Электрический стояночный тормоз

Электромеханический стояночный тормоз (EPB): устройство и принцип работы, фото, видео

Важной частью любого автомобиля является стояночный тормоз, который фиксирует автомобиль на месте во время стоянки и предупреждает его непроизвольное откатывание назад или вперед. Современные автомобили все чаще стали оснащаться электромеханическим типом стояночного тормоза, в котором электроника заменяет привычный “ручник”. Аббревиатура электромеханического стояночного тормоза “EPB” расшифровывается как Electromechanical Parking Brake. Рассмотрим основные функции EPB и его отличия от классического стояночного тормоза. Разберем элементы устройства и принцип его работы.

Устройство и главные функции электромеханического стояночного тормоза

На фото показано устройство стояночного тормоза с электроприводом

1. тормозной диск;
2. тормозная колодка;
3. подвижная скоба;
4. редуктор;
5. электродвигатель;
6. подвод электроэнергии;
7. шестерня электродвигателя;
8. электродвигатель;
9. ведущая шестерня привода;
10. качающаяся шестерня;
11. ведомая шестерня электропривода

Основное предназначение устройства заключается в обеспечении перечисленных ниже действий:

• в ситуации, когда машина остановлена, удержать её на месте, не позволяя катиться по наклонной местности;
• в ситуации, если сломалась основная система торможения, взять на себя её функции и выполнить аварийную остановку транспортного средства;
• в ситуации, когда машина стартует после приостановки на подъёме, предотвратить откат авто назад.

Electromechanical Parking Brake System включает в себя следующие системные блоки:

• непосредственно систему торможения;
• систему электрического привода;
• систему управления на базе электронной схемы.

Система торможения – это всем известные ещё с сороковых годов прошлого века дисковые тормоза. Они эффективны, отлично охлаждаются и не теряют своей тормозной способности при перегреве, а также обладают высокой сопротивляемостью к загрязнениям и влиянию влаги.

Электрический привод системы – это единый блок, который при помощи передачи ременного типа последовательно сообщает двигательный импульс редуктору и приводу винтового типа.

• 1 – ведомый вал;
• 2,5 – поводок;
• 3 – ведущая шестерня привода;
• 4 – качающаяся шестерня;
• 6 – ведомая шестерня

Редуктор отвечает за уменьшение шума работы механизма и освобождает от лишней нагрузки винтовой привод, который, в свою очередь, активизирует поступательное движение поршня торможения.

Система электронного управления, входящая в состав технического узла, включает в себя датчики определения внешних данных, центральный блок управления и механизмы исполнения команд. Сигналы на вход системы управления могут поступать из различных источников:

• с датчика сцепления, отвечающего за фиксацию педали сцепления и скорости её отпускания;
• с датчика положения транспорта (датчика определения угла уклона), расположенного непосредственно в блоке электронного управления системой;
• с кнопки активизации режима работы ручного тормоза, расположенной на главной консоли авто.

На фото продемонстрирована схема работы электромеханического стояночного тормоза в 2-х положениях а) затяжка тормоза б) снятие тормоза

• 1 ­­– тормозной диск;
• 2 – нажимная гайка;
• 3 – ходовой винт;
• 4 – редуктор;
• 5 – поршень тормозного механизма;
• 6 – цилиндр;
• 7 – уплотнительное кольцо;

Получая сигналы из перечисленных источников, электронная система управления тормозом получает возможность прямого взаимодействия с системой курсовой устойчивости автомобиля и прочими системами контроля работы двигателя.

Как работает электромеханический стояночный тормоз?

Активация и деактивация ЭМСТ происходит следующим образом. Когда водитель нажимает на кнопку, сигнал от нее идет в ЭБУ, который анализирует ряд параметров, после чего посылает команду на электроприводы, которые выполняют блокировку колес. Деактивация происходит либо автоматически, после того как водитель завел мотор включил передачу и собирается начать движение, либо в ручном режиме посредством нажатия на кнопку. Выключение EPB происходит после анализа блоком управления множества факторов, таких как угол уклона кузова, положение педали газа (или сцепления), положение селектора и т. д. Выключение электроручника может происходить с небольшой задержкой особенно в ранних моделях EPB, так как на анализ всех факторов и условий ЭБУ требовалось определенное время.

В большинстве случаев система электронного ручника дополнена опцией Auto Hold, данная опция в переводе на «человеческий» язык звучит как система автоматического удержания при кратковременных остановках. Данная система является своего рода расширением или дополнением системы электромеханического стояночного тормоза. Ее работа заключается в том, чтобы освободить водителя от необходимости удержания педали тормоза после остановки автомобиля. Данная опция очень удобна на авто с АКПП во время движения в городских «тягучах», которые утомляют водителей частыми остановками с нажатием на педали газ/тормоз. Электронный ручник активируется автоматически после длительной стоянки автомобиля. Также EPB автоматически активируется при выключении зажигания, открытии двери и оттягивании ремня безопасности.

