Автомобили

Система торможения автомобиля двигателем MSR

Система торможения двигателем (Motor Schleppmoment Regelung, MSR) распознает начинающееся проскальзывание ведущих колес, вызванное моментом торможения двигателем, и отдает двигателю команду увеличить крутящий момент так, чтобы прекратить проскальзывание колес. Тем самым длительность фаз проскальзывания колес уменьшается, и управляемость автомобиля восстанавливается.

Во время движения водитель снимает ногу с педали акселератора, чтобы переключиться на понижающую передачу. При этом передающийся на колеса момент торможения двигателем может, при неблагоприятном сочетании дорожных условий, вызвать проскальзывание колеса, что может привести к его блокированию.

MSR предотвращает такое развитие ситуации и уменьшает тормозящее влияние двигателя, увеличивая его крутящий момент. Тем самым MSR обеспечивает устойчивость и управляемость автомобиля. Когда водитель во время движения снимает ногу с педали акселератора, развиваемый двигателем и передаваемый на ведущие колеса крутящий момент уменьшается. При этом силы трения в элементах трансмиссии и в самом двигателе приводят к тому, что на колеса действует не тяговый крутящий момент, а момент торможения двигателем. Этот эффект известен под названием «торможение двигателем».

Момент торможения двигателем, воспринимаемый колесами так же, как и тормозящий момент тормозов, противостоит тяговому крутящему моменту двигателя. Если одновременно с этим происходит переключение на понижающую передачу, то момент торможения двигателем усиливается.

На автомобилях с двигателями большой мощности момент торможения двигателем может, при неблагоприятном сочетании условий, вызвать блокирование или настолько интенсивное проскальзывание колес, что они потеряют способность воспринимать боковые усилия и автомобиль утратит управляемость.

Система MSR (рис. 1) задействуется при выполнении следующих условий:

  • педаль акселератора не нажата;
  • колеса ведущей оси проскальзывают или блокируются;
  • включена передача;
  • включено сцепление.

Для установки системы MSR необходимо наличие компонентов системы ABS и интерфейса для подключения к системе управления двигателем. Программное обеспечение ABS дополняется соответствующим расширением MSR.

Схема действия системы MSR

Рис. 1. Схема действия системы MSR: 1 — датчик частоты вращения задний правый; 2 — датчик частоты вращения задний левый; 3 — датчик частоты вращения передний правый; 4 — датчик частоты вращения передний левый; 5, 10 — блок управления двигателем; 6 — запрос требуемого крутящего момента; 7 — положение педали акселератора; 8 — информация о фактическом крутящем моменте; 9 — управление дроссельной заслонкой; 11 — блок управления ABS/ASR

На основании данных от датчиков угловой скорости колес и необходимых данных от системы управления двигателем (например, частоты вращения коленчатого вала двигателя, положения дроссельной заслонки/педали акселератора) система ABS с функцией MSR устанавливает, имеет ли место проскальзывание ведущих колес вследствие снижения крутящего момента двигателя при резком уменьшении нажатия педали акселератора. Если это имеет место, то блок управления ABS/ASR передает эту информацию блоку управления двигателем, который исходя из нее рассчитывает необходимую частоту вращения коленчатого вала двигателя.

Для увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя по запросу MSR блок управления двигателем кратковременно открывает дроссельную заслонку до тех пор, пока проскальзывание колес не войдет в допустимый диапазон. При этом система поддерживается в диапазоне, позволяющем оптимально использовать момент торможения двигателем и одновременно обеспечивающем достаточный запас сцепления для восприятия колесами боковых усилий. Нажатие на педаль акселератора отключает систему торможения двигателем.

При электронном приводе акселератора дроссельная заслонка перемещается при помощи электродвигателя, без традиционной механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Положение педали отслеживается датчиками, и соответствующие сигналы передаются в БУ, где обрабатываются и передаются на исполнительный механизм перемещения дроссельной заслонки. Благодаря такой системе БУ может посредством перемещения дроссельной заслонки влиять на величину крутящего момента двигателя даже в том случае, когда водитель не меняет положения педали акселератора. Это позволяет лучше координировать системы двигателя.

Электронный привод дроссельной заслонки состоит:

  • из педального модуля;
  • модуля дроссельной заслонки;
  • корпуса дроссельной заслонки;
  • блока управления двигателем;
  • контрольной лампы электронного привода дроссельной заслонки.

Педальный модуль посредством датчиков непрерывно определяет положение педали акселератора и передает соответствующий сигнал блоку управления двигателем. Он включает (рис. 2) педаль акселератора и датчики положения акселератора 4.

Педальный модуль

Рис. 2. Педальный модуль: 1 — педаль; 2 — корпус модуля педали акселератора; 3 — контактная дорожка; 4 — датчики; 5 — рычаг

Два одинаковых датчика используются для обеспечения надежной работы системы, но для ее работы достаточно работоспособности одного датчика.

Оба датчика представляют собой потенциометры со скользящим контактом, укрепленным на общем валу. При каждом изменении положения педали изменяется сопротивление датчиков и, соответственно, напряжение, которое передается на БУ двигателем. Используя сигнал от обоих датчиков положения педали акселератора, БУ двигателем узнает положение педали в каждый момент времени.

Кроме потенциометрических датчиков со скользящим контактом, для измерения положения дроссельной заслонки могут применяться магниторезистивные датчики, которые работают бесконтактно.

Разновидностью педального модуля является бесконтактный модуль с индукционными катушками. На общей многослойной плате предусмотрены одна катушка возбуждения и три приемные катушки для каждого чувствительного элемента, а также электронные элементы обработки сигналов и управления датчиком.

Ромбовидные приемные катушки расположены со смещением относительно друг друга, благодаря чему создается сдвиг фаз индуцируемого в них тока. Над приемными катушками находятся катушки возбуждения. На механизме педали закреплена металлическая шторка, которая перемещается при движении педали вдоль платы на минимальном расстоянии от нее.

Катушка возбуждения запитывается переменным током. В результате возникает переменное электромагнитное поле, действующее на металлическую шторку. При этом в шторке индуцируется ток, который создает вокруг нее свое, вторичное, переменное электромагнитное поле. Оба поля, образованных катушкой возбуждения и металлической шторкой, действуют на приемные катушки, создавая на их выводах соответствующее напряжение. В то время как собственное поле шторки не зависит от ее положения, индуцируемый в приемных катушках ток изменяется при перемещении шторки относительно их (рис. 3).

Изменение напряжения при перемещении заслонки

Рис. 3. Изменение напряжения при перемещении заслонки: 1 — шторка; 2 — приемные катушки; U1, U2, U3 — напряжение

При перемещении шторки изменяется степень перекрытия ею той или иной приемной катушки и соответственно меняется амплитуда напряжения на ее выводах. Переменные напряжения на выводах катушек преобразуются затем в электронной схеме датчика в сигналы постоянного напряжения, усиливаются и сравниваются друг с другом. Обработка завершается созданием линейного напряжения, подаваемого на выводы датчика.

Преимуществом модуля является отсутствие контактов, что повышает надежность системы.

Модуль управления дроссельной заслонки (рис. 4) расположен на впускном трубопроводе и служит для обеспечения подачи нужного количества воздуха в цилиндры.

Модуль состоит из корпуса 1 дроссельной заслонки; дроссельной заслонки 7; привода дроссельной заслонки 2.

Привод дроссельной заслонки воздействует на дроссельную заслонку в соответствии с командами БУ двигателем. Положение дроссельной заслонки отслеживается с помощью датчиков педали акселератора.

Блок управления двигателем по этим сигналам определяет намерение водителя увеличить или уменьшить мощность двигателя, суммируя внешние и внутренние требования к крутящему моменту, по ним рассчитывает необходимую величину момента и соответственно этому изменяет его. Крутящий момент определяется расчетом по частоте вращения двигателя, сигналу о нагрузке двигателя и моменту зажигания, при этом БУ двигателем сначала сравнивает фактический крутящий момент с оптимальным моментом.

Модуль управления дроссельной заслонкой

Рис. 4. Модуль управления дроссельной заслонкой: 1 — корпус дроссельной заслонки; 2 — электропривод дроссельной заслонки; 3 — шестерня привода; 4 — промежуточная шестерня; 5 — шестерня пружинного возвратного механизма; 6 — угловые датчики привода дроссельной заслонки; 7 — дроссельная заслонка

Если эти величины не совпадают, БУ расчетом определяет направление и величину положения дроссельной заслонки для достижения совпадения фактического и оптимального крутящего момента. После этого подается управляющий сигнал приводу дроссельной заслонки для приоткрытия ее или, наоборот, некоторого закрытия, например в случае включения дополнительного потребителя — компрессора климатической установки.

В дизельных двигателях необходимая частота вращения коленчатого вала поддерживается изменением количества топлива, подаваемого форсунками.

Основные преимущества применения ABS:

  • ABS обеспечивает эффективное торможение, особенно на дорогах с мокрым и скользким состоянием покрытия, и уменьшает тормозной путь при экстренном торможении до 40 %;
  • обеспечивает большую устойчивость ТС в процессе торможения путем использования лучших сцепных свойств с дорогой при удержании колеса от скольжения колеса в боковом направлении;
  • позволяет увеличить среднюю скорость движения до 15 % благодаря большей уверенности водителя при вождении ТС с ABS;
  • уменьшается износ шин благодаря исключению юза колеса при экстренном торможении с ABS;
  • применяемые в ABS функциональные комплекты используются для работы других систем управления движением ТС.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *