Направления развития конструкции рулевого управления

Наряду с такими традиционными направлениями совершенствования рулевого управления повышение его надежности и снижение стоимости производства, в последние годы наметились тенденция разработки электронных устройств, помогающих водителю оптимально управляй траекторией автомобиля. Одна из таких систем — ESP была рассмотрена выше, другая система, вливаемая на некоторых легковых автомобилях BMW, обозначается аббревиатурой AFS -Front Steering (активная система управления передними колесами). Система AFS (рис. 5.17) разрезной рулевой вал, обе половины которого соединены с помощью сдвоенного планетарного редуктора. Корпус редуктора может поворачиваться с помощью электродвигателя, который включается по сигналу электронного блока управления, соединенного с датчиками (см. § 31).

Таким образом, система AFS, анализирующая параметры криволинейного движения автомобиля в каждый момент времени, может увеличивать или уменьшать угол или угловую скорость поворота управляемых колес, тем самым помогая водителю оптимально управлять автомобилем.

Развитие электроники позволяет говорить о возможности в будущем перейти на 3J управление поворотом колес автомобиля (система Steer by wire). В таких системах будет отсутствовать механическая связь между рулевым колесом и управляемыми колесами, каждое будет поворачиваться индивидуальным электродвигателем по сигналу ЭБУ При воздействии водителя на орган управления автомобилем генерируется электрический сигнал, который с сигналами других датчиков анализируется блоком управления. В таких системах традиционное рулевое колесо становится необязательным и может быть заменено, например, джойстиком.

Рис. 5.17. Система AFS: а - рулевой механизм; б - общий вид

Антиблокировочная система. Пневмопривод шасси оборудован 4-х канальной анти­блокировочной системой (АБС) типа 4S/4M (4 датчика /4 модулятора) фирмы "Wabko West-ingaus" или фирмы "Knorr-Bremse" (Германия), или фирмы «Экран» (Белоруссия).

Основное назначение системы - автоматическое поддержание оптимального тормо­жения автомобиля без блокировки (юза) колес независимо от того, на какой дороге происхо­дит торможение - скользкой или сухой.

АБС состоит из датчиков угловой скорости вращения колес, модуляторов тормозного давления, электромагнитного клапана отключения вспомогательной тормозной системы, электронного блока управления, реле, блока предохранителей, соединительных кабелей, ди­агностической лампы и клавиши диагностики.

Датчики угловой скорости индуктивного типа, установленные в колесах передней оси и заднего моста, состоят из зубчатого ротора напрессованного на ступицу, и датчика, ус­тановленного в поворотном кулаке передней оси (рис. 4-4) или на кронштейне заднего моста (рис. 3-29).

При вращении колеса в обмотке датчика наводится переменная ЭДС, создающая пе­ременное напряжение, частота которого пропорциональна частоте вращения колеса. Полу­ченный сигнал по кабелям передается в блок управления. Для нормальной работы датчика зазор между ротором и датчиком не должен превышать 1,3 мм.

Электронный блок управления вместе с кожухом, предназначенным для защиты блока от влаги и механических повреждений, крепится в правом нижнем углу передней па­нели кабины. Блок служит для обработки сигналов, поступающих с датчиков угловой скоро­сти, выдачи управляющих сигналов на модуляторы, электромагнитный клапан отключения вспомогательной тормозной системы и диагностическую лампу, а также для диагностики элементов системы.

Модуляторы тормозного давления 18 (рис. 6-26), установленные в тормозных маги­стралях передних и задних колес на каркасе основания шасси перед тормозными камерами, представляют собой электропневматические регулировочные клапаны, обеспечивающие точное, ступенчатое регулирование давления в тормозных камерах в процессе торможения в зависимости от регулирующих сигналов электронного блока управления. Модуляторы вы­полняют следующие функции:

- повышение давления в тормозных камерах при увеличении угловой скорости;

- поддержание давления в тормозных камерах;

- понижение давления в тормозных камерах при блокировании колес.

Когда АБС не вступает в работу, сжатый воздух свободно проходит через модулятор.

Электромагнитный клапан отключения вспомогательной тормозной системы уста­новлен на второй поперечине и включен в магистраль вспомогательной тормозной системы и при торможении служит для её отключения в случае блокирования колес.

Блок предохранителей, установленный под откидной панелью, служит для защиты электроуправляемых элементов АБС.

Диагностические лампы с символами «ABS», сигнализирующие об исправности (не­исправности АБС). Клавиша диагностики АБС, расположенная на панели выключателей в кабине водителя, служит для активизации режима диагностики АБС. Клавиша не фиксиро­ванная, т.е. после нажатия ее следует удерживать определенное время в зависимости от тре­буемого режима.

Принципиальные схемы подключения АБС приведены на рисунках 6-27 и 6-28.

Работа системы. При включении питания (при повороте ключа замка включения стартера в положение «приборы») включаются диагностическая сигнальная лампа с симво­лом «ABS» на щитке приборов происходит автоматический тест-контроль электронного бло­ка и электрических цепей датчиков, модуляторов и устройств коммутации.

При исправной системе лампа с символом «ABS» гаснет при начале движения, когда автобус достигает скорости 5-7 км/ч, если АБС только что подключена, либо после оконча­ния самодиагностики, если система уже использовалась.

При возникновении неисправности в системе или электрических цепях одного из эле­ментов (датчиков, модуляторов и т.д.) или контуров управления загорается диагностическая лампа с символом ABS. При этом, возможно отключение соответствующего контура АБС и тормозная система работает как обычно (без режима АБС).

Система не требует специального обслуживания, кроме контрольной проверки функ­ционирования и проверки установки датчиков АБС при регулировке или замене подшипни­ков в колесных узлах или смене тормозных накладок (если при этом производится снятие ступиц).

Если диагностическая лампа с символом ABS не гаснет при скорости движения выше 7-10 км/ч, либо после устранения неисправности, определённой по мигающему коду (см. таблицу 1 или 2 - Световые коды состояния элементов АБС ф. "Wabco..." или ф. "Кпогг-Bremse"), следует обратиться на сервисную станцию для устранения неисправности.

Внимание. При проведении ремонта и устранении неисправностей необходимо за­глушить двигатель и отключить питание системы. Питание системы отключается при повороте ключа замка включения стартера и приборов в положение «выключено» и выклю­чения выключателя «массы». Категорически запрещается проводить сварочные работы на шасси (автомобилее) при установленном электронном блоке. В этом случае электронный блок необходимо отключить и снять с автомобиля.

Режимы принудительной диагностики АБС ф. "Wabco..." и ф. "Knorr-Bremse". Системы имеют встроенную самодиагностику, контроль над собственной работоспособно­стью системы осуществляют непрерывно. При возникновении неисправности загорается лампа.

Для принудительной проверки работоспособности с целью поиска неисправностей необходимо задействовать режим принудительной диагностики.

Включение электронного блока в режим принудительной диагностики производится путем нажатия и удержания в нажатом состоянии в течение (1-2) с (для АБС ф. "Wabco...") и (0,5-8) с (для АБС ф. "Knorr-Bremse") клавиши диагностики АБС, расположенной на пане­ли приборов, при включенном состоянии выключателя «массы» и выключателя стартера и приборов (ротор замка должен быть повёрнут ключом в положение «I»).

При этом, если диагностическая лампа горела до входа в режим диагностики, (что свидетельствует о наличии активных ошибок, т.е. ошибок или неисправностей, присутст­вующих в момент диагностики), то при нажатии кнопки она гаснет примерно на 1 с, а затем выдается циклически повторяющийся код активной ошибки через каждые (4 - 4,5) с до уст­ранения данной неисправности.

Световой мигающий код активной ошибки о характере неисправности и неисправном элементе системы состоит из двух информационных блоков, представляющих собой два блока световых вспышек. Длительность каждой вспышки 0,5 с, пауза между вспышками 0,5 с, между блоками - 1,5 с. Неисправный компонент и характер неисправности определяется по числу вспышек диагностической лампы соответственно в первом и втором блоках, со­гласно таблицам 6-4,а и 6-4,6. При отсутствии отказов или неисправностей, выдается свето­вой код 1-1 (по одной вспышке контрольной лампы в каждом информационном блоке). Ес­ли в системе присутствуют несколько активных ошибок, то после устранения первой ошибки будет выдаваться световой код второй активной ошибки и т.д. (до устранения всех неис­правностей).

После устранения всех активных ошибок необходимо в выключателе стартера и при­боров ротор замка повернуть ключом сначала в положение «0», а затем в положение «I».

Если активных ошибок нет, то в режиме диагностики выдаются последовательно (че­рез каждые 4 с) световые коды четырех последних пассивных или «плавающих» ошибок, т.е.

ошибок, которые были, но в момент диагностики отсутствуют (или остались не стертыми в памяти блока). Информация о пассивных ошибках выдается один раз. Для повторного выво­да светового кода пассивных ошибок необходимо повторно нажать диагностическую кнопку, как описано выше.

Световые коды состояния элементов АБС ф. "Wabco..."

Таблица 1

Световой код	Неисправный элемент	Характер неисправно­сти	Устранение
Ра	Рб
1 - 1	Все элементы системы исправны
2 - 1 2 - 2 2 - 3 2 - 4	Модулятор В Модулятор А Модулятор D Модулятор С	Обрыв или замыкание на «массу».	Проверить соединительные кабели, подсоединение к блоку и модулятору. Устранить повреждение. При отсутст­вии повреждений заменить модулятор
3 - 1 3 - 2 3 - 3 3 - 4	Датчик В Датчик А Датчик D Датчик С	Большой воздушный за­зор	Отрегулировать зазор между датчиком и ротором. Максимальный зазор - 1,3 мм
4 - 1 4 - 2 4 - 3 4 - 4	Датчик В Датчик А Датчик D Датчик С	Короткое замыкание или обрыв	Проверить датчик, подсоединение к блоку и датчику, кабель датчика на на­личие обрыва или КЗ. Устранить. За­менить датчик
5 - 1 5 - 2 5 - 3 5 - 4	Датчик В Датчик А Датчик D Датчик С	Перемежающийся сигнал	Проверить кабель и уровень сигнала датчика при вращении колес. Прове­рить целостность ротора
6 - 1 6 - 2 6 - 3 6 - 4	Датчик В Датчик А Датчик D Датчик С	Дефект ротора /датчика	Заменить датчик или ротор
7 - 1	Связь с БУ	Ошибка связи	Проверить проводку. Устранить неис­правность. Проверить БУ, заменить в случае неисправности
7 - 3	Реле вспомога­тельного тор­моза	Короткое замыкание или обрыв	Проверить кабель, реле на наличие об­рыва или КЗ. Устранить. Проверить работоспособность_реле
7 - 4	Диагностиче­ская лампа АБС	То же	Проверить кабель, реле на наличие об­рыва или КЗ. Устранить. Проверить работоспособность реле
8 - 1	Питание БУ	Пониженное напряжение бортовой сети	Троверить аккумуляторы и предохрани­тели. Обеспечить напряжение 24-28В.
8 - 2	Питание БУ	Тоже	Проверить реле напряжения автомоби­ля. В случае необходимости - заменить
8 - 3	БУ	Внутренняя ошибка	Заменить БУ
8 - 4	БУ	Ошибка конфигурации	Заменить БУ
8 - 5	Питание БУ	Ошибка подключения по «массе»	Проверить правильность подключения. Устранить неисправность.

Световые коды состояния элементов АБС ф. "Knorr-Bremse'

Таблица 2

	Мига:е^ий код ошибки	Описание неисправностей
Ком­понент	Неисправ­ность
Система АБС			Неисправностей нет
Датчик частоты вращения колеса	N*		Воздушный зазор слишком большой
	Отсутствие сигнала датчика при торможении
	Плохое импульсное кольцо, подошел срок обслужи­вания АБС
	Нестабильность сигнала датчика
	Потеря сигнала датчика
	Короткое замыкание на «массу» или батарею. Обрыв провода
Модулятор тор­мозного давления	К*		Короткое замыкание катушки сброса на батарею
	Короткое замыкание катушки сброса на «массу»
	Обрыв провода питания катушки сброса
	Обрыв провода «массы»
	Короткое замыкание катушки удержания на батарею
	Короткое замыкание катушки удержания на «массу»
	Обрыв провода питания катушки удержания.
	Ошибка конфигурации клапана.
Контакты подклю­чения заземления диагоналей			Замыкание диагонали 1 на батарею
	Замыкание диагонали 1 на «массу»
	Все модуляторы короткозамкнуты на «массу»
Электронный блок управления		1 -11	ЭБУ дефектный. Внутренняя ошибка электронного блока
Электромагнит­ный клапан от­ключения мотор­ного тормоза			Замыкание катушки на батарею. Обрыв провода
	Замыкание катушки на «массу»
Электропитание			Высокое напряжение в диагонали 1
	Низкое напряжение в диагонали 1
	Обрыв провода диагонали 1
	Обрыв провода на контакте GNDPCvi или большая разность напряжений с GNDecu
	Высокое напряжение на контакте UEcu
	Низкое напряжение на контакте Uecu
Специальные ошибки			Большое различие между размерами передних и зад­них шин
	Дефект аварийной лампы
	Проблема памяти параметров датчиков
	Перепутаны датчики передней оси и заднего моста
Примечания: 1) N*: 1 (2) - левый (правый) датчики частоты вращения передней оси; 3 (4) - левый (правый) датчики частоты вращения ведущего моста. 2) К*: 1 (2) - левый (правый) модуляторы тормозного давления передней оси; 3 (4) - левый (правый) модуляторы тормозного давления ведущего моста

Системные режимы контроля АБС ф. "Wabco..." и ф. "Knorr-Bremse". В систем­ном режиме может быть определена конфигурация системы, стерты четыре последние (пас­сивные) ошибки из памяти электронного блока и произведена переконфигурация системы.

Для активизации системного режима контроля АБС ф. "Wabco..." необходимо на­жать на клавишу диагностики на панели приборов и удерживать его во включенном состоя­нии от 3,0 до 6,3 с. При активизации системного режима происходит автоматическое стира­ние всех пассивных ошибок, если они были в памяти блока. Признаком этого будет восемь быстрых (длительностью 0,1 с) миганий диагностической лампы. Если имеются активные ошибки, то указанных миганий не последует, и будет выдаваться сразу код конфигурации.

Световой код конфигурации выдается после активизации системного режима (на ав­томобилях КАМАЗ установлена система типа 4S/4M 4 датчика/4 модулятора), число вспы­шек лампы должно быть равным двум (две световые вспышки длительностью 0,5 с с паузой 1,5 с). Код конфигурации повторяется через каждые 4 с. Для выхода из системного режима необходимо выключить и повторно включить замок включения стартера и приборов в поло­жение «приборы» или нажать диагностическую кнопку на время, от 6,3 до 15с. При этом вы­вод световых кодов на диагностическую лампу прекращается.

Если стирание кода неисправности затруднено (после многократного повторения опе­раций стирания сохраняется один и тот же код), необходимо еще раз убедиться в устранении соответствующей неисправности и повторить операции до получения кода 1-1.

Для полного стирания из памяти электронного блока АБС ф. "Knorr-Bremse" кодов пассивных ошибок, необходимо при включении замка стартера в положение «I», удерживать клавишу диагностики АБС в нажатом состоянии. Клавиша диагностики должна быть нажата в течение не менее 0,5 с и после поворота ротора замка стартера в положение «I». После это­го зажигание должно оставаться включенным не менее 5 с! После стирания памяти ошибок необходимо выключить и снова включить зажигание.

Для определения кода конфигурации данной системы необходимо при включенном в положение «I» замке стартера дважды нажать клавишу диагностики. Длительность каждого нажатия должна быть в пределах (0,5 - 8) с, временной интервал между нажатиями - не бо­лее одной секунды.

Дата добавления: 2014-01-07