Ievads vienas un divu kastu bremžu sistēmās

Ievads vienas un divu kastu bremžu sistēmās

Nesen ažiotāžu izraisījis kārtējais Tesla sadursmes gadījums lielā ātrumā. Vai elektrisko transportlīdzekļu bremzēšana ir pietiekami droša? Tas ir atjaunojis sabiedrības uzmanību un diskusijas. Šodien es izskaidrošu elektrisko transportlīdzekļu bremžu sistēmu no diviem aspektiem: atšķirību starp elektrisko transportlīdzekļu un tradicionālo transportlīdzekļu bremžu sistēmām un elektrisko transportlīdzekļu bremžu sistēmu tehnisko pielietojumu, lai sniegtu lasītājiem tehnisko informāciju, lai racionāli aplūkotu problēmas. kas saistīti ar bremžu sistēmu.

01 Ievads vieglo automašīnu bremžu sistēmās

Neatkarīgi no tā, vai tas ir transportlīdzeklis ar tradicionālo degvielu vai jauns enerģijas transportlīdzeklis, pamata bremžu sistēma sastāv no šādiem komponentiem:

Bremzēšanas spēka pārvades ceļš ir trīs posmi: pedāļa mehāniskais spēks → bremžu šķidruma spiediens → suporta mehāniskais spēks:

1)Spēku no vadītāja pēdas vispirms pastiprina bremžu pedāļa sviras attiecība, un pēc tam to pastiprina pastiprinātāja sekundārais pastiprinājums. Tad tas tiek nodots galvenajam cilindram, kas ievada stumšanas stieni.

2)Galvenā cilindra ievades stienis spiež virzuli, lai pārveidotu mehānisko spēku bremžu šķidruma hidrauliskajā spiedienā. Pēc tam bremžu šķidruma hidrauliskais spiediens pa cauruļvadu tiek pārsūtīts uz bremžu suportu un nospiež suporta virzuli.

3) Bremžu suporta virzulis spiež berzes plāksnes, lai pielāgotos rotējošajam bremžu diskam, lai radītu berzi, kas darbojas uz riteņiem kā bremzēšanas griezes moments.

Attiecībā uz bremžu pedāļiem un bremzēm elektromobiļu un degvielas transportlīdzekļu principi un pielietojums neatšķiras. Galvenās atšķirības starp dažādiem transportlīdzekļu veidiem ir koncentrētas modulī "pastiprinātājs + galvenais cilindrs + ESP". Iemesls, kāpēc šeit ir apvienots "pastiprinātājs + galvenais cilindrs + ESP", ir tāpēc, ka šo trīs moduļu integrācijas līmeņi dažādos tehniskajos risinājumos ir atšķirīgi.

02 Degvielas transportlīdzekļa bremžu sistēmas struktūra

Tradicionālās degvielas transportlīdzekļa bremžu sistēmas uzbūve ir parādīta attēlā zemāk.

"Pastiprinātājs + galvenais cilindrs" ir komplekts, un ESP ir atsevišķs modulis. "Pastiprinātājs" šeit faktiski ir vakuuma pastiprinātājs. Princips ir tāds, ka pastiprinātāja iekšpuse ar diafragmu ir sadalīta divos dobumos: atmosfēras dobumā un vakuuma dobumā. Kad netiek bremzēta, gan lielā kamera, gan vakuuma kamera ir savienotas ar vakuuma avotu, lai izveidotu vakuuma negatīvo spiedienu. Pēc bremžu pedāļa nospiešanas vakuuma kamera turpina uzturēt vakuumu. Lielā atmosfēras kamera ir savienota ar ārpasauli un sāk ieplūst gaisu. Tad spiediena starpība starp abām kamerām iedarbojas uz diafragmu, veidojot vakuuma palīdzību, kas galu galā iedarbojas uz galvenā cilindra ieejas spiedstieni. Vakuuma atbalstītā spēka apjoms ir fiksētā proporcijā ar pedāļa ievades spēku. Vakuuma avots nāk no dzinēja. Ir divi veidi, kā nodrošināt vakuumu no dzinēja: viens ir vakuums, kas veidojas dzinēja ieplūdes kolektora gaisa ieplūdes procesā, un otrs ir vakuumsūknis, ko darbina dzinēja kloķvārpsta. Galvenā cilindra ar vakuuma pastiprinātāju īpašā struktūra montāža ir parādīta zemāk esošajā attēlā.

Iepriekš minētajai vakuuma palīgsistēmai tipiskie atteices režīmi ir šādi:

1) Bremžu pedālis: bremžu pedāļa lūzums ir ļoti rets un zema līmeņa atteices režīms. Noteikumi arī definē šo daļu kā daļu, kas nav pakļauta kļūmei. Galvenā ar pedāli saistītā kļūme ir bremžu gaismas slēdža (BLS) kļūme. BLS kļūme neietekmē pamata hidraulisko bremzēšanu, taču tā ietekmēs elektroniskās bremzēšanas funkcijas, piemēram, ABS/TCS/VDC, EMS un loģiskos spriedumus saistībā ar bremžu gaismas slēdzi. Protams, tiks ietekmēts arī bremžu aizmugurējā luktura apgaismojums;

2)Vakuuma pastiprinātājs: Vakuuma pastiprinātāja kļūmes visnopietnākais rezultāts ir vakuuma pastiprināšanas trūkums, piemēram, pastiprinātāja noplūde, vakuuma caurules noplūde utt. Vadītāja intuitīvā sajūta ir tāda, ka bremzes ir spēcīgas. Vakuuma palīgsistēmas trūkuma dēļ vadītājam ir jāpieliek vairākas reizes lielāks spēks nekā parasti, lai normālos apstākļos panāktu transportlīdzekļa palēninājumu.

3)Galvenais cilindrs: galvenā cilindra atteice ir koncentrēta divos veidos: noplūde un iestrēgšana. Iepriekšējā gadījumā pedāļa gājiens kļūs garāks un mīkstāks, bet transportlīdzeklis nevar noteikt normālu palēninājumu; pēdējais tieši izraisīs bremžu pedāļa nospiešanu.

4)ESP modulis: bremžu gaismas slēdža, spēka piedziņas, riteņu ātruma sensora, barošanas avota, CAN tīkla un tā tālāk atteices, kas ietekmēs ar ESP saistītās funkcijas (ABS/TCS/VDC/HHC/AVH/HDC utt.). ABS/TCS/ dēļ VDC funkcija iejauksies tikai ekstremālos transportlīdzekļa apstākļos, tāpēc ESP funkcijas kļūme neietekmēs pamata bremzēšanu. Proti, vieglai/mērenai bremzēšanai uz laba ceļa seguma ir maza ietekme, taču spēcīgas bremzēšanas laikā ABS neizdodas, un riteņi ir pakļauti bloķēšanai. Bīstamākie ceļa apstākļi šajā gadījumā ir ledus, sniegs vai grants ceļi ar zemu saķeres koeficientu. Priekšējie un aizmugurējie riteņi var viegli izslīdēt un zaudēt kontroli bremzējot vai braucot.

5)Bremzes: ir daudz bremžu bojājumu, īpaši tie, kas saistīti ar bremzēšanu NVH, taču kļūmes, kas patiešām nopietni ietekmē braukšanas drošību, galvenokārt ir bremžu šķidruma noplūde suportos un berzes kluču nolietošanās. Bremžu suporta šķidruma noplūde ir līdzīga iepriekšminētajai galvenā cilindra noplūdei. Berzes spilventiņa veiktspējas pasliktināšanos galvenokārt izraisa termiskā degradācija. Pēc degradācijas bremzēšanas efektivitāte samazinās un transportlīdzekļa palēninājums ir daudz mazāks, nekā to gaida vadītājs. Vadītājam liekas, ka auto nevar nobremzēt.

6)Citi: cauruļvada bojājums (noplūde), riteņu ātruma sensora bojājums, EPB kļūme utt.

03 Elektrisko transportlīdzekļu bremžu sistēmas struktūra

Tā kā vakuuma pastiprinātājam ir nepieciešams, lai dzinējs nodrošinātu vakuumu, jaunās enerģijas transportlīdzekļi nevar izmantot šo sistēmu, kas paļaujas uz dzinēju, lai iegūtu vakuumu, braucot ar tīri elektrisku dzinēju.

3.1 Elektroniskā vakuumsūkņa risinājums

Elektroniskā vakuumsūkņa risinājuma loģika ir šāda: tā kā nav dzinēja, kas nodrošinātu vakuuma avotu, tad tiek nodrošinātas detaļas, kuras var evakuēt neatkarīgi. Princips ir ļoti vienkāršs, tas ir, motors virza asmeni griezties un vakuumā. Ir arī virzuļu veidi, taču tie netiek plaši izmantoti. Tāpēc elektroniskais vakuumsūkņa risinājums tieši nodrošina dzinēja vakuumu aparatūras līmenī. Elektroniskie vakuuma sūkņi ir sadalīti neatkarīgos sūkņos (vienīgais vakuuma avots un augstākas aparatūras prasības) un palīgsūkņos.

Šī risinājuma acīmredzamā priekšrocība ir tā, ka modifikāciju apjoms ir neliels, un tas ir ļoti piemērots degvielas transportlīdzekļu un jaunu enerģijas transportlīdzekļu bremžu sistēmu koplietošanai vienā platformā. Arī šī risinājuma trūkumi ir acīmredzami:

1) Izkārtojuma problēmas, ko izraisa elektronisko vakuumsūkņu troksnis un vibrācija;

2) Galvenais elektronisko vakuumsūkņu tirgus ir gandrīz monopolizēts, cenas ir augstas, un citu ražotāju produktu kvalitāte ir nestabila;

3) Parastajam ESP ir zema aktīvā spiediena veidošanas spēja, un tā nevar nodrošināt spēcīgu atbalstu enerģijas atgūšanai un inteliģentai braukšanai;

4)Elektroniskā vakuuma sūkņa kļūme vai nepamatota stratēģija noved pie vakuuma palīdzības atteices vai samazināšanās. Kopumā elektroniskais vakuumsūkņa risinājums patiesībā ir zemu izmaksu risinājums. Spriežot pēc tehnoloģiju attīstības tendences, tas ir pārejas risinājums.

3.2 Elektroniskais pastiprinātāja risinājums (divu kastu)

Līdz ar jaunu enerģijas transportlīdzekļu popularizēšanu un inteliģentas braukšanas tehnoloģijas attīstību, bremžu sistēmas un ārpasaules mijiedarbība kļūst arvien svarīgāka. Jauno enerģijas transportlīdzekļu klāsts izvirza augstākas prasības enerģijas atgūšanai. Brīvības atgūšana enerģijas atgūšanā ir saistīta ar transportlīdzekļa zemā stiprinājuma stabilitāti. Bremžu atgūšana prasa, lai bremžu sistēma dominētu hidrauliskajā bremzēšanas un motora atgūšanas bremzēšanas sistēmā. Inteliģentas braukšanas attīstība ir izvirzījusi arī augstākas prasības spiediena veidošanas spējām un bremžu sistēmas reakcijai. Tajā pašā laikā autonomās braukšanas liekā konstrukcija prasa arī, lai bremžu sistēmai būtu jābūt rezerves funkcijai. Tāpēc Bosch ir laidis klajā elektroniskā pastiprinātāja risinājumu, kas nebalstās uz vakuumu, ko parasti sauc par iBooster elektronisko pastiprinātāju. Elektroniskā pastiprinātāja struktūra ļoti atšķiras no vakuuma pastiprinātāja struktūras, taču būtībā tas joprojām ir paredzēts tukša pastiprinātāja simulācijai. Atšķirība no vakuuma pastiprinātāja ir tāda, ka pastiprinājumu nodrošina iebūvēts motors. Sekojošais attēls var pilnībā ilustrēt elektroniskā pastiprinātāja jaudas palīgmetodi: motors griežas, lai grieztu pārnesumu. Pēc ātruma samazināšanas un griezes momenta palielināšanas rotācijas kustība beidzot tiek pārvērsta lineārā kustībā caur gliemežpārvadu, un, visbeidzot, kopā ar spēku, kas tiek pārraidīts no pedāļa, tas virza galvenā cilindra ievades stieni. Izveidojiet hidraulisko spiedienu. Galvenā cilindra daļa ir tāda pati kā tradicionālajam vakuuma pastiprinātājam, un vārsta ligzda, kas nosaka pastiprinātāja paaugstināšanas attiecību, būtībā ir tāda pati struktūra un princips kā tradicionālajam vakuuma pastiprinātājam. Tā kā pastiprinātājs un ESP šajā risinājumā ir divi neatkarīgi moduļi, nozare to sauc par divu kastīšu risinājumu.

Attiecībā uz iBooster assist spriedumu: ECU iekšēji saglabās vienu vai vairākas pedāļa sajūtas līkņu kopas, kas kalibrētas transportlīdzekļa izstrādes procesā (piemēram, pedāļa gājiens pret palēninājumu, pedāļa gājiens pret bremžu palīgsistēmu utt.). Kad vadītājs nospiež bremžu pedāli, iBooster iekšējais gājiena sensors secina vadītāja bremzēšanas nodomu, pamatojoties uz bremžu pedāļa pārvietojumu, tālāk aprēķina mērķa palīdzības apjomu un pēc tam visaptveroši apsver enerģijas atgūšanas apjomu/ABS darba statusu utt. maksimālais iBooster motora darbības uzlabojums. Pateicoties iBooster jaudīgajai jaudas palīgdarbībai, elektroniski vadāmai daļēji atdalītai vadības metodei un dabiskajai Two-Box dublējumam (iBooster un ESP), šim bremžu sistēmas risinājumam ir lielas priekšrocības enerģijas atgūšanā un viedā braukšanā. Tas ir arī iemesls, kāpēc iBooster var ātri tikt reklamēts tirgū. Līdz šim liels skaits modeļu, piemēram, visas Tesla sērijas, gandrīz visi Volkswagen jaunās enerģijas transportlīdzekļi, visas Honda Accord sērijas (ieskaitot degvielas transportlīdzekļus), visi Geely Lynk & Co jaunie enerģijas transportlīdzekļi, Mercedes-Benz S-Class, Weilai, Xpeng ir izmantojuši iBooster risinājumu.

Protams, šāda veida sistēmai ir arī daži trūkumi:

1)Bremžu pedāļa sajūta būs sliktāka nekā tradicionālajai vakuuma pastiprinātāja sistēmai. Teorētiski pastiprināšanas koeficienta koordinācijas princips starp elektronisko pastiprinātāju un tradicionālo vakuuma pastiprinātāju ir vienāds (abiem ir gumijas atgriezeniskās saites diska struktūras), bet faktiski elektroniskā pastiprinātāja pastiprinājums Izmērs ir aprēķina un izpildes procesu virkne. Izpildes procesa laikā sensora signālu vākšana, kontrollera aprēķins un motora izpilde radīs noteiktas kļūdas un aizkaves. Turklāt enerģijas atgūšanas un hidrauliskās bremzēšanas koordinācija vēl vairāk palielinās kontroles grūtības, šis "simulācijas" process nav tik "gluds" kā tīri fiziska dinamiska spēku līdzsvars uz tradicionālajiem vakuuma pastiprinātājiem.

2) Jo sarežģītākas lietas, jo lielāka ir neveiksmes iespējamība. IBooster ir cieši saistīts ar ārējo ESP, viedo braukšanu un barošanas sistēmām. Saistītas sistēmas kļūmes un CAN tīkla kļūmes var ietekmēt iBooster barošanas palīgfunkciju.

3.3 vienas kastes risinājums

viena kaste galvenokārt ir definēta divām kastēm. Kad Bosch izstrādāja divu kastīšu risinājumu iBooster+ESP, kontinentālais uzņēmums izstrādāja arī citu integrētāku risinājumu, reaģējot uz oriģinālā aprīkojuma ražotāju vajadzībām: integrējot ESP un elektronisko pastiprinātāju, kļūstot par moduli, ko parasti sauc par vienu kastīti. .

One-box ir integrēta bremžu palīgsistēma un ESP funkcijas. Tas pats, kas divu kārbu gadījumā, ir tas, ka bremžu palīgmehānismu nodrošina motors. Galvenā atšķirība ir tā, ka spēks, ko divu kārbu pārraida uz galvenā cilindra ievades stumšanas stieni, ir vadītāja ieejas spēka un motora palīgmehānisma summa, un proporcionālā attiecība starp abiem ir mehāniska līdzsvara rezultāts, savukārt bremzēšanas spēks, ko nodrošina viena kaste, nāk no motora, neuzliekot virsū vadītāja nodrošināto bremzēšanas spēku. Spēks, ko vadītājs nodrošina caur bremžu pedāli, galu galā tiek pārvērsts hidrauliskajā spiedienā un noplūst vienas kastes iebūvētajā pedāļa sajūtas simulatorā. Pedāļa sajūtas simulators patiesībā ir virzuļa atsperu mehānisms, ko izmanto, lai simulētu bremžu pedāļa sajūtu un nodrošinātu vadītājam atgriezenisko saiti ar spēku un gājienu.

Vienas kastes palīdzības procesu var vienkārši aprakstīt šādi:

1) Pedāļa radīto pārvietojumu iegūst sensors un pēc tam ievada ECU;

2)ECU aprēķina vadītāja bremzēšanas pieprasījumu un pēc tam darbina motoru, lai noteiktu hidraulisko spiedienu;

3) Hidrauliskais spiediens ieplūst četros riteņu cilindros caur ABS ieplūdes vārstu un galu galā rada bremzēšanas spēku.

Tāpēc normālos apstākļos pedāļa spēks un bremzēšanas spēks, ko galu galā nodrošina viena kārba, tiek mehāniski atdalīti.

Acīmredzamākais šīs integrācijas ieguvums ir nelielais detaļu skaits un mazais tilpuma svars. Pilnībā atdalītā konstrukcija ļauj teorētiski pielāgot palēninājuma attiecību atbilstoši jebkuram vēlamajam pedāļa spēkam vai gājienam, izmantojot programmatūru, tas ir, pedāļa sajūtu lielā mērā nosaka programmatūra. Trūkums ir tāds, ka spēka atgriezeniskā saite uz pedāli ir izolēta no riteņa, un vadītājs nevar uztvert riteņa stāvokli caur pedāli. Piemēram, kad darbojas ABS, vadītājs nevar sajust pedāļa vibrāciju. Atsaucoties uz pieredzi, kas saistīta ar divu kārbu pedāļa sajūtas problēmu, ir vērts pievērst uzmanību pilnībā atdalītas vienas kastes pedāļa sajūtai. Turklāt L3 un augstākai viedajai braukšanai vienai kastei ir jāpievieno ESP modulis kā liekas rezerves kopija. Šeit viena kaste ir bezjēdzīga progresīvā viedajā braukšanā. Kas attiecas uz kļūmēm, tad pēc elektroniskā pastiprinātāja atteices divu kārbu var arī aktīvi palielināt spiedienu bremzēšanai ar ESP, bet vienkārbai nav rezerves sistēmas bremžu pastiprinātāja daļā (ja vien nav pievienots zemas veiktspējas ESP ).

04 One-Box sistēmas funkcijas

One-Box vadu vadītā hidrauliskā bremžu sistēma apvieno tradicionālās bremzēšanas funkcijas, piemēram, TCS (vilces kontroles sistēma), ESC, ABS un EPB. Turklāt var integrēt trešās puses vadības programmatūru, piemēram, riepu spiediena uzraudzību, EBD (elektroniskā bremzēšanas spēka sadale), AEB (automātisko bremžu palīgsistēmu), AVH (automātisko parkošanās sistēmu) un citas funkcijas, lai panāktu integrētas vadības attīstību. ar vadu vadītu šasiju domēniem. Galvenās funkcijas ir:

1)Bāzes bremžu vadība (BBC)

Tas automātiski identificē vadītāja bremzēšanas pieprasījumu, nosakot bremžu pedāļa gājiena sensora ievadi, nosaka atbilstošo hidrauliskās bremzēšanas spēku atbilstoši pedāļa pārvietojumam un kontrolē bremžu hidraulisko spiedienu, lai panāktu bremzēšanu ar vadu.

2) Bremžu pretbloķēšanas sistēma (ABS)

Avārijas bremzēšanas procesā tiek kontrolēts četru riteņu bremzēšanas spiediens, un riteņu cilindra hidrauliskais spiediens tiek kontrolēts atbilstoši riteņa ātrumam, lai novērstu riteņu bloķēšanu, uzlabotu bremzēšanas spēku un nodrošinātu transportlīdzekļa braukšanas stabilitāti.

3)Vilces kontroles sistēma (TCS)

Spēcīgas braukšanas laikā, piemēram, iedarbinot vai paātrinot, dzinēja griezes moments tiek noregulēts tā, lai slīdošajiem riteņiem radītu bremzēšanas spiedienu, lai novērstu dzenošo riteņu pārmērīgu slīdēšanu.

4)Elektroniskā stabilitātes kontrole (ESC)

Kad transportlīdzeklis griežas, kontrolējiet transportlīdzekļa pārmērīgu vai nepietiekamu pagriezienu.

5)Bremžu enerģijas atjaunošanas sistēma (CRBS)

Bremzēšanas procesa laikā motora griezes momenta akumulatora statuss un bremžu pedāļa statuss tiek noteikts reāllaikā, un koordinēta bremzēšanas enerģijas atgūšana tiek panākta, pielāgojot bremzēšanas spiedienu un motora atgūšanas griezes momentu, lai uzlabotu transportlīdzekļa kreisēšanas diapazonu.

6)Atbalstiet AEB bremzēšanas pieprasījumu

Saņem ADAS moduļa komandas, lai ieviestu tādas funkcijas kā iepriekšēja uzpilde un brīdinājuma bremžu palēnināšana; strauji palielina spiedienu, lai uzlabotu AEB automātisko avārijas bremzēšanu un saīsinātu attālumu AEB avārijas bremzēšanas laikā. Ātrās reaģēšanas rezultātā saglabātās 300+ms var ievērojami samazināt AEB viltus aktivizēšanas iespējamību;

7)Atbalstiet ACC vertikālās vadības pieprasījumu

Saskaņā ar ACC moduļa komandām kontrolējiet spēka piedziņu vai bremžu sistēmu, lai panāktu paātrinājumu un palēninājumu;

8)Atbalstiet APA/RPA vertikālās kontroles pieprasījumu

Saskaņā ar APA/RPA moduļa komandām spēka piedziņa vai bremžu sistēma tiek kontrolēta, lai panāktu paātrinājumu un palēninājumu. Reaģējot uz transportlīdzekļa trajektorijas norādījumiem, transportlīdzeklis tiek precīzi kontrolēts bremzēšanas un braukšanas garenvirzienā, un vadītājs var automātiski novietot automašīnu.

9)CST (Comfort-Stop) Ērta autostāvvieta

10) BSW

Nosakot informāciju no lietus sensora, tiek izveidots noteikts spiediens uz riteņa cilindru un noslaucīta ūdens plēve uz bremžu diska, lai uzlabotu bremzēšanas veiktspēju lietainās dienās;

11)D-EPB

Divkāršās kontroles EPB atrisina elektrisko transportlīdzekļu stāvvietu dublēšanas problēmu;

12) Lieki rezerves bremzes EPB-A

Aizmugurējā riteņa/priekšējā riteņa EPB izpildmehānisms darbojas kā rezerves darba bremze.

13)Visurgājējs un šļūde

Dažādi bezceļu segumi, lai uzlabotu caurbraucamību un drošību

14)HFC

Nodrošina vadītājam papildu spiedienu riteņa cilindrā, kad vadītājs pilnībā nospiež bremžu pedāli un transportlīdzeklis nesasniedz maksimālo palēninājumu.

05 Vienas kastes un divu kastīšu salīdzinājums

Viena vai divu kastīšu sistēmai Ķīnas vietējiem piegādātājiem, piemēram, Wanxiang, Asia Pacific, Bethel, Grubo, Nason un Tongyu, ir atbilstoši produkti. Galvenie vienas kastes vai divu kastu sistēmu ārvalstu piegādātāji ir Bosch, Continental, ZF Friedrichhshafen, Nissin, Hitachi (ieskaitot CBI), Mobis, Advics uc Šo piegādātāju produktu tehnoloģiju koncepcijas ir līdzīgas, un galvenās atšķirības ir masveida ražošanas mērogā un produktu briedumā.