Теперь о плюсах и минусах системы EPB

Преимущества электронного ручника:

1. Возможность автоматической активации и деактивации ЭМСТ;
2. Экономия места в салоне, более эстетический вид кнопки по сравнению с рычагом;
3. Удобное использование всего одним касанием, не нужно прилагать никаких усилий, особенно оценит опцию слабый пол;
4. Отсутствие необходимости регулировки. Система имеет функцию самодиагностики и при необходимости может самостоятельно подтянуть «ручник»;
5. Надежная фиксация авто в любой ситуации.

Недостатки электронного стояночного тормоза:

1. Сложность системы;
2. Дорогой ремонт и обслуживание;
3. Невозможно вручную контролировать степень затяжки тормоза, например, в случае необходимости выполнения какого-то маневра (дрифт, занос, и т. д.);
4. В случае если АКБ полностью разряжена, вы не сможете снять авто с «ручника»;
5. Сама опция стоит недешево, что влияет на конечную стоимость авто.

Особенности эксплуатации автомобиля с электромеханическим стояночным тормозом: советы автомобилистам

1. Двигаясь на коротком спуске под горку, паркуясь или активируя движение задним ходом, режим EPB лучше отключать.
2. А вот в случае езды по затяжному спуску включённый режим Auto Hold хоть и вынудит ехать с постоянным торможением, но зато не даст автомобилю разогнаться до неконтролируемого состояния.
3. На скользкой дороге владельцам авто с коробкой-автоматом рекомендуется всегда держать кнопку Auto Hold включённой. Также этот режим поможет при подъёме на заледеневшей горке.
4. Если автомобиль трогается с места при включённом EPB, нужно осторожно выжимать газ, чтобы обороты двигателя наращивались постепенно, а движение происходило плавно и без рывков.
5. Долгое время держать авто на стояночном тормозе электронного типа не стоит — от длительного использования аккумулятор может «сесть», и тогда отключить режим будет проблематично.

Увлекаться использованием EPB, игнорируя основные тормоза, не стоит. Во-первых, стояночный тормоз функционирует только на задних колёсах автомобиля. Во-вторых, даже при всей своей «интеллектуальности» он в состоянии обеспечить машине только треть мощности её общей тормозной системы.

Наличие EPB в конструкции существенно упрощает езду в пробках и старт автомобиля при езде в горку, а также устраняет распространённую среди начинающих автолюбителей проблему забывчивости, когда движение авто начинают с включённым «ручником».
При этом не следует забывать, что, как и всякая электроника, данное устройство дорогостоящее при покупке и в ремонте, а также требует знания ряда дополнительных нюансов управления автомобилем.

О чем нужно помнить

Хоть EPB может самостоятельно себя регулировать, периодические проверки проходить придется. При этом авто устанавливается на стенд и с помощью специального диагностического оборудования механик проверяет исправность работы системы.

Если пришла пора менять тормозные колодки, то действовать нужно очень осторожно. При любых технических работах электромеханическая часть должна пребывать в сервисном режиме. Если упустить этот момент, то есть большой риск того, что электроручник самостоятельно активируется в процессе работ и повредит ТС или самого мастера.

Электронный стояночный тормоз

В данном разделе Вы найдете полезные сведения и важные советы об электрических электромеханических стояночных тормозах для автомобилей.

Электрический стояночный тормоз применяется во все большем количестве моделей автомобилей. Помимо защиты автомобиля от откатывания, он также позволяет выполнять другие функции обеспечения комфорта. На этой странице мы расскажем о принципе действия двух вариантов системы. Вы также узнаете, как действовать в случае неисправности, и что необходимо знать специалистам при ремонте колесных тормозов.

Важное указание по технике безопасности
Следующая информация и практические советы были составлены HELLA для профессиональной помощи автомастерским. Информация, предоставленная на этом веб-сайте, должна применяться только соответствующим образом подготовленными специалистами.

Электромеханический стояночный тормоз (ЭМСТ)

Конструкция в автомобилях Audi

Конструкция в автомобилях BMW

Устройство аварийной разблокировки

Техническое обслуживание и ремонт

Проверка работоспособности на стенде для испытания тормозов

Неисправность электромеханического стояночного тормоза

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СТОЯНОЧНЫЙ ТОРМОЗ (ЭМСТ) : ОСНОВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Электромеханический стояночный тормоз (ЭМСТ) применяется в качестве «электронного ручного тормоза» во все большем количестве современных легковых автомобилях. Он повышает комфорт и обеспечивает множество дополнительных функций.

Здесь мы рассмотрим пример системы BMW серии 7 (E65) и Audi A8 (4E..).

Задачи электромеханического стояночного тормоза

Электромеханический стояночный тормоз предназначен для предохранения автомобиля от самопроизвольного откатывания после остановки. Кроме того, он отвечает требованиям закона об обязательном применении второй, независимой тормозной системы автомобиля и дополнительных функций обеспечения безопасности и комфорта.

Отличия

В автомобилях BMW и Audi конструкция этих систем принципиально различается. В Audi A8 ЭМСТ воздействует непосредственно на тормозные колодки заднего моста с помощью электродвигателя и шпинделя. В BMW электромеханический исполнительный механизм приводит в действие тросовые тяги, которые, в свою очередь, приводят в действие барабанный двухколодочный тормоз с самозатормаживанием.

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО РУЧНОГО ТОРМОЗА В АВТОМОБИЛЯХ AUDI : КОНСТРУКЦИЯ

Механизм стояночного тормоза в Audi состоит из двигателя постоянного тока, передачи с качающимися шайбами и шпинделя. Эти компоненты устанавливаются непосредственно на задние суппорты и позволяют преобразовывать вращательные движения двигателя в возвратно-поступательные движения тормозного поршня небольшой амплитуды. Двигатель постоянного тока приводит в действие передачу с качающимися шайбами с помощью ременного привода.

При этом также происходит первое снижение частоты вращения приводного двигателя. Она уменьшается за счет установки передаточного числа ременного привода 1:3. Посредством передачи с качающимися шайбами частота вращения снова снижается. На выходном вале коробки передач частота вращения в 147 раз выше частоты вращения приводного вала двигателя постоянного тока. Шпиндель, приводимый в действие непосредственно передачей с качающимися шайбами, преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное.

В тормозном поршне расположен цилиндр, который может перемещаться вперед и назад. Для предотвращения проворачивания в двух местах поршня выполнено плоское шлифование. К переднему концу цилиндра прижимается гайка, которая начинает двигаться по резьбе шпинделя, как только шпиндель начинает вращаться. Количество оборотов двигателя постоянного тока измеряется датчиком Холла и передается на блок управления, который на основании полученных данных может рассчитать ход.

При затягивании стояночного тормоза вращение шпинделя перемещает гайку вперед. Затем цилиндр вместе с тормозным поршнем прижимает тормозные колодки к тормозному диску.

При отпускании стояночного тормоза гайка на шпинделе начинает вращаться назад, а тормозной поршень разгружается. Из-за обратной деформации уплотнительного кольца тормозной поршень перемещается назад, как и после нормального торможения.

Вся система также состоит из блока управления со встроенным датчиком угла наклона, контрольных ламп и переключателя управления на центральной консоли.

Чтобы активировать стояночный тормоз, потяните за переключатель управления, а чтобы отпустить его, – нажмите на него. Об активации стояночного тормоза сигнализирует контрольная лампа на передней панели и переключателе управления. Характерно, что стояночный тормоз может быть активирован и при выключенном зажигании. Однако, отпустить его можно только при включенном зажигании.

Конструкция электромеханического стояночного тормоза

Переключатель на центральной консоли

Функции:

Электромеханический стояночный тормоз выполняет следующие функции:

• Стояночный тормоз
• Функция динамического экстренного торможения
• Адаптивная противооткатная система
• Контроль износа тормозных накладок

Стояночный тормоз

После остановки автомобиля и включения стояночного тормоза система автоматически регулирует необходимое усилие натяжения для предотвращения самопроизвольного откатывания. Если автомобиль остановлен на склоне под углом более 30 %, то на дисплее передней панели отображается предупреждение. Если тормозные диски остывают в неподвижном состоянии, то блок управления автоматически натягивает тормоз. Для этого в блоке управления используется программная модель, с помощью которой определяется текущая температура тормозных дисков.

Функция динамического экстренного торможения

Эта функция активируется нажатием переключателя. При этом данный переключатель работает так же, как и обычный рычаг ручного тормоза. Пока Вы нажимаете на переключатель, выполняется торможение автомобиля. Как только выключатель отпущен, торможение прекращается. Максимальная задержка составляет 8 м/с.

Торможение с помощью стояночного тормоза выполняется только на скорости ниже 8 км/ч. Если эта скорость превышена, то торможение осуществляется посредством системы ESP, которая распределяет тормозное давление на все четыре колеса. Одновременно при нажатии на педаль акселератора снижается крутящий момент двигателя, и отключается круиз-контроль, если он включен. Во избежание ошибок в управлении (активация передним пассажиром), экстренное торможение деактивируется, если Вы снова нажимаете на педаль акселератора.

Адаптивная противооткатная система

Эта функция позволяет автомобилю трогать с места на склонах без рывков и отката назад. Для оптимального использования противооткатной системы блоку управления необходима дополнительная информация. Для этой цели шина CAN использует информацию о включенной скорости, положении педали акселератора и крутящем моменте двигателя, а также данные, полученные от встроенного в блок управления датчика угла наклона. В зависимости от этих данных стояночный тормоз отпускается. Данная функция не может быть отключена водителем.

Контроль износа тормозных накладок

Толщина накладки проверяется с интервалом прибл. 500 км. Для этого автомобиль должен быть неподвижен, стояночный тормоз должен быть отпущен, а зажигание должно быть выключено. Блок управления перемещает тормозную накладку из конечного (нулевого) положения к тормозному диску. На основании значения, измеренного датчиком Холла, блок управления рассчитывает траекторию движения тормозной накладки и, исходя из этого, ее толщину. На автомобилях, в которых редко используется стояночный тормоз, контроль износа тормозных накладок может давать более точные результаты, чем на автомобилях с регулярным применением стояночного тормоза.

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО СТОЯНОЧНОГО ТОРМОЗА В АВТОМОБИЛЯХ BMW : КОНСТРУКЦИЯ

Механизм стояночного тормоза BMW 7 действует не непосредственно на задние тормозные накладки, как в автомобилях Audi, а на барабанный двухколодочный тормоз с самозатормаживанием. Он расположен внутри задних тормозных дисков. Блок управления находится в полу багажного отделения, между нишей для запасного колеса и задней стенкой, за задним многоместным сиденьем.

Блок управления состоит из следующих компонентов:

электродвигатель, шпиндель, витая пружина, балансир, тросовые отклоняющие шкивы, пластиковые зубчатые колеса и тросовые приводы.

При включении стояночного тормоза электродвигатель приводит шпиндель в действие с помощью пластиковых зубчатых колес. Балансир перемещается по резьбе шпинделя вперед и назад для выравнивания вправо/влево. В зависимости от того, что нужно сделать с тормозом – затянуть или отпустить. Тросовые шкивы закреплены на балансире соединительными рычагами. В тросовые шкивы вставляются тросовые приводы для правой и левой сторон. Если при затягивании стояночного тормоза балансир перемещается на шпинделе, то шкивы вращаются внутрь и приводят в действие тросовые приводы, которые, в свою очередь, приводят в действие барабанный двухколодочный тормоз с самозатормаживанием.

При отпускании стояночного тормоза электродвигатель вращает шпиндель в обратном направлении. Балансир перемещается назад, а тросовые шкивы вращаются наружу. Тросовые приводы оттягиваются назад, а стояночный тормоз отпускается. Усилие возврата создается возвратными пружинами в двухколодочном тормозе с самозатормаживанием.

Чтобы в затянутом состоянии на пластиковые зубчатые колеса не воздействовало полное удерживающее усилие стояночного тормоза, установлена витая пружина. Витая пружина установлена на шпиндель. При затягивании стояночного тормоза и достижении положения удержания шпинделя, усилие возврата пытается повернуть шпиндель в обратном направлении. При таком обратном вращении первые витки пружины прижимаются наружу к охватывающему корпусу. Таким образом шпиндель удерживается в нужном положении, а усилия возврата поглощаются витой пружиной. При отпускании стояночного тормоза шпиндель приводится в действие электродвигателем вместе с противоположным концом витой пружины. Таким образом пружина поворачивается вовнутрь и выводится из корпуса.

Во избежание коррозии тормозных барабанов и накладок, а также для достижения оптимального эффекта система выполняет торможение во время движения. Эта процедура торможения выполняется примерно один раз в месяц или через каждые 1000 км. Такое торможение производится системой автоматически и незаметно для водителя. При торможении стояночный тормоз приводится в действие прибл. на 20 % от максимального усилия срабатывания. Износ, вызываемый этим процессом торможения, незначителен. С тормозных накладок снимается не более 0,5 мм за прибл. 300 операций торможения.

Исполнительный механизм: 1 электродвигатель, 2 пластиковых зубчатых колеса, 3 витые пружины, 4 шпинделя, 5 балансиров, 6 отклоняющих тросовых шкивов, 7 тросовых приводов

Электронный стояночный тормоз

С момента появления первого автомобиля прошло уже более века, а инженеры все еще продолжают нас радовать новыми технологичными новинками. Как известно, машины десятилетиями использовали одни и те же принципы движения. Движения напрямую регулировалось педалями сцепления, газа и тормоза. Со временем возникли автоматические коробки передач, которые пытались вытеснить педаль сцепления, но любителей механики хватает и по сегодня, поэтому автомат не стал настолько популярен, как планировалось изначально. К чему это мы ведем, спросите вы? Дело в том, что всеми любимый и зачастую проблемный на некоторых автомобилях рычаг ручника также уже пытается вытеснить электронный стояночный тормоз. Получится ли электронике одержать победу в этом бою или механика, как в случае с коробкой передач, так и останется на первом месте?

Электронный стояночный тормоз что это?

В этой статье мы попытаемся дать ответы на эти и многие другие вопросы относительно электронного стояночного тормоза. Кроме этого, речь пойдет о принципе работы, а еще мы немного уделим внимания конструкции и виду нового «электронного ручника». Обычно мы прибегаем к рассказу о исторических аспектах и создателях той или иной конструкции. Сегодня мы этого делать не будем.

Значение, преимущества и внешний облик электронного стояночного тормоза

Не сложно догадаться, что смысл изобретения состоит в том, чтобы максимально освободить место в салоне для какого-нибудь полезного добра. В эру технологий даже несколько сантиметров свободного пространства в салоне – это уже очередная возможность для конструкторов и дизайнеров наградить покупателя новым гаджетом, дополнительной опцией или, в случае семейных автомобилей, еще одной полочкой для семьи.

Для автомобильных производителей электронный стояночный тормоз также приоритетнее, так как теперь не нужно будет тянуть тросы через все днище машины. Конструкторам легче подключить к общей электрической шине блок управления и обеспечить тормоза задней пары колес электрическими моторами. Помимо прочего, еще одним плюсом уже для потребителя будет возможность лишний раз сэкономить на СТО, так как электронный стояночный тормоз не нуждается в регулировке. Блок управления сам измеряет состояние тормозных колодок и регулирует без вмешательства кого-либо.

Давайте вместе вспомним, для чего вообще нужен «ручник». Его значение заключается в удержании машины в неподвижном состоянии во время отсутствия водителя или же временной остановки с выключенным мотором. Ну и нельзя не вспомнить о не менее полезной функции, как начало движения с наклонной местности. А в последнее время водители, увлекающиеся спортивной ездой, любят «жечь» свою резину с помощью заносов. Здесь, опять-таки, без «ручника» не обойтись. Очень трудно представить, что гонщик будет дергать вместо привычного рычага стояночного тормоза маленькую кнопку на приборной панели. Смешно, правда? По этой и ряду других причин, можно предположить, что популярность электронного стояночного тормоза будет расти долго. Да и, это ведь «ручник»! Тут уж сложно не вспомнить многоуважаемого Зигмунда Фрейда с его теорией всего продолговатого.

Принцип работы электронного стояночного тормоза

Как и обещали, немного коснемся принципа работы этого механизма. Электронный стояночный тормоз включает в себя тормозной механизм, тормозной привод и электронную систему управления. Тормозной привод выполняет наиболее важные функции, поэтому он наделен функциями преобразования электрической энергии бортовой сети в движения колодок для блокировки колес в необходимый момент. Сам привод состоит из электрического двигателя, планетарного редуктора, винтового привода и ременной передачи.

Электронная система управления выполняет роль мозга, ведь на нее положены функции объединения датчиков, блока управления, а также руководства исполнительных механизмов. Блок управления преобразовывает сигналы датчиков в активные действия механизмов. Между прочим, сам блок взаимодействует с системой курсовой устойчивости.

Выводы

Безусловно, каждый будет выбирать автомобиль на свое усмотрение для определенных целей. В статье мы иногда упоминали электронный стояночный тормоз не с лучшей стороны, однако это не значит, что состоявшиеся бизнесмены, которые предпочитают комфорт и простор в салоне или главы больших семей обязаны прислушиваться к нашему мнению. Ведь для них это просто рычаг, который действительно можно удачно заменить на другую полезную функцию и они будут правы. Мы лишь выразили мысль, что вряд ли любители классики перейдут на «кнопочный тормоз». «Думайте сами, решайте сами…»

Стояночный тормоз с электроприводом

Общая компоновка стояночного тормоза с электроприводом показана на рисунке.

Рис. Общая компоновка стояночного тормоза с электроприводом:
1 – тормозной диск; 2 – тормозная колодка; 3 – подвижная скоба; 4 – редуктор; 5 – электродвигатель; 6 – подвод электроэнергии; 7 – шестерня электродвигателя; 8 – электродвигатель; 9 – ведущая шестерня привода; 10 – качающаяся шестерня; 11 – ведомая шестерня электропривода

Включение и выключение стояночного тормоза производится посредством специального выключателя. Снятие с тормоза производится нажатием движка выключателя при одновременном воздействии на педаль тормоза или акселератора.

Стояночный тормоз можно привести в действие также при выключенном зажигании, если потянуть на себя движок его выключателя. Снятие автомобиля с тормоза осуществляется только при включенном зажигании.

Принцип действия стояночного тормоза с электроприводом

Для выполнения основной функции стояночного тормоза необходимо преобразовать вращение вала электродвигателя в небольшое поступательное движение поршня тормозного механизма. Это достигается применением редуктора 4 с качающейся шестерней в сочетании с винтовой передачей.

В приводе реализовано трехступенчатое снижение частоты вращения. Первая ступень образована передачей зубчатым ремнем, связывающей электродвигатель с редуктором (с передаточным отношением 1:3). Вторая ступень – с помощью редуктора с качающейся шестерней (с передаточным отношением 1:50). Вследствие применения двойного редуктора частота вращения выходного вала редуктора в 150 раз меньше частоты вращения вала электродвигателя.

На ведущем валу редуктора установлена жестко связанная с ним качающаяся коническая шестерня 4. Ось вращения этой шестерни пересекает ось ведущего вала редуктора под углом, поэтому при вращении ведущего вала шестерня совершает круговое качательное движение. Качающаяся шестерня вращается на ступице ведущей шестерни привода и снабжена двумя поводками 2 и 5, которые входят в направляющие пазы корпуса редуктора, которые не допускают ее вращения относительно корпуса редуктора, поэтому она качается, не вращаясь.

Рис. Редуктор с качающейся шестерней:
1 – ведомый вал; 2,5 – поводок; 3 – ведущая шестерня привода; 4 – качающаяся шестерня; 6 – ведомая шестерня

Kачающаяся шестерня имеет 51 зуб, а на ведомой шестерне предусмотрено 50 зубьев. Из-за этой так называемой «ошибки шага» зуб качающейся шестерни всегда прижимается к боковой поверхности зуба ведомой шестерни и никогда не попадает точно в проем между зубьями.

Рис. Зацепление качающееся шестерни с ведомой шестерней

При вращении ведущего вала редуктора постоянно находятся в зацеплении два зуба качающейся шестерни с двумя зубьями ведомой шестерни. При повороте ведущего вала на пол-оборота входит в зацепление другая пара зубьев. В этом положении зуб качающейся шестерни входит в зацепление с зубом ведомой шестерни, взаимодействуя с его боковой поверхностью. В результате этого, при повороте ведущего вала на пол-оборота при каждом качании ведущей шестерни, ведомая шестерня и вместе с ней ходовой винт поворачиваются на очень маленький угол, соответствующий половине ширины зуба, что позволяет производить плавное торможение.

Рис. Принцип работы редуктора с качающейся шестерней:
1,5 – ведомый вал; 2 – ступица; 3 – наклон ступицы; 4,6 – находящиеся в зацеплении зубья качающейся и ведомой шестерни

Преобразование вращательного движения в поступательное движение производится посредством ходового винта 3, связанного с поршнем тормозного механизма 5. Ходовой винт приводится непосредственно от редуктора с качающейся шестерней. В полости поршня тормоза расположен цилиндр 6. В утолщение головной части цилиндра запрессована нажимная гайка 2. Нажимная гайка и связанный с ней цилиндр могут свободно скользить вдоль поршня тормозного механизма, не вращаясь относительно него. Вращение гайки невозможно ввиду специальной формы внутренней поверхности поршня, взаимодействующей с фигурной поверхностью нажимной гайки.

Число оборотов вала электродвигателя определяется посредством датчика Холла. Благодаря этому блок управления может вычислить ход поршня.

При затяжке стояночного тормоза вращение ходового винта 3 преобразуется в поступательное движение нажимной гайки связанной с цилиндром 6, который упирается в поршень тормозного механизма и прижимает через него колодки к тормозному диску. При этом происходит деформация уплотнительного кольца поршня 7 в направлении к колодкам. По мере повышения усилия прижима колодок к тормозному диску возрастает потребления тока электродвигателем. Блок управления электромеханическим стояночным тормозом контролирует в течение всего процесса затяжки тормоза величину потребляемого тока и при достижении этим током определенной величины выключает электродвигатели.

Резьба винта является самотормозящей. Благодаря этому после сведения тормозных колодок и прекращения подачи напряжения на электромотор тормоз остается затянутым.

При снятии с тормоза гайка перемещается по ходовому винту назад вследствие вращения ходового винта в обратном направлении. Давление на цилиндр прекращается. Поршень отходит от тормозного диска под действием упругих сил уплотнения уплотнительного кольца 7 стремящегося занять исходное положение и биения тормозного диска. При этом колодки также отходят от тормозного диска.

Рис. Схема работы стояночного тормозного механизма с электроприводом:
1 ­­– тормозной диск; 2 – нажимная гайка; 3 – ходовой винт; 4 – редуктор; 5 – поршень тормозного механизма; 6 – цилиндр; 7 – уплотнительное кольцо; а – затяжка тормоза; б – снятие с тормоза

Зазоры в приводе стояночного тормоза определяются периодически при стоянке автомобиля. Они регулируются автоматически, если при пробеге очередных 1000 км стояночный тормоз не приводился в действие ни одного раза. Для этого тормозные колодки перемещаются из их исходного положения до упора в тормозной диск. Блок управления стояночным тормозом определяет величину хода колодок по величине тока, потребляемого электромотором, и производит компенсацию износа колодок.

Действие стояночного тормоза прекращается автоматически, если водитель закрыл дверь, пристегнул ремень безопасности, запустил двигатель и нажал на педаль акселератора, чтобы привести автомобиль в движение. При этом момент выключения тормоза зависит от угла продольного наклона автомобиля и крутящего момента двигателя.

Применение стояночного тормозного механизма с электроприводом позволяет осуществлять плавное трогание с места и скатывание автомобиля назад на уклоне при неумелых действиях водителя.

На момент выключения стояночного тормоза влияют следующие параметры:

• угол наклона автомобиля, определяемый с помощью датчика продольного ускорения, встроенного в блок управления стояночным тормозом
• крутящий момент двигателя
• положение педали акселератора
• степень выключения сцепления, определяемая у автомобилей с механической коробкой передач по сигналу датчика положения педали сцепления
• желаемое направление движения автомобиля, определяемое по положению селектора АКП или по сигналу, получаемому с выключателя фонарей заднего хода

Скатывание автомобиля назад при этом исключается, так как стояночный тормоз отпускается только при условии, если передаваемый на колеса крутящий момент превышает его расчетное значение, соответствующее углу подъема дороги. Если крутящий момент двигателя превышает расчетное значение, блок управления включает электромеханические приводы обеих задних тормозных механизмов.

Использование стояночного тормозного механизма с электроприводом позволяет отказаться от частого включения его, например, при остановках на светофорах.

В случае неисправности привода служебного тормоза автомобиль можно затормозить посредством системы динамического управления тормозами. Функция аварийного торможения действует как при включенном, так и выключенном зажигании. Если нажать и удерживать клавишу выключателя электромеханического стояночного тормоза при движении автомобиля, он будет заторможен с замедлением приблизительно 6 м/с2. При этом раздается звуковой сигнал и зажигаются сигналы торможения. При скорости автомобиля свыше 7 км/ч система динамического управления производит торможение повышением давления тормозной жидкости во всех четырех рабочих цилиндрах. При этом подключается система ABS/ESP, которая обеспечивает торможение автомобиля без заноса. Если скорость автомобиля не превышает 7 км/ч, нажим и удерживание клавиши выключателя стояночного тормоза вызывает торможение автомобиля посредством электромеханических приводов тормозных механизмов (подобно затягиванию стояночного тормоза на стоянке). Если необходимо прервать аварийное торможение при движении автомобиля со скоростью более 7 км/ч, достаточно отпустить клавишу выключателя стояночного тормоза или нажать педаль акселератора.

Тормоз с функцией AUTO HOLD

Во некоторых моделям автомобилей Volkswagen (Tiguan, Touareg, Golf, Passat седан, Passat Variant) электромеханический стояночный тормоз с функцией AUTO HOLD является стандартным оборудованием.

Преимущества использования

• Больше безопасности и комфорта предоставляют функциональное расширения электромеханического стояночного тормоза: «динамический ассистент трогания», «динамическая функция аварийного торможения» и функция «AUTO HOLD».
• Предотвращается непроизвольный откат.
• Оптимальная точка включения тормоза по сравнению с механическим ручным тормозом.
• Экономия пространства внутри салона, больше свободного места в области центральной консоли (например, для подстаканников).

Принцип действия

Электромеханический стояночный тормоз Volkswagen заменяет обычный ручной тормоз на кнопку в центральной консоли. Традиционный рычаг ручного тормоза отсутствует.

С помощью двух электродвигателей, электромеханический стояночный тормоз включает задние дисковые тормоза.

Данная система устроена таким образом, что при пропадании напряжения в бортовой сети припаркованный автомобиль продолжает надёжно удерживаться.

При срабатывании стояночного тормоза контрольные лампы в комбинации приборов и в клавише загораются; звук от срабатывания тормоза свидетельствует о его включении.

Режимы работы

• статический режим: скорость автомобиля ниже 7 км/ч;
• динамическое торможение: скорость автомобиля превышает 7 км/ч;

Дополнительные функции

• динамический ассистент трогания;
• динамическая функция аварийного торможения;
• функция AUTO HOLD.

Динамический ассистент трогания

Обеспечивает плавное трогание автомобиля без отката назад при включённом электромеханическом тормозе даже на подъёме.

Данная функция доступна, если:

• дверь водителя закрыта;
• ремень безопасности пристёгнут;
• двигатель работает.

Автомобиль не должен удерживаться педалью тормоза (например, при остановке перед светофором), если электромеханический стояночный тормоз активирован.

Сразу после нажатия на педаль акселератора стояночный тормоз автоматически выключается, и автомобиль трогается.

Если водитель не пристёгнут, стояночный тормоз можно выключить только вручную, одновременно нажав на педаль тормоза.

Динамиическая функция автоматического торможения

При отказе или блокировке педали тормоза, автомобиль можно эффективно затормозить с помощью динамической функции аварийного торможения.

Оттяните и удерживайте клавишу стояночного тормоза, и автомобиль будет тормозиться с замедлением около 6 м/с (что составляет около 60% от максимального торможения).

При этом раздаётся звуковой предупредительный сигнал и включаются стоп-сигналы.

Функция аварийного торможения реализуется при скорости автомобиля свыше 7 км/ч посредством поднятия гидравлического давления в тормозной системе. Процесс торможения, при необходимости, поддерживается со стороны функции ABS/ESP. Благодаря этому при торможении поддерживается устойчивость автомобиля.

При отпускании клавиши на скорости выше 7 км/ч или при нажатии на педаль акселератора функция аварийного торможения выключается. После остановки автомобиля стояночный тормоз необходимо выключать, как описано для случае парковки.

При скорости ниже 7 км/ч стояночный тормоз работает в стандартном электромеханическом режиме.

Принцип действия функции Auto Hold

Функция AUTO HOLD на автомобилях Volkswagen помогает водителю при парковке автомобиля и при трогании с места (при движении вперёд или назад). Функция AUTO HOLD включает в себя следующие подфункции:

• Ассистент Stop-and-Go;
• Ассистент трогания;
• Автоматическое включение стояночного тормоза.

Функция AUTO HOLD является расширением функции электромеханического стояночного тормоза.

Условия активирования функции Auto Hold

• двигатель работает;
• дверь водителя закрыта;
• ремень безопасности водителя пристёгнут;
• клавиша Auto Hold нажата.

Система срабатывает от гидравлического блока ABS/ESC.

После того, как автомобиль полностью остановлен торможением, функция AUTO HOLD сохраняет последнее тормозное давление.

Когда водитель снимает ногу с педали тормоза, тормоза продолжают удерживать колёса, благодаря сохранению давления в тормозной системе.

Когда колёсные датчики ABS распознают качение автомобиля, тормозное давление автоматически возрастает, пока автомобиль снова не остановится (пример притормаживания на склоне). Как только водитель снова нажимает педаль акселератора, а в случае МКП включает сцепление, функция AUTO HOLD снова отключает тормоз.

Через три минуты удержания автомобиля вместо гидравлических тормозов включается электромеханический стояночный тормоз.

Электромеханический стояночный тормоз активируется автоматически после остановки автомобиля при выполнении следующих условий:

• Функция Auto Hold активирована;
• дверь водителя открыта;
• ремень безопасности водителя отстёгнут;
• зажигание выключено.

Для надёжности при новом пуске двигателя необходимо заново активировать функцию AUTO HOLD с помощью клавиши, расположенной слева от рычага коробки передач. В некоторых моделях, например, в Golf VII функция Auto Hold остаётся активированной автоматически при новом пуске двигателя.

Для удержания автомобиля на уклоне, необходимо создать в системе высокое тормозное давление. При новом трогании с места сначала необходимо преодолеть это давление, чтобы автомобиль пришёл в движение. Система отпускает тормоз только тогда, когда двигатель развивает мощность, достаточную для преодоления скатывания автомобиля. Проведите вместе с клиентом пробную поездку, чтобы продемонстрировать это необычное поведение автомобиля.

Плюсы:

• Снимает нагрузку с водителя, особенно при движении с постоянными остановками, потому что для удержания автомобиля на месте ему больше не требуется нажимать педаль тормоза;
• Автоматическая поддержка при остановке и трогании помогает трогаться на подъёме; предотвращается непроизвольное скатывание;
• Функция AUTO HOLD обеспечивает автоматическое контролируемое удержание автомобиля на месте, независимо от причины, по которой остановился автомобиль;
• Стояночный тормоз автоматически активируется при открытии двери водителя, при отстёгивании ремня безопасности или после выключения зажигания.

Электронный стояночный тормоз установлен на автомобилях:

Golf хэтчбек, Golf Sportsvan, Golf Variant, Sharan, Touareg, Tiguan, Touran, Passat седан, Passat Variant, Volkswagen CC.