Система экстренного торможения
Система экстренного торможения
Система экстренного торможения предназначена для эффективного использования тормозов в экстренной ситуации. Как показывает практика, применение системы экстренного торможения на автомобиле позволяет сократить тормозной путь в среднем на 15-20%. Это, порой, является решающим фактором предотвращения аварии или уменьшения ее последствий.
Различают два вида систем экстренного торможения – помощи при экстренном торможении и автоматического экстренного торможения. Система помощи при экстренном торможении позволяет реализовать максимальное тормозное давление при нажатии водителем на педаль тормоза, т.е. система дотормаживает за него. Система автоматического экстренного торможения создает частичное или максимальное тормозное давление без участия водителя, т.е. автоматически.
Система помощи при экстренном торможении
Конструкции систем помощи при экстренном торможении можно разделить на два типа по принципу создания максимального тормозного давления: пневматические и гидравлические.
Системы помощи при экстренном торможении пневматического типа обеспечивают эффективную работу вакуумного усилителя тормозов. К ним относятся системы:
- BA (Brake Assist), BAS (Brake Assist System), EBA (Emergency Brake Assist) на автомобилях Mercedes-Benz, BMW, Toyota, Volvo и др.;
- AFU на автомобилях Renault, Peugeot, Citroen.
Конструктивно данные системы объединяют датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя, электронный блок управления и электромагнитный привод штока.
Система помощи при экстренном торможении пневматического типа устанавливается, как правило, на автомобили, оборудованные системой ABS.
Принцип работы данной системы основан на распознавании ситуации экстренного торможения по скорости нажатия педали тормоза. Скорость нажатия на педаль тормоза фиксирует датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя и передает сигнал в электронный блок управления. Если величина сигнала превышает установленное значение, электронный блок управления активирует электромагнит привода штока. Вакуумный усилитель тормозов дожимает педаль тормоза. Экстренное торможение происходит до срабатывания системы ABS.
Системы помощи при экстренном торможении гидравлического типа обеспечивают максимальное давление жидкости в тормозной системе за счет использования элементов системы курсовой устойчивости. К таким системам относятся:
- HBA (Hydraulic Braking Assistance) на автомобилях Volkswagen, Audi;
- HBB (Hydraulic Brake Booster) на автомобилях Volkswagen, Audi;
- SBC (Sensotronic Brake Control) на автомобилях Mercedes-Benz;
- DBC (Dynamic Brake Control) на автомобилях BMW;
- BA Plus (Brake Assist Plus) на автомобилях Mercedes-Benz.
Система HBA распознает экстренную ситуацию по скорости и силе нажатия педали тормоза. В работе системы используется датчик давления в тормозной системе, датчики частоты вращения колес, выключатель стоп-сигнала. На основании поступающих сигналов электронный блок управления при необходимости включает насос обратной подачи, который доводит давление в тормозной системе до максимального. Действие программы происходит до срабатывания системы ABS.
Система HBB в определенных режимах эксплуатации автомобиля (прогрев двигателя и др.) дублирует вакуумный усилитель тормозов. В работе системы используются датчик давления в тормозной системе, датчик разряжения в вакуумном усилителе, выключатель стоп-сигнала. При недостаточном разряжении в камерах вакуумного усилителя система HBB включает насос обратной подачи и повышает давление в тормозной системе до необходимой величины.
Система SBC в своей работе учитывает множество факторов, в том числе: скорость переноса ноги с педали газа на педаль тормоза, силу нажатия на педаль тормоза, качество дорожного покрытия, направление движения, другие параметры. В соответствии с конкретными условиями движения электронный блок управления формирует оптимальное тормозное усилие на каждое колесо.
Cистема BA Plus контролирует расстояние до впереди идущего автомобиля с помощью радаров системы Distronic. Если расстояние мало и существует опасность столкновения производится визуальное и звуковое предупреждение водителя. Если водитель тормозит недостаточно эффективно система дотормаживает за него.
Система автоматического экстренного торможения
Система автоматического экстренного торможения с помощью радара (лидара) и видеокамеры обнаруживает впереди идущий автомобиль. В случае вероятной аварии (интенсивного сокращения растояния между автомобилями) система реализует частичное или максимальное тормозное усилие, замедляет или останавливает автомобиль. Даже если столкновение произошло, последствия его для обоих автомобилей будут значительно меньше.
Конструктивно система автоматического экстренного торможения построена на других системах активной безопасности – системе адаптивного круиз-контроля (контроль расстояния) и системе курсовой устойчивости (автоматическое торможение).
Известными системами автоматического экстренного торможения являются:
- Pre-Safe Brake на автомобилях Mercedes-Benz;
- Collision Mitigation Braking System, CMBS на автомобилях Honda;
- City Brake Control на автомобилях Fiat;
- Active City Stop и Forward Alert на автомобилях Ford;
- Forward Collision Mitigation, FCM на автомобилях Mitsubishi;
- City Emergency Brake на автомобилях Volkswagen;
- Collision Warning with Auto Brake и City Safety на автомобилях Volvo;
- Predictive Emergency Braking System, PEBS от Bosch;
- Automatic Emergency Braking, AEB от TRW.
Необходимо отметить, что в перечисленных системах помимо автоматического экстренного торможения реализованы другие функции, среди которых предупреждение водителя об опасности столкновения, активация некоторых устройств пассивной безопасности. Поэтому данные системы еще называют превентивными системами безопасности.
texako › Блог › Система экстренного торможения
Эффективно использовать тормоза автомобиля в критических ситуациях помогает система экстренного торможении
Существует две группы вспомогательных систем: Brake Assist System (BAS), или система помощи при экстренном торможении, и Система автоматического экстренного торможения. BAS несколько проще: она добавляет усилий, помогая водителю использовать максимальный ресурс тормозной системы. Распространенный случай: водитель не смог продавить педаль тормоза до упора (не рассчитал усилие или под педаль закатилась бутылка), в результате тормоза не сработали на 100. Если бы использовалась система помощи при экстренном торможении, электроника рассчитала бы необходимое усилие и добавила его автоматически.
Система автоматического торможения активируется без участия водителя. Электроника «понимает» в какой момент необходимо вмешаться, получая данные с множества датчиков установленных в автомобиле.
Система экстренного торможения, помощник торможения и другие механизмы, работающие с тормозами автомобиля, являются дополнениями к антиблокировочной системе. Они начали вводиться с 1970 года, а первопроходцем стал автомобиль компании Chrystler. На сегодняшний день ситуация в корне изменилась.
Если раньше подобные опции были доступны только для дорогостоящих моделей представительского класса, то сейчас такие системы пытаются сделать обязательными для всех классов. Комитет Euro NCAP опубликовал отчет о распространении систем автоматического экстренного торможения (AEB) на современных автомобилях. С 2014 года наличие на машине такого устройства станет обязательным условием получения за краш-тест максимальной оценки в пять звезд. Такое нововведение – первый шаг на пути к автомобильной революции.
Вероятно, со временем подобные системы будут обязательным требованием для выпуска модели в серийное производство. Трудно судить, как скоро это произойдет, но с каждым годом количество автомобилей, оборудованных вспомогательными системами, стремительно увеличивается. Уже сейчас они имеются в наличии на Chevrolet Aveo и Ford Focus, стоимость которых варьируется от 500 тысяч до 1 млн. рублей. Раньше, такое могли себе позволить только Mercedes и Volvo представительского класса.
Система помощи при экстренном торможении (BAS) работает как с воздушными, так и с гидравлическими тормозными системами. Для распознавания ситуации используются измерительные приборы, которые устанавливаются по всему автомобилю:
— датчик частоты вращения колес;
— датчик скорости перемещения штока вакуумного усилителя (прибор, который фиксирует, с какой силой нажали на педаль тормоза);
— датчик давления жидкости в тормозной системе (принцип тот же, что и у штока вакуумного усилителя, но этот применяется для гидравлической системы тормозов);
Если говорить о жидкостной системе тормозов, то BAS управляет давлением жидкости. Гидравлическая система устроена таким образом, что тормозной механизм находится под управлением гидравлического привода. Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на тормозной цилиндр, наполненный жидкостью. Благодаря давлению, которое создается с помощью жидкости, поршень движется и заставляет тормозной механизм сжиматься. Система помощи при экстренном торможении управляет давлением жидкости в цилиндрах, тем самым добавляя тормозное усилие, если в этом есть необходимость.
Системы такого типа делятся на группы. Они различаются количеством датчиков, на показании которых основывают свою работу. Самые совершенные из них устанавливаются на BMW и Mercedes-Benz. Такие системы учитывают множество факторов: силу нажатия на педаль тормоза, качество дорожного покрытия, направление движения и контроль расстояния до идущего впереди автомобиля.
Если тормозная система работает с помощью пневматического привода, то давление регулирует сжатый воздух. Он передвигает поршень (шток вакуумного усилителя), тем самым увеличивая тормозное усилие. Система помощи при экстренном торможении регулирует давление воздуха, что позволяет контролировать перемещение поршня.
Система помощи при экстренном торможении работает в паре с системой ABS.
В помощь ABS и BAS устанавливается система экстренного торможения. Ее основное отличие в том, что она сама применяет торможение, если данные, полученные с датчиков, сообщают об опасности. Для работы системы используются радары, которые рассчитывают расстояние до идущего впереди автомобиля. Если данные радара показывают интенсивное сокращение расстояния, то система сама применяет торможение. Реализуется контроль над тормозной системой по принципу BAS – увеличивается давление в тормозных цилиндрах.
Автомобили, оснащенные такой электроникой, признаны эталонами безопасного передвижения. Даже если столкновение произойдет, последствия могут быть менее трагичными, поскольку автоматика позволит максимально снизить скорость. Условия передвижения сегодня вынуждают производителей уделять такое внимание безопасности. Низкий уровень культуры вождения, отсутствие опыта сказывается на дорожной обстановке. С каждым годом на дорогах появляется все больше новичков, неуверенные действия которых могут привести к ДТП. Именно для этой группы водителей особенно актуально использование автомобиля оснащенного системами помощи при экстренном торможении.
Система экстренного торможения
Для того чтобы применение тормозов в непредвиденной ситуации было эффективным, — предназначена система экстренного торможения (Advanced Emergency Braking System «AEBS» или Autonomous Emergency Braking «AEB»). Как показывает практика, тормозной путь автомобиля сокращается на 15-20%, если использовать экстренное торможение. А это в свою очередь может оказаться решающим фактором для уменьшения последствий аварий или для полного её предотвращения.
Системы экстренного торможения разделяют на два вида:
- экстренного торможения автоматические;
- системы помощи экстренного торможения.
Автоматическая технология функционирует без дополнительного участия водителя, она создаёт предельное или частичное тормозное давление автоматически.
Вторая, система помощи экстренного торможения, помогает при выжимании педали тормоза водителем осуществлять предельное тормозное давление. Можно сказать, что она завершает процесс торможения за водителя.
1. Система помощи экстренного торможения
Если взять во внимание принцип создания предельного тормозного давления, то конструкции в системе помощи экстренного торможения можно поделить следующим образом:
- пневматические конструкции;
- гидравлические конструкции.
Конструкции пневматического типа помогают правильному функционированию вакуумному усилителю тормозов, они включают в себя следующие системы:
- на автомобилях марки BMW, Mercedes-Benz, Volvo, Toyota – Emergency Brake Assist, Brake Assist и Brake Assist System;
- на французских автомобилях Citroen, Peugeot, Renault – AFU.
Конструкции пневматического типа имеют одинаковое устройство и состоят из электромагнитного привода штока, электронного блока управления и датчика быстроты перемещения штока вакуумного усилителя, устанавливаются обычно на те автомобили, которые оборудованы антиблокировочной системой тормозов — ABS.
Принцип работы системы помощи при экстренном торможении
Суть работы пневматической конструкции заключается в том, что по скорости нажима на педаль тормоза определяется тип торможения, экстренное ли оно или обычное. Датчик быстроты перемещения штока внутри вакуумного усилителя регистрирует скорость, с которой произошло нажатие педали тормоза. Если уровень сигнала превышает определенное установленное значение, то с помощью электронного блока управления происходит активация электромагнита привода штока. Таким образом, при помощи вакуумного усилителя тормозов происходит дожатие педали тормоза, а экстренное торможение совершается до начала действия ABS.
В гидравлических конструкциях используются элементы из системы курсовой устойчивости, которые обеспечивают предельное давление тормозной жидкости. К системам гидравлического типа относятся:
-
Hydraulic Braking Assistance (HBA), представленная в автомобилях марки Audi, Volkswagen. Она определяет экстренность ситуации по силе и скорости, с которой происходит надавливание на педаль тормоза. Ее работа обеспечивается выключателем стоп-сигнала, датчиком давления тормозной системы и датчиками частоты вращения колёс. Сопоставляя сигналы, поступающие со всех встроенных датчиков, электронный блок управления запускает при необходимости насос обратной подачи. Насос доводит до максимума давление в системе тормозов. Программа сработает до того момента, как начнет действовать ABS.
Hydraulic Brake Booster (HBB), представленная в автомобилях марки Audi и Volkswagen. Эта технология копирует вакуумный усилитель тормозов в некоторых режимах эксплуатации автомобиля. Её работа обеспечивается выключателем стоп-сигнала, датчиком давления внутри тормозной системы и датчиком разряжения в вакуумном усилителе. В случае недостаточного разряжения внутри камер усилителя в работу запускается насос обратной подачи, что повышает до нужного уровня давление внутри тормозной системы.
Sensotronic Brake Control (SBC) — в автомобилях марки Mercedes-Benz. Она производит анализ таких данных, как усилие нажима на педаль тормоза, быстроту перемещения ноги на педаль тормоза с педали газа, качество дорожного покрытия, направление движения и многие другие факторы. Определив условия движения автомашины, электронный блок управления образует в каждом колесе нужное тормозное усилие.
Видео, о том, как работает технология AEBS:
2. Автоматическая система экстренного торможения
В работе автоматической системы торможения используются видеокамеры и радар (лидар), которые помогают обнаружить впереди едущий автомобиль. В случае слишком быстрого уменьшения расстояния между автомобилями, система определяет возможность аварии и производит предельное либо частичное тормозное усилие, что замедляет или целиком останавливает транспортное средство. Даже в случае столкновения, последствия для обоих автомобилей, скорее всего, будут значительно меньше.
Конструкция данной системы торможения основана на принципах других систем активной безопасности. Таких как курсовая устойчивость и адаптивный круиз-контроль.
Наиболее известными автоматическими системами экстренного торможения будут:
- PEBS (Predictive Emergency Braking System) от Bosch;
- AEB (Automatic Emergency Braking) от TRW;
- Pre-Safe Brake в — Mercedes-Benz;
- City Safety в автомобилях Volvo;
- CMBS (Collision Mitigation Braking System) в Honda;
- Collision Warning with Auto Brake в машинах марки Volvo.
Видео – принцип работы активной системы торможения на Mercedes-Benz:
Описанные здесь системы называют иначе превентивными системами безопасности, ведь в них, кроме автоматического экстренного торможения предусмотрены следующие функции:
- приведение в действие отдельных устройств пассивной безопасности;
- предупреждение водителя о возможности столкновения.
Системы экстренного торможения автомобиля
Одним из ключевых устройств, предотвращающих аварии или уменьшающих их последствия, является система экстренного торможения. Она необходима для эффективной работы тормозной системы в критической ситуации: в среднем, тормозной путь автомобиля сокращается на двадцать процентов. Дословно BAS или Brake assistant можно перевести как «помощник при торможении». Вспомогательная система экстренного торможения (в зависимости от вида) либо помогает водителю при экстренном торможении (через «дожатие» педали тормоза), либо автоматически притормаживает автомобиль без участия водителя вплоть до полной остановки. В статье рассмотрим устройство, принцип работы и типы каждой из этих двух систем.
Разновидности вспомогательных систем экстренного торможения
Существуют две группы вспомогательных систем экстренного торможения:
- помощь при экстренном торможении;
- автоматическое экстренное торможение.
Первая создает максимальное тормозное давление, образующееся в результате нажатия водителем на педаль тормоза. По сути, она «дотормаживает» за водителя. Вторая – выполняет ту же функцию, но уже без участия водителя. Этот процесс происходит автоматически.
Система помощи при экстренном торможении
Исходя из принципа создания максимального тормозного давления, система этого типа делится на пневматическую и гидравлическую.
Пневматическая система помощи при экстренном торможении
Пневматическая система позволяет обеспечить максимальный КПД работы вакуумного усилителя тормозов. Она состоит из следующих элементов:
- датчика, расположенного внутри вакуумного усилителя и замеряющего скорость перемещения штока усилителя;
- электромагнитного привода штока;
- электронного блока управления (ЭБУ).
Пневматический вариант устанавливается, в основном, на автомобили, оборудованные антиблокировочной системой тормозов (ABS).
В основе принципа работы системы – распознавание характера экстренного торможения по скорости нажатия водителем на педаль тормоза. Эту скорость фиксирует датчик, передающий результат в электронную систему управления. Если сигнал больше установленного значения, ЭБУ активирует электромагнит привода штока. Вакуумный усилитель тормозов дожимает до упора педаль тормозов. Еще до срабатывания ABS происходит экстренное торможение.
К системам помощи при экстренном торможении пневматического типа относятся:
- BA (Brake Assist);
- BAS (Brake Assist System);
- EBA (Emergency Brake Assist) – устанавливается на автомобили Вольво, Тойота, Мерседес, БМВ;
- AFU – ставится на Ситроен, Рено, Пежо.
Гидравлическая система помощи при экстренном торможении
Гидравлический вариант системы «брейк ассист» создает максимальное давление жидкости в тормозной системе за счет элементов ESC (системы курсовой устойчивости).
Схема устройства и работы системы экстренного торможения
Конструктивно система состоит из:
- датчика давления в тормозах;
- датчика частоты вращения колес или датчика разряжения в вакуумном усилителе;
- выключателя стоп-сигнала;
- ЭБУ.
Система также имеет несколько типов:
- HBA (Hydraulic Braking Assistance) устанавливается на Фольксваген, Ауди;
- HBB (Hydraulic Brake Booster) ставят также на Ауди и Фольксваген;
- SBC (Sensotronic Brake Control) – предназначен для Мерседеса;
- DBC (Dynamic Brake Control) – ставят на БМВ;
- BA Plus (Brake Assist Plus) – Мерседес.
На основании сигналов датчиков ЭБУ включает гидравлический насос системы ESC и увеличивает давление в тормозной системе до максимального значения.
Помимо скорости нажатия на педаль тормоза система SBC учитывает силу нажатия на педаль, дорожное покрытие, направление движения и другие факторы. В зависимости от конкретных условии ЭБУ формирует оптимальное тормозное усиление на каждое колесо.
Вариация BA Plus учитывает расстояние до впереди движущегося транспорта. В случае опасности она предупреждает водителя, либо дотормаживает за него.
Система автоматического экстренного торможения
Система экстренного торможения этого типа более совершенна. Она распознает движущееся впереди транспортное средство либо препятствие с помощью радара и видеокамеры. Комплекс самостоятельно вычисляет расстояние до транспортного средства и в случае вероятной аварии снижает скорость. Даже при возможном столкновении последствия будут не такими серьезными.
Помимо автоматического экстренного торможения, устройство оснащено и другими функциями. Такими, как: предупреждение водителя об опасности столкновения посредством звуко-световой сигнализации. Также активируются некоторые устройства пассивной безопасности, за счет чего комплекс имеет другое название – «превентивная система безопасности».
Конструктивно этот тип системы экстренного торможения базируется на других системах активной безопасности:
- адаптивного круиз-контроля (контроль за расстоянием);
- курсовой устойчивости (автоматическое торможение).
Известны следующие виды систем экстренного автоматического торможения:
- Pre-Safe Brake — для Мерседес;
- Collision Mitigation Braking System, CMBS применимы для автомобиля Хонда;
- City Brake Control — Фиат;
- Active City Stopи Forward Alert — устанавливается на Форд;
- Forward Collision Mitigation, FCM- Митсубиси;
- City Emergency Brake — Фолксваген;
- City Safety применимы на Вольво.