Что мы знаем о системе полного привода Freelander 2

1
Что мы знаем о системе полного привода Freelander 2
Особеностью Фрила является то, что у него полный привод неотключаемый. Это
означает, что машина, в отличие от многих своих одноклассников, никогда не становится
переднеприводной (хотя в данном случае известное выражение "никогда не говори "никогда",
действительно,
имеет
смысл).Тем
не
менее,
отметим
следующее.
Как правило, современные кроссоверы последнего поколения реализуют одну из двух основных
схем
полного
привода:
1. Самая "простая". Только автоматическое подключение полного привода (изменение
распределения крутящего момента между осями) в зависимости от дорожных условий
(типичный
представитель
Honda
CR-V).
2. Более "накрученная". Добавлена возможность принудительного подключения электронноуправляемого полного привода (изменения распределения крутящего момента между осями) с
возможностью межосевой блокировки (типичный представитель - Mitsubishi Outlander XL или
кроссоверы
Nissan).
У Фрила всё реализовано, что называется, "не как у людей". Система полного привода у него
неотключаемая. Т.е. при доминировании передней оси всегда определенная часть крутящего
момента (в зависимости от дорожных условