идущее к передней и задней осям, контролировалось пилотом, поэтому у него была возможность стабилизировать свой автомобиль во время торможения.

Внедрение KERS (система рекуперативного торможения, преобразует энергию, образующуюся во время торможения в электрическую) в 2009 году усложнила процесс торможения для водителей. KERS была подключена к передаче и в результате действия обратного крутящего момента на заднюю ось, сместила баланс тормозов к задней оси. Но из-за того, что система усиливала мощность автомобиля максимум на 80 л.с., её работа на создавала больших проблем для гонщиков.

В 2014 году на смену KERS, пришла система ERS. Принцип её работы был идентичен предыдущей системе, но она способна увеличить мощность двигателя уже на 160 л.с. Следовательно обратный крутящий момент действующий на заднюю ось, тоже стал больше. Это-то и послужило причиной введения новой системы торможения – «brake-by-wire». Теперь команды могут управлять распределением тормозного усилия на автомобиле с помощью электронных систем, т.е. существует блок управления тормозной системой, к нему и от него по проводам, электрические сигналы поступают к цилиндрам, которые нагнетают жидкость в систему. В следствии этого, пилотам проще поддерживать нужный им стабильный уровень распределения тормозного усилия в момент замедления болида.

Пусть с теоретической точки зрения система «тормоза по проводам» довольно проста, но на самом деле это не так. В сущности система создана для того, чтобы пилот был уверен в том, что он получит желаемый уровень контроля над тормозным давлением на задней оси, в не зависимости от того какое количество энергии преобразует ERS.

Как это работает? Во время каждого торможения, энергетический блок управления (2) считывает информацию о силе нажатия на педаль тормоза, и о количестве вырабатываемой энергии, которая в свою очередь идёт на зарядку аккумуляторной батареей MGU-K (3) (эти настройки могут регулироваться пилотом).

Затем используя ту же гидравлическую систему, которая применяется: для переключения передач, усиления рулевого колеса, сцепления, дифференциала, газа и даже управления крылом системы DRS, энергетический блок управления регулирует количество давления в тормозной системе задней части (основываясь на настройках пилота по смещению тормозного усилия и задержки необходимой для сбора энергии для MGU-K).

Все участники чемпионата старались совершенствовать свои системы в начале сезона, чтобы дать пилотам возможность быстрее освоиться и понять принцип работы и управления педалью тормоза. Такие команды как Мерседес, Заубер, Макларен и Ред Булл даже сумели ввести в оборот тормозные диски меньшего диаметра и уменьшить количество поршневых цилиндров, установленных на суппорте, со стандартных шести (такое огромное усилие необходимо для надёжной работы задних тормозов) до четырёх. Как вы уже догадались, в спорте где каждый грамм имеет большое значение, это заметное преимущество.

Источник статьи: http://f1ace.ru/chto-takoe-tormoza-po-provodam-sistema-brake-by-wire/

Торможение по проводам — Brake-by-wire

В автомобильной промышленности , тормоз по проводам технологии является возможность контролировать тормоза через электрические средства. Он может быть разработан для дополнения обычных рабочих тормозов или может быть отдельной тормозной системой.

Эта технология широко используется на всех гибридных и аккумуляторных электромобилях, включая Toyota Prius . Электропроводное торможение также широко распространено в виде электрического стояночного тормоза, который в настоящее время широко используется на основных транспортных средствах.

Эта технология заменяет традиционные компоненты, такие как насосы, шланги, жидкости, ремни, вакуумные сервоприводы и главные цилиндры, электронными датчиками и исполнительными механизмами. Электропроводная технология в автомобильной промышленности заменяет традиционные механические и гидравлические системы управления электронными системами управления, использующими электромеханические приводы и человеко-машинные интерфейсы, такие как эмуляторы педалей и рулевого управления.

Некоторые технологии x-by-wire уже установлены на коммерческих транспортных средствах, например, с управлением по проводам и дроссельной заслонке. Технология проводного торможения получила широкое распространение с появлением аккумуляторных электромобилей и гибридных автомобилей. Самому широко используемому применению Toyota в Prius большого объема предшествовали GM EV1, Rav4 EV и другие электромобили, где требуется технология рекуперативного торможения . Ford, General Motors и большинство других производителей используют тот же общий дизайн, за исключением Honda, которая разработала заметно другой дизайн.

Содержание

Легковой и легкий грузовик

Электропроводное торможение используется во всех распространенных гибридных и электрических транспортных средствах, производимых с 1998 года, включая все модели Toyota, Ford и General Motors Electric и гибридные. Toyota Synergy Drive и Rav4 EV используют систему, в которой модифицированный привод ABS (антиблокировочная тормозная система) соединен со специальным гидравлическим главным тормозным цилиндром для создания гидравлической системы, соединенной с блоком управления тормозом (компьютером). Система Ford почти идентична системе Toyota, а система General Motors использует другую номенклатуру компонентов, а принцип работы практически идентичен.

Гидравлическое усилие, создаваемое при нажатии на педаль тормоза, используется только в качестве входного сигнала датчика для компьютера, если только не произойдет катастрофический отказ, включая потерю 12-вольтовой электроэнергии. Тормозной привод имеет электрический насос, который обеспечивает гидравлическое давление в системе, и клапаны для создания давления на каждый суппорт колеса, чтобы задействовать фрикционный тормоз, когда это требуется для системы.

Система включает в себя всю сложность системы контроля устойчивости транспортного средства (VSC), антиблокировочной тормозной системы (ABS) и требование использовать регенеративное торможение в качестве основного режима замедления транспортного средства, если только не работает тяговая батарея (высоковольтная батарея). уровень заряда слишком высок, чтобы принять дополнительную энергию, или система обнаружила аварийную остановку или ситуацию с АБС.

Датчики, контролируемые в качестве входных сигналов для тормозной системы, включают датчики скорости вращения колес, состояние заряда тягового аккумулятора, датчик рыскания, педаль тормоза, датчик хода, угол поворота рулевого колеса, давление гидравлического привода, гидравлическое давление в каждом контуре суппорта колеса и положение акселератора. Другая информация и входные данные также отслеживаются.

Стандартная или типовая операция выглядит следующим образом:

1. Водитель транспортного средства нажимает на педаль тормоза
2. Главный цилиндр преобразует движение педали тормоза в гидравлическое давление.
3. датчик хода измеряет движение педали для определения состояния «экстренной остановки».
4. Датчик давления обеспечивает желаемое тормозное усилие.
5. Блок управления тормозом (компьютер) обнаруживает входные данные, а затем проверяет датчики скорости вращения колес, чтобы определить скорость автомобиля и определить, требуется ли для блокировки колес алгоритм ABS.
6. Затем система управления тормозом проверяет датчик рыскания, угол поворота рулевого колеса и состояние заряда тягового аккумулятора.
7. Если скорость транспортного средства превышает примерно 7 миль в час, генератор тягового двигателя транспортного средства используется в качестве генератора для преобразования кинетической энергии в электрическую и накапливает энергию в батарее. Это замедляет автомобиль.
8. Если оператор (водитель) нажимает на педаль тормоза сильнее, система задействует гидравлические фрикционные тормоза для увеличения тормозного усилия.
9. Как только скорость автомобиля упадет ниже примерно 7 миль в час, гидравлическая тормозная система полностью возьмет на себя работу, поскольку рекуперативное торможение не работает эффективно.
10. Если датчик рыскания обнаруживает рыскание автомобиля, система инициирует алгоритмы и процессы стабилизации транспортного средства (VSC).
11. Если датчики скорости вращения колес обнаруживают блокировку колес, система запускает алгоритм антиблокировки (ABS).

Электропроводное торможение существует для грузовых автомобилей большой грузоподъемности под названием Electronic Braking System ( EBS ). Эта система обеспечивает электронное включение всех компонентов тормозной системы, включая замедлитель и моторный тормоз . EBS также поддерживает прицепы и обменивается данными между тягачом и прицепом с помощью протокола ISO 11992 . Связь между прицепом и тягачом должна осуществляться через специальный разъем, предназначенный для ABS / EBS в соответствии с ISO 7638-1 для систем на 24 В или ISO 7638-2 для систем на 12 В.

EBS по-прежнему полагается на сжатый воздух для торможения и управляет только воздухом через клапаны, что означает, что он не зависит от более высоких напряжений, используемых электромеханическими или электрогидравлическими тормозными системами, где электроэнергия также используется для приложения тормозного давления.

EBS повышает точность торможения по сравнению с обычным торможением, что сокращает тормозной путь. Откат системы EBS в случае отказа заключается в использовании обычного управляющего давления в пневматическом тормозе, поэтому даже в случае выхода из строя электроники транспортное средство сможет безопасно остановиться.

Архитектура электромеханической тормозной системы

Общая архитектура с электромеханической системой торможения (ЕСМ) в привод по проводам автомобиля показана на рис 1. Система , главным образом , включает в себя пять типов элементов.:

После того, как водитель вводит команду торможения в систему через интерфейс человек-машина — HMI (например, педаль тормоза ), ЭБУ генерирует четыре независимых команды торможения на основе функций торможения высокого уровня, таких как антиблокировочная тормозная система (ABS). или система контроля устойчивости транспортного средства (VSC). Эти командные сигналы отправляются на четыре электрических штангенциркуля (электронных штангенциркуля) через сеть связи. Поскольку эта сеть может быть не в состоянии должным образом обмениваться данными с электронными измерителями из-за сбоев в сети, сенсорные данные HMI также напрямую передаются на каждый электронный измеритель через отдельную шину данных .

В каждой электронной суппорту контроллер использует команду тормоза (полученную от ECU) в качестве опорного входного сигнала. Контроллер обеспечивает команды управления приводом для модуля управления мощностью. Этот модуль управляет трехфазными токами привода для тормозного привода, который представляет собой двигатель постоянного тока с постоянными магнитами , питаемый от источников 42 В. В дополнение к отслеживанию своей контрольной команды торможения, контроллер суппорта также управляет положением и скоростью тормозного привода. Таким образом, два датчика необходимы для измерения положения и скорости привода в каждом электронном штангенциркуле. Из-за критического характера приложения с точки зрения безопасности, даже отсутствие ограниченного числа образцов этих сенсорных данных должно быть компенсировано.

Голосование

Система с электронным торможением по своей природе является критически важной для безопасности системой, и поэтому отказоустойчивость является жизненно важной характеристикой этой системы. В результате система управления по проводам спроектирована таким образом, что значительная часть ее важной информации может быть получена из различных источников ( датчиков ) и обрабатываться не только с помощью необходимого оборудования. В системе с проводным торможением обычно существуют три основных типа резервирования :

1. Резервные датчики в важных для безопасности компонентах, таких как педаль тормоза .
2. Избыточные копии некоторых сигналов, которые имеют особое значение для безопасности, таких как измерения смещения и усилия педали тормоза, копируются несколькими процессорами в блоке интерфейса педали.
3. Избыточное оборудование для выполнения важных задач обработки, таких как несколько процессоров для ЭБУ на рис.1.

Чтобы использовать существующую избыточность, алгоритмы голосования должны быть оценены, модифицированы и адаптированы для удовлетворения строгих требований системы с проводным тормозом. Надежность , отказоустойчивость и точность являются основными целевыми результатами методов голосования, которые следует разработать специально для решения проблемы избыточности внутри системы с проводным торможением.

Пример решения этой проблемы: нечеткий избиратель, разработанный для объединения информации, предоставляемой тремя датчиками, созданными в конструкции педали тормоза.

Компенсация за отсутствующие данные

В автомобиле с электрическим тормозом некоторые датчики являются критически важными с точки зрения безопасности компонентами, и их выход из строя нарушит работу автомобиля и поставит под угрозу жизнь людей. Двумя примерами являются датчики педали тормоза и датчики скорости вращения колес . Электронный блок управления всегда должен быть информирован о намерениях водителя затормозить или остановить транспортное средство. Поэтому отсутствие данных датчика педали является серьезной проблемой для работы системы управления автомобилем.

В современных системах с проводным торможением, используемых в легковых и легких грузовиках, система предназначена для использования существующих датчиков, надежность которых доказана в компонентах и ​​системах тормозной системы, включая системы ABS и VSC.

Самый высокий потенциальный риск отказа тормозной системы оказался программным обеспечением системы управления тормозом. Повторяющиеся сбои произошли в более чем 200 случаях, задокументированных в документах NTSB. Поскольку каждый производитель охраняет конфиденциальность своей системы и программного обеспечения, независимая проверка систем не проводится.

По состоянию на 2016 год NTSB не проводила прямого расследования аварий легковых автомобилей и легких грузовиков, связанных с тормозом по проводам, и производители заняли позицию, согласно которой их автомобили полностью безопасны и что все зарегистрированные аварии являются результатом «ошибки водителя».

Данные о скорости вращения колес также имеют важное значение в системе электронного торможения, чтобы избежать заноса. Конструкция автомобиля с электрическим тормозом должна обеспечивать защиту от пропуска некоторых выборок данных, полученных от датчиков, критичных для безопасности . Популярные решения заключаются в предоставлении резервных датчиков и применении отказоустойчивого механизма. Помимо полной потери датчика, электронный блок управления также может испытывать периодическую (временную) потерю данных. Например, данные датчиков иногда могут не доходить до электронного блока управления . Это может произойти из-за временной проблемы с самим датчиком или с трактом передачи данных. Это также может быть результатом мгновенного короткого замыкания или отключения, неисправности сети связи или внезапного увеличения шума. В таких случаях для безопасной работы системе необходимо компенсировать недостающие выборки данных.

Пример решения этой проблемы: компенсация отсутствующих данных прогнозирующим фильтром.

Точная оценка положения и скорости тормозных приводов в электронных суппортах

Контроллер суппорта контролирует положение и скорость тормозного привода (помимо его основной задачи, которая заключается в отслеживании его контрольной команды торможения). Таким образом, датчики положения и скорости жизненно необходимы в каждом электронном штангенциркуле, и требуется эффективная конструкция измерительного механизма для определения положения и скорости привода. В последних разработках систем с электронным торможением используются резольверы для обеспечения точных и непрерывных измерений как абсолютного положения, так и скорости ротора исполнительных механизмов. Инкрементальные энкодеры — это датчики относительного положения, и их аддитивная погрешность должна быть откалибрована или компенсирована различными методами. В отличие от энкодеров, резольверы выдают два выходных сигнала, которые всегда позволяют определять абсолютное угловое положение. Кроме того, они подавляют синфазный шум и особенно полезны в шумной среде. По этим причинам резольверы обычно применяются для измерения положения и скорости в системах с проводным торможением. Однако для извлечения точных оценок положения и скорости из синусоидальных сигналов, предоставляемых резольверами, требуются нелинейные и надежные наблюдатели.

Пример решения этой проблемы: гибридная схема преобразования резольвера в цифровую форму с гарантированной устойчивой стабильностью и автоматической калибровкой резольверов, используемых в системе EMB.

Измерение и / или оценка усилия зажима в электромеханических суппортах

Датчик усилия зажима — относительно дорогой компонент штангенциркуля EMB. Стоимость определяется высокой удельной стоимостью от поставщика, а также заметными производственными расходами из-за его включения. Последнее связано со сложными процедурами сборки, имеющими дело с небольшими допусками, а также онлайн-калибровкой для изменения характеристик от одного датчика усилия зажима к другому. Успешное использование датчика усилия зажима в системе EMB представляет собой сложную инженерную задачу. Если датчик усилия зажима расположен рядом с тормозной колодкой , он будет подвергаться воздействию суровых температурных условий, достигающих 800 градусов Цельсия, что вызовет нарушение его механической целостности. Также необходимо компенсировать температурный дрейф. Этой ситуации можно избежать, встроив датчик усилия зажима глубоко в штангенциркуль . Однако установка этого датчика приводит к гистерезису, на который влияет трение между датчиком усилия зажима и точкой контакта внутренней колодки с ротором. Этот гистерезис не позволяет измерить истинное усилие зажима. Из-за проблем со стоимостью и технических проблем, связанных с включением датчика усилия зажима, может быть желательно исключить этот компонент из системы EMB. Потенциальная возможность для достижения этого представляет собой точную оценку усилия зажима на основе альтернативных сенсорных измерений системы EMB, что приводит к отсутствию датчика усилия зажима.

Пример решения этой проблемы: оценка усилия зажима по положению привода и измерениям тока с использованием объединения данных датчика .

Электрический стояночный тормоз

Проводное торможение теперь является зрелой концепцией в применении к стояночным тормозам транспортных средств . Электронный стояночный тормоз (EPB) был представлен в начале 2000-х годов BMW и Audi в их топовых моделях ( 7-я серия и A8 соответственно), чтобы обойтись без традиционной системы с тросовым приводом (управляемый рычагом между сиденьями или с помощью ножки. педаль), которая обычно действовала на задние колеса автомобиля. EPB, однако, используют моторизованный механизм, встроенный в суппорт заднего дискового тормоза, и сигнализируется с помощью переключателя на центральной консоли или приборной панели. Электрический стояночный тормоз обычно интегрируется с другими системами автомобиля через сеть CAN-шины и может обеспечивать дополнительные функции, такие как

• Автоматическое отключение стояночного тормоза при трогании с места
• Автоматическое включение стояночного тормоза при остановке автомобиля на склоне — известное как «помощь при удержании».

Системы EPB предоставляют преимущества в области упаковки и производства, поскольку они позволяют использовать центральную консоль без лишних деталей при отсутствии традиционного рычага ручного тормоза (многие производители использовали освободившееся пространство для размещения элементов управления для своих информационно-развлекательных систем), а также снижает сложность производства, поскольку она устраняет необходимость прокладывать тросы Боудена под автомобилем.

EPB постепенно переходит на более дешевые автомобили, например, в рамках Volkswagen Group EPB стал стандартной установкой на Passat (B6) 2006 года , в то время как Opel представил его на Insignia 2008 года .

Источник статьи: http://ru.qaz.wiki/wiki/Brake-by-wire