Антипробуксовочная система

Министерство  образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО  «Волгоградский государственный технический  университет» 
 

Кафедра: «Техническая эксплуатация и ремонт автомобилей» 
 
 
 

СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА

по дисциплине:

«Автоматика и автоматизация на транспорте»

на тему: «Антипробуксовочная система» 
 
 
 

Выполнил:

студент группы АТ–413

Дружинин А.А.

Проверил:

к.т.н. доц. Дыгало В.Г. 
 
 
 

Волгоград 2012

     Антипробуксовочная система (другое наименование – противобуксовочная система) предназначена для предотвращения пробуксовки ведущих колёс.

     В зависимости от производителя антипробуксовочная система имеет следующие торговые наименования:

     cистема ASR (Automatic Slip Regulation, Acceleration Slip Regulation) на автомобилях Mercedes, Volkswagen, Audi и др.;

     система ASC (Anti-Slip Control) на автомобилях BMW;

     система A-TRAC (Active Traction Control) на автомобилях Toyota;

     система DSA (Dynamic Safety) на автомобилях Opel;

     система DTC (Dynamic Traction Control) на автомобилях BMW;

     система ETC (Electronic Traction Control) на автомобилях Range Rover;

     система ETS ( Electronic Traction System) на автомобилях Mercedes;

     система STC (System Traction Control) на автомобилях Volvo;

     система TCS (Traction Control System) на автомобилях Honda;

     система TRC (Traking Control) на автомобилях Toyota.

     Несмотря  на многообразие названий, конструкция  и принцип работы данных противобуксовочных систем во многом похожи, поэтому рассмотрены на примере одной из самых распространенных систем - системы ASR.

     Антипробуксовочная система построена на конструктивной основе антиблокировочной системы тормозов. В системе ASR реализованы две функции:

     электронная блокировка дифференциала;

     управление  крутящим моментом двигателя.

     Для реализации противобуксовочных функций в системе используется насос обратной подачи и дополнительные электромагнитные клапаны на каждое из ведущих колес в гидравлическом блоке ABS:

     переключающий клапан;

     клапан  высокого давления.

     Управление  системой ASR осуществляется за счет соответствующего программного обеспечения, включенного  в блок управления ABS.

     В своей работе блок управления ABS/ASR взаимодействует  с блоком управления системы управления двигателем. 

Рисунок 1 Схема антипробуксовочной системы ASR

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

1. компенсационный бачок
2. вакуумный усилитель тормозов
3. датчик положения педали тормоза
4. датчик давления в тормозной системе
5. блок управления
6. насос обратной подачи
7. аккумулятор давления
8. демпфирующая камера
9. впускной клапан переднего левого тормозного механизма
10. выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма
11. впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма
12. выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма
13. впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма
14. выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма
15. впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма
16. выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма
17. передний левый тормозной цилиндр
18. датчик частоты вращения переднего левого колеса
19. передний правый тормозной цилиндр
20. датчик частоты вращения переднего правого колеса
21. задний левый тормозной цилиндр
22. датчик частоты вращения заднего левого колеса
23. задний правый тормозной цилиндр
24. датчик частоты вращения заднего правого колеса
25. переключающий клапан
26. клапан высокого давления
27. шина обмена данными

 

     Принцип работы антипробуксовочной системы

     Система ASR предупреждает пробуксовку колес  во всём диапазоне скоростей автомобиля:

     при низких скоростях движения (от 0 до 80 км/ч) система обеспечивает передачу крутящего момента за счёт подтормаживания ведущих колёс;

     при скорости выше 80 км/ч усилия регулируются за счёт уменьшения передаваемого от двигателя крутящего момента.

     На  основании сигналов датчиков угловых  скоростей колёс блок управления ABS/ASR определяет следующие характеристики:

     угловое ускорение ведущих колёс;

     скорость  движения автомобиля (на основании  угловой скорости неведущих колёс);

     характер  движения автомобиля - прямолинейное  или криволинейное (на основании  сравнения угловых скоростей  неведущих колёс);

     величину  проскальзывания ведущих колёс (на основании разницы угловых скоростей  ведущих и неведущих колёс).

     В зависимости от текущего значения эксплуатационных характеристик производится управление тормозным давлением или управление крутящим моментом двигателя.

     Управление  тормозным давлением осуществляется циклически. Рабочий цикл имеет три  фазы - увеличение давления, удержание  давления и сброс давления. Увеличение давления тормозной жидкости в контуре  обеспечивает торможение ведущего колеса. Оно производится за счет включения  насоса обратной подачи, закрытия переключающего клапана и открытия клапана высокого давления. Удержание давления достигается  за счет отключения насоса обратной подачи. Сброс давления производится по окончании пробуксовки при открытых впускном и переключающем клапанах. При необходимости цикл работы повторяется.

     Управление  крутящим моментом двигателя осуществляется во взаимодействии с системой управления двигателем. На основании информации о проскальзовании ведущих колес, получаемой от датчиков угловой скорости колес, и фактической величине крутящего момента, получаемой от блока управления двигателем, блок управления противобуксовочной системы вычисляет величину необходимого крутящего момента. Данная информация передается в блок управления системы управления двигателем и реализуется с помощью следующих действий:

     изменения положения дроссельной заслонки;

     пропуска  впрыскиваний топлива в системе  впрыска;

     пропуска  импульсов зажигания или изменения  угла опережения зажигания в системе  зажигания;

     отмены  переключения передачи в автомобилях  с автоматической коробкой передач.

     При срабатывании противобуксовочной системы загорается контрольная лампа на панели приборов. Система имеет возможность отключения. 

     Функциональная  схема антипробуксовочной системы

Задатчик

Изменение положения  дроссельной заслонки

Изменение крутящего  момента

Блок управления ABS

Датчики

Форсунки

Блок ЕСМ

Блок ТСМ

Датчик угла поворота рулевого колеса

Блок управления 4WD (на моделях 4WD)

Комбинация приборов (контр. лампа тормозной системы, контр лампа «ABS», индикатор «ESP OFF», индикатор «SUP»

Датчик отклонения от заданного курса/боковой G-датчик

Кнопка ESP OFF

Датчик частоты  вращения заднего левого колеса

Датчик частоты  вращения заднего правого колеса

Датчик частоты  вращения переднего левого колеса

Датчик частоты  вращения переднего правого колеса

Исполнительный  механизм и блок управления ABS

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Уравнение состояния системы:

Уравнения блоков:

1. Датчики:
2. Задатчик: :
3. ЭБУ: I₁
4. Преобразователь 1: I₂
5. Преобразователь 2:X;

Преобразование  системы уравнений:  

Окончательное уравнение:

. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемых источников

1. http://systemsauto.ru/active/asr.html
2. http://automn.ru/nissan-qashqai/nissan-47695-10.m_id-6886.m_id2-6911.html
3. http://www.be-auto.ru/archive/2012/03/elektronnye-i-mikroprocessornye-sistemy-avtomobilej-chast-2/