Усилитель экстренного торможения bas реферат

Обновлено: 02.07.2024

Хорошая тормозная система снабжена системой антиблокировки ABS, поэтому практически в любой ситуации от водителя требуется только максимально сильно и быстро нажать на тормозную педаль.

Все задачи управляемости автомобиля во время торможения, его устойчивости и максимальной эффективности замедления тормозная система выполнит самостоятельно.

Но вот именно на этом этапе у водителей и наступают проблемы. Внезапный стресс может помешать правильному выполнению задачи, даже такой простой, как резкий и сильный удар по педали тормоза.

Водитель может отвлечься на другие мешающие факторы, начать вращать рулевое колесо, даже просто кратковременно ослабнуть от неожиданности.

В результате нажатие на педаль станет на только запоздавшим, но и недостаточно энергичным.

В идеале электроника должна сработать вообще независимо от водителя. Так и делают самые современные активные тормозные помощники, но они только на самом начале пути своего развития, и на них пока рано надеяться, хотя серийные образцы и вполне работоспособны.

Но вначале появились только пассивные BAS, которым всё же нужна хоть какая-то реакция водителя на происходящее. Водитель должен, как минимум, нажать на тормозную педаль.

Дальше автоматика отреагирует на происходящее с максимально возможной скоростью и совершит всё для экстренной остановки автомобиля без потери управляемости.

Принцип работы Brake Assist System

Судорожные действия находящегося в экстремальной ситуации водителя будут без труда распознаны электроникой системы BAS.

Для этого используются сигналы нескольких датчиков:

концевой выключатель на педали тормоза, отвечающий, в частности, и за включение ламп стоп-сигналов;
датчик давления в тормозной магистрали, фиксирующий силу нажатия на педаль и скорость нарастания этого усилия;
датчики частоты вращения колёс, несущие информацию о скорости автомобиля;
датчик перемещения на штоке вакуумного усилителя тормозов (ВУТ), по показаниям которого также можно оценить скорость нажатия педали.

Разумеется, система может быть исполнена разными способами, и задействуется на конкретной машине не весь этот набор датчиков.

Все данные сводятся в электронный блок, который и принимает решение на оказание помощи, когда используется режим предельного экстренного торможения.

Вырабатывается сигнал регулирующего воздействия, который подаётся на управление гидроблоком ABS и атмосферным клапаном в вакуумном усилителе.

В результате усилие со стороны ВУТ увеличивается, а на исполнительные цилиндры тормозов подаётся дополнительное давление жидкости со стороны гидронасоса и ресивера модуля ABS.

Торможение становится максимально эффективным, как будто водитель сразу, резко и без промедления нажал на педаль с наибольшим усилием.

Виды BAS

Помощь может оказываться, как по увеличению давления жидкости на выходе модуля главного тормозного цилиндра с усилителем тормозов, так и внутри гидроблока ABS.

Пневматическая система

По пневматическому принципу работает вакуумный усилитель тормозов, который есть почти в каждом автомобиле. Он состоит из двух камер, разделённых гибкой мембраной, в одной из которых создаётся разрежение от впускного коллектора двигателя или отдельного вакуумного насоса, а другая может контролируемо заполняться воздухом под атмосферным давлением.

Усиление, то есть дополнительная сила, прилагаемая к штоку главного тормозного цилиндра, зависит именно от разности этих двух давлений.

При обычном торможении усилитель работает в штатном режиме, снимая часть напряжения с ноги водителя на педали. Но если шток перемещается слишком быстро и со значительным усилием, включается дополнительная система клапанов, прикладывающая к мембране сразу всю силу атмосферного давления.

Получается, что при том же усилии ноги водителя к поршню главного цилиндра приложена уже значительно большая сила. ВУТ действует по правилам чрезвычайной ситуации.

Гидравлическая система

На машинах, оснащённых ABS, уже имеется гидроблок, объединяющий в себе систему клапанов, разрешающих или перекрывающих давление жидкости к исполнительным колёсным механизмам, гидравлический насос с ресивером, создающий и аккумулирующий значительную энергию жидкости под давлением и управляющую электронику.

Для создания гидропривода BAS используются также и датчики ABS.

При наличии подобных инструментов вполне достаточно распознать ситуацию возникновения экстремального случая и заставить работать гидроблок по алгоритму помощи водителю, если он сам не справляется.

То есть подать давление от насоса на колёсные тормоза в максимальной мере, одновременно позволяя работать ABS и прочим системам в штатном режиме для сохранения устойчивости и управляемости.

Так и поступает электронный блок, анализируя поведения водителя иногда даже в таких мелочах, как скорость переноса ноги с акселераторной педали на тормозную.

Безопасность становится, да и всегда, в общем-то, была одним из определяющих элементов эксплуатации автомашины, какую бы марку – Nissan, Мерседес или любую другую, мы не выбрали. Поэтому, особого внимания удостаиваются тормоза и вопросы повышения их эффективности. Ее обеспечивают, как правило, три основных элемента: ABS, EBD (распределение в зависимости от условий движения по колесам тормозного усилия) и BAS (brake assist system – помощь в случаях экстренного торможения).

Про работу тормозов

На первый, не посвященный взгляд, это один из простых элементов управления авто. Увидел препятствие – затормозил, что-то непонятное происходит впереди – затормозил, плохая видимость – затормозил. Но выполнять подобное можно по-разному. Если к АБС все привыкли, и она буквально на слуху у каждого, то система brake assist (BAS) порой вызывает некоторое недоумение.

Что происходит при нажатии на педаль тормоза? Не рассматривая в деталях работу тормозной системы в целом, надо просто отметить – возникающее на педали усилие передается на тормозные колодки, что заставляет их срабатывать, снижая скорость автомобиля. Так это выглядит в самом простом виде, но в современных автомобилях – Мерседес, Nissan, Тойота и прочих, подобный процесс происходит гораздо сложнее.

В его работе принимают участие такие узлы как АБС, исключающая занос машины, и EBD, оптимально определяющая величину тормозного усилия на разных колесах, определяемую условиями движения. Но этого, как оказалось, недостаточно для своевременного экстренного торможения. Все весьма просто – с целью обеспечения наибольшей эффективности срабатывания тормозов, на педаль нужно нажать быстро и полностью. При возникновении ситуации, требующей срочного уменьшения скорости, зачастую этого выполняется с запаздыванием, особенно неопытными водителями. Во избежание подобного используется система brake assist (bas)

О работе BAS

Фактически, BAS – усилитель скорости срабатывания тормозов. Их работа будет максимально эффективной, когда педаль полностью нажата. Однако для разных водителей может потребоваться разное время, чтобы полностью ее утопить. Если педаль нажата не до конца или недостаточно быстро, то время остановки увеличивается. Вот именно скорость срабатывания, особенно в условиях экстренного торможения, BAS и улучшает.

Таким образом, что на автомобилях Nissan, что Тойота, Шевроле или другом современном автомобиле, наиболее эффективного результата помогает добиться одновременная работа:

EBD, распределяющая тормозное усилие между колесами, величина которого зависит от условий движения каждого из них;
АБС, позволяющая избежать заносов на любом покрытии;
BAS, работающая как усилитель скорости срабатывания тормозов.

Управляется brake assist по сигналам от датчика, расположенного в вакуумном усилителе. Он замеряет скорость, с которой движется шток вакуумного усилителя. Если он перемещается быстро, что соответствует резкому нажатию на педаль, т.е. реакции на неожиданное возникновение препятствия на пути, срабатывает электромагнит, что вызывает увеличение воздействия на шток и ускорение срабатывания тормозов.

Их эффективность в результате использования brake assist улучшается до сорока процентов (снижается тормозной путь), а кроме этого, обеспечиваются наилучшие условия использования АБС. Поддержка аварийного торможения (brake assist) особенно полезна для начинающих водителей, которым порой не хватает умения правильно провести торможение, особенно при движении с высокой скоростью.

Brake assist, установленная на тяжёлых внедорожниках, например Nissan, Тойота или аналогичных, а также на новых современных машинах, позволяет управлять ими женщинам или физически слабым людям, обеспечивая эффективное торможение. Надо иметь в виду, что brake assist имеется только на автомобили с АБС.

Обслуживание BAS

Установить истинную причину отказа без соответствующего диагностического оборудования достаточно сложно, но можно отметить, что появление приглашения на станцию ТО visit workshop чаще всего бывает, связано с отказом или износом датчика. Как уже отмечалось, тормозная система при отказе brake assist используется в классическом режиме, и автомобиль сохраняет возможность торможения.

Brake assist, используемая на современных автомобилях, хоть Nissan, хоть других марок, предназначена для оказания помощи при резком сбросе скорости, позволяет значительно уменьшить для автотранспортного средства тормозной путь и повысить безопасность самого водителя, и его пассажиров.
" alt="">

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 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.

Аварийные ситуации бывают разные. В одних случаях водитель может просто растеряться, и тогда его реакция на критическую ситуацию будет неадекватной либо вовсе отсутствовать. Но очень часто печальные последствия ДТП происходят только потому, что находящийся за рулём тормозил недостаточно сильно, используя мощь тормозной системы на 70-80%. Безусловно, сила нажатия на педаль тормоза зависит от нескольких факторов, но в любом случае эти недостающие 20-30% – это очень весомая величина, которая позволила бы спасти огромное количество жизней. И автопроизводители не могли пройти мимо столь важного фактора. В результате появились первые устройства оказания помощи водителям при вынужденном экстренном торможении, предоставляющие возможность сокращения тормозного пути примерно на 25-40%.

Несмотря на впечатляющее количество реализаций таких систем, все они подразделяются на две большие подгруппы: те, которые помогают затормозить эффективнее посредством дожатия педали, и системы, притормаживающие автотранспортное средство самостоятельно, до момента полной его остановки.

Мы рассмотрим особенности каждого из этих подкатегорий.

Что такое BAS

В рамках устройств данного типа различают две подгруппы:

системы оказания помощи водителю при вынужденном резком нажатии на тормоз в результате возникновения аварийной ситуации;
автоматические ассистенты, производящие экстренное торможение ТС в автоматическом режиме, без участия водителя.

Задача первых – усилить резкое нажатие на тормоз (которое, как уже говорилось, редко когда бывает полным) до максимально возможного. Вторые выполняют практически ту же работу, но полностью автономно, не рассчитывая на реакцию водителя. Рассмотрим, что такое ассистент BAS в автомобиле, выбрав устройства первого типа.

Системы, усиливающие тормозное усилие, делают это посредством использования пневматического или гидравлического механизма.

Пневматическая система BAS

Её основные элементы располагаются в вакуумном усилителе. Собственно задача устройств пневматического типа сводится к увеличению КПД ВУ. Состав типичной пневмосистемы:

исполнительное устройство – электромагнитный привод штока;
бортовой компьютер.

Как правило, пневматический ассистент работает в паре с ABS.

Принцип действия заключается в распознавании ассистентом характера торможения транспортного средства. Экстренность определяется при превышении скорости перемещения штока ВУ некоего порогового значения. Эта величина измеряется датчиком и передается в ЭБУ, который и принимает решение об активации BAS.

Происходит это посредством включения электромагнитного привода, толкающего шток до упора, причём скорость срабатывания системы выше, чем у ABS, что и позволяет усилить торможение до максимального, при котором, как уже отмечалось, тормозной путь сокращается минимум на четверть.

Гидравлическая система

Функционирование системы вспомогательного торможения гидравлического ассистента BAS основана на взаимодействии ассистента со штатным устройством курсовой устойчивости: рост усилия, прикладываемого к педали находящегося за рулём водителя до максимального уровня происходит за счёт увеличения уровня давления ТЖ в узлах системы ESC.

Состав гидравлического ассистента:

датчик давления, устанавливаемый в ТЦ;
датчик разрежения, устанавливаемый в ВУ (или датчик, измеряющий скорость вращения колёс);
реле-выключатель стоп-сигнала.

Анализируя информацию, поступающую от датчиков, бортовой компьютер при необходимости запуска экстренного торможения активирует гидронасос системы ESC, формируя максимальное давление в ТЦ в режиме реального времени, которое поддерживается до остановки транспортного средства.

Особенности функционирования автоматической системы BAS

В отличие от ассистентов, максимализирующих тормозное усилие, автоматическая система BAS оказания водителю экстренной помощи при выполнении торможения представляет собой более совершенное устройство, реагирующее не столько на нажатие педали, могущее оказаться запоздалым, сколько принимающая во внимание дорожную обстановку с помощью радаров и высокоскоростных видеокамер. В случае снижения расстояния между машиной и любым другим препятствием, расположенным перед камерами, начинается торможение авто с целью увеличения расстояния до безопасного. При критическом уменьшении расстояния торможение будет максимально возможным, вне зависимости от того, среагировал ли на ситуацию водитель.

Автоматический ассистент, кроме функции экстренного торможения, может выполнять и другую работу. Например, заранее предупреждать водителя о недопустимом сближении с впереди едущим автотранспортным средством, а также активировать срабатывание пассивных средств безопасности. Неслучайно системы подобного тира иногда именуют превентивными.

Работа автоматической системы BAS основана на использовании элементов других систем:

ACC (контроль за безопасным расстоянием до объекта, или адаптивный круиз-контроль);
ESC (устройство автоматического торможения, входящее в состав средства курсовой устойчивости).

С тоски зрения конструктивной реализации автономная система вспомогательного торможения, спроектированная по типу BAS, может иметь и гидравлический, и пневмопривод. Единственная разница – в использовании большего количества информации, поступающей в ЭБУ, включая такие факторы, как расстояние до препятствия спереди. В данном случае на бортовой компьютер приходится большая часть работы, поскольку он должен в режиме реального времени регулировать силу торможения в зависимости от дорожной обстановки.

В целом всё большее количество автопроизводителей оснащает свои машины такими активными средствами безопасности, позволяющими эффективно тормозить начинающим водителям, у которых отсутствует опыт правильного поведения в критических ситуациях, а также физически слабым людям (прежде всего – женщинам), которые в случае необходимости просто не могут до упора выжать тормозную педаль.

Отметим, что система BAS активации помощи при торможении, независимо от типа, наиболее эффективно срабатывает в связке с другими устройствами:

EBD, цель которой – распределение тормозного усилия, направляемого на отдельные колёса в зависимости от дорожной обстановки;
ABS, предотвращающей заносы при блокировке колёс.

Применение устройств экстренного торможения

Исторически первой внедрённой активной системой безопасности стала ABS, появившееся в конце 70-х годов прошлого столетия и первоначально устанавливающаяся исключительно на элитные модели. Помощники типа BAS начали внедряться гораздо позже, когда антиблокировочные системы уже стали стандартом для среднего класса автомобилей. Но со временем удешевление электронных компонентов и старт массового производства привели к тому, что и устройства, обеспечивающие экстренное торможение, сегодня уже далеко не редкость.

Этому способствовало и то обстоятельство, что, начиная с 2014 года, получить максимальную оценку в краш-тестировании, проводимому под эгидой EuroNCAP, невозможно, если автомобиль не оснащён системой экстренного торможения типа BAS, что заставило многих автопроизводителей заняться её внедрением на большей части моделей, за исключением наиболее бюджетного уровня.

Впрочем, только усиления нажатия на тормоз стало недостаточно, ведь нередко водители попадают в ситуации, когда просто не успевают, или не имеют возможности среагировать на неожиданное возникновение препятствия.

Такие ассистенты представляют собой достаточно сложные комплексы, оснащённые, кроме стандартных датчиков, устройствами, позволяющими определить расстояние до объектов по ходу движения транспортного средства (радарами, лазерными дальномерами, скоростными видеокамерами).

Для их нормальной работы к бортовому компьютеру предъявляются повышенные требования, ведь нагрузка на него с каждым годом увеличивается, как и количество различных датчиков, информацию от которых он должен обрабатывать фактически одновременно.

Многие автопроизводители дают таким устройствам оригинальные названия. В частности, в настоящее время существуют следующие системы BAS пневматического типа:

EBA (сокращение от Emergency Brake Assist) – такое наименование применяют на авто марок БМВ, Вольво, Мерседес-Бенц, Тойота;
AFU (сокращение от Aide Freinage d’Urgence) – устанавливается на легковые авто французского происхождения.

У систем BAS гидравлического типа тоже имеется несколько реализаций с разными наименованиями:

HBA (сокращение от Hydraulic Braking Assistance) – такую аббревиатуру используют для своих авто компании Ауди и Фольксваген;
HBB (сокращение от Hydraulic Brake Booster) – другая разновидность гидравлических ассистентов при торможении от брендов Ауди/Фольксваген;
SBC (сокращение от Sensotronic Brake Control) используется автоконцерном Мерседес;
BA Plus (аббревиатура, произошедшая от Brake Assist Plus) – очередная прерогатива бренда Мерседес;
DBC (сокращение от Dynamic Brake Control) – BAS, используемая автоконцерном БМВ.

Хотя в целом принцип работы таких помощников одинаков, их реализация может отличаться. В частности, система SBC принимает во внимание не только скорость нажатия ногой на тормозную педаль, но и прикладываемое водителем усилие, а также состояние дороги и вектор движения автомобиля. ЭБУ анализирует эту информацию, формируя наиболее эффективное тормозное усилие в конкретный момент времени, причём оно может быть разным для разных колёс.

Усилитель BAS экстренного торможения в варианте BA Plus умеет также определять расстояние до расположенного впереди объекта, предупреждая водителя о появлении опасности и в случае необходимости – дотормаживая машину.

Разумеется, подобными устройствами оснащают далеко не все модели – в основном только самые топовые комплектации. Остаётся надеяться, что в скором времени помощники торможения станут такими же обыденными, как подушки безопасности и системы АБС.

Еще более сложными и дорогими считаются автоматические BAS. На сегодня можно встретить следующие их модификации:

PSB (сокращение от наименования Pre-Safe Brake), разработка автоконцерна Mercedex-Benz;
CMBS (сокращение от наименования Collision Mitigation BrakingSystem), устанавливается на машины Honda;
CBC (сокращение от наименования City Brake Control), разработка инженеров компании Fiat;
ACS и FA (системы Activ City Stop и ForwardAlert) можно встретить на продукции автоконцерна Ford;
FCM (сокращение от наименования Forward Collision Mitigation) ставится на авто под маркой Mitsubishi;
CEB (сокращение от наименования City Emergency Brake) – разработка инженеров-конструкторов из Volkswagen;
CWAB и CS (Collision Warning AutoBrake, City Safety) – автоматические BAS от Volvo;
PEBS (сокращение от наименования Predictive Emergency BrakingSystem) – одно из немногих устройств, разработанных не автопроизводителем – немецкой компанией Bosch;
AEB (сокращение от наименования Automatic Emergency Braking) – помощник от TRW.

Во многих из представленных систем BAS для автомобиля, кроме функции автоматического включения экстренного торможения, наличествуют и другие возможности, включая оповещение водителя о ситуации, грозящей столкновением с другим объектом, а также активация пассивных СБ.

Обслуживание BAS

Иногда после выключения/включения силового агрегата предупреждение исчезает, но в большинстве случаев со временем появляется вновь.

Самостоятельно выявить причину отказа достаточно сложно, особенно в случае наличия автоматизированной BAS. Дело в том, что здесь задействовано немалое количество датчиков, некоторые из которых проверить без наличия современного диагностического оборудования непросто или вовсе невозможно.

Наиболее точно установить причину отказа устройства экстренного торможения можно, анализируя коды ошибок, выдаваемых автосканером. При этом следует учесть, что подобный прибор может оказаться несовместимым с программным обеспечением, используемом в конкретной модели авто.

Читайте также: