Toyota Prius. Тормозная система

Тормозная система гибридного автомобиля Toyota Prius (аббревиатура «ECB», полное название: «Electronically Controlled Brake»), предназначена для определения заданного водителем усилия торможения и определения нужного варианта торможения, рекуперативного или рекуперативно-гидравлического.

ESB system состоит из:

1. VSC system (Vehicle Stability Control)

2. ABS system (Anti-lock Brake System)

3. EBD (Electronic Brake force Distribution)

4. Brake Assist

Гибридные автомобили обладают преимуществом перед «обычными» автомобилями в том, что при торможении используется т.н. «рекуперативный» вариант торможения («рекуперативный тормоз» – разг.).

Во время рекуперативного торможения тяговый электродвигатель начинает работать в генераторном режиме и при этом:

- на ведущем валу создается необходимый момент сопротивления, который помогает остановить автомобиль

- за счет потенциальной или кинетической энергии автомобиля, мотор-генератор начинает вырабатывать электрическую энергию и передает её в HV Battery, тем самым, подзаряжая высоковольтную батарею

Для справки: Рекуперация: (лат. recuperatio - получение обратно, возвращение)

Как именно происходит такое торможение, и какие устройства при этом задействованы, можно посмотреть на нижнем рисунке:

Ход тормозной педали можно условно разделить на две части:

1. 1. При начале нажатия идет слабое и постепенное нарастание давления в главном тормозном цилиндре, которое регистрируется датчиками давления и происходит торможение ЭЛЕКТРОдвигателем, колодки в этом случае только «подводятся».

   Гидравлика в данном варианте торможения не участвует.

2. 2. При более сильном нажатии на педаль тормоза (или при экстренном торможении), в работу тормозной системы включается гидравлика, и торможение происходит «обычным» способом, при помощи тормозных колодок (здесь в работу может включиться система Brake Assist, о ней нассказано ниже).

Большую часть времени «гибрид» тормозит при помощи электродвигателя. Этим объясняется большой ресурс тормозных колодок, на Prius он может составлять 80 -100 тысяч километров.

EBD system (Electronic Brake force Distribution)

«Система EBD (Electronic Brake force Distribution) предназначена для перераспределения тормозных усилий между передними и задними колесами, а также колесами правой и левой стороны автомобиля, в зависимости от условий движения.

EBD действует в составе традиционной 4-канальной ABS с электронным управлением.

При торможении прямолинейно движущегося автомобиля происходит перераспределение нагрузки - передние колеса нагружаются, а задние, в свою очередь, разгружаются. Поэтому, если задние тормозные механизмы будут развивать такое же усилие, как передние, увеличится вероятность блокировки задних колес. При помощи колесных датчиков скорости блок управления ABS определяет этот момент и регулирует подводимое усилие. Следует отметить, что распределение усилий между осями при торможении существенно зависит от массы груза и его размещения.

Вторая ситуация, когда вмешательство электроники становится полезным, возникает при торможении в повороте. При этом нагружаются внешние колеса и разгружаются внутренние, соответственно, возникает риск их блокировки».

Более подробнее об этой системе Вы можете прочитать в статье “Легион-Автодата» по адресу: http://autodata.ru/st/07_ebd/ebd.htm

VSC system (Vehicle Stability Control )

Данная система предназначена для контроля за поведением автомобиля на дороге, постоянно контролирует скорость автомобиля, направление движения и мгновенно, быстрее водителя «понимает» момент возникновения заноса автомобиля и принимает меры для его устранения.

Используемые датчики:

- датчики скорости системы ABS

- G-sensor

- Torque Sensor (Датчик крутящего момента рулевого колеса, предназначен для обнаружения момента поворота рулевого колеса водителем и преобразование его в электрический сигнал (команду) для блока управления EPS(фото 1)

Во время обнаружения потери управления

(заноса автомобиля), система VSC начинает притормаживать\отпускать то или иное колесо автомобиля, используя для этого индивидуальный тормозной гидравлический канал для каждого колеса системы ABS. При этом для достижения максимального эффекта для вывода автомобиля из заноса, может использоваться регулирование угла открытия дроссельной заслонки или изменение угла опережения зажигания для ограничения тяги автомобиля и быстрого вывода автомобиля из заноса.

Электронная система курсовой устойчивости (VSC system) на «гибридных» автомобилях работает постоянно, даже при выключенном зажигании.

Система VSC отключается при любых неисправностях в двигателе, в гибридной части, в тормозах и т.п.

ABS system

На автомобилях Toyota Prius установлена система ABS 4 поколения, имеющая 4 независимых гидравлических контура на 4 колеса. Каждое колесо имеет свой датчик скорости:

Передние колеса

Задние колеса

Усилитель тормозов на Приусе необычный - электрогидравлический.

Схематично принцип его работы можно описать так: электронасос (гидронасос) накачивает тормозную жидкость под большим давлением в специальный стальной толстостенный резервуар (гидроаккумулятор), откуда она по команде блока АБС под определенным давлением (заданным вспомогательными системами) подается в определенный тормозной контур.

Первая распространенная неисправность:

Система ABS автомобиля Toyota Prius NHW10 имеет конструктивную недоработку:

В блоке предохранителей провода, которые подходят к реле системы ABS, имеют нерасчетную длину, жгут постоянно находится в натянутом состоянии, вследствие чего в процессе эксплуатации автомобиля может происходить его обрыв или временная потеря контакта.

Данная неисправность «лечится» двумя способами:

1. Всё разобрать и заменить штатный провод таким же, одинаковым по цвету, сечению и проложить его в том же жгуте

2. «Бросить» рядом провод-«дублер», подсоединив его к штатным контактам

В случае подобного обрыва на панели приборов высвечивается ошибка, а при подсоединении сканера читается ошибка по «main relay».

Вторая, не менее распространенная неисправность – «обрыв датчиков скорости системы ABS».

Подобное происходит из-за неуверенных знаний персонала автосервисов или неаккуратности при работе с ходовой системой.

Третья неисправность:

(не частая, но бывает, зависит от условий эксплуатации)

- попадание грязи на венцы зубчатого колеса в ступице (задатчик скорости)

«Лечится» просто: ступица разбирается и всё отчищается вручную.

Особенность: на Toyota Prius NHW20 система ABS не отключается при выключении зажигания, она работает постоянно.

И те ремонтные рабочие, которые не знают данной особенности, часто «ставят колом» автомобиль после того, как при выключенном зажигании начинают что-то проверять под капотом, снимая и одевая какие-либо разъемы, в том числе и разъемы системы ABS.

Ошибки записываются в память блока управления и, бывает, что из-за этого автомобиль перестает реагировать на действия водителя.

Их этого состояния машину можно вывести только при помощи сканера режимом Test Mode обученным персоналом.

Brake Actuator

Данное устройство из строя выходит довольно часто.

Эту неисправность можно «услышать»: из-под капота все время раздается «жужжащий» звук.

Причина: насос (Pump Motor) изнашивается и перестает создавать требуемое давление в системе. Ремонт нецелесообразен, лучше всего «тупо» заменить на новый.

Почему происходит износ: Большие пробеги автомобилей, многие модели, поступающие в Россию, имеют пробеги более 200. 000

Brake Assist system

Данная система предназначена для повышения качества безопасного вождения. Используя сигналы от Brake Pedal Stroke Sensor и Pressure sensor (см. рис. справа), система научена распознавать намерения водителя, например:

- «обычное торможение»

- «экстренное торможение»

,- и в зависимости от этого может помогать водителю «сильнее нажать на тормоз», то есть, Skid Control ECU самостоятельно увеличивает давление тормозной жидкости в системе и колодки прилегают сильнее.

Что не мешает запомнить и помнить владельцу Toyota Prius

- Эффективность и точность срабатывания тормозной системы сильно зависит от качества тормозной жикости (применяйте рекомендуемую, меняйте согласно срокам ТО)

- не проводите Диагностику при помощи сканера под названием LAUNCH,- особенно на Prius NHW-20,- этот сканер некачественно работает с «гибридами» и при использовании LAUNCH на автомобиле могут "слетает" калибровка линейного клапана.

После этого машина переходит в режим аварийного торможения. При этом отключаются все вспомогательные системы: АБС, VSC, Skid Control и другие.

Восстанавливается они только после переобучения всех систем и особенно системы калибровки линейного клапана.

Восстановление работоспособности автомобиля может обойтись недешево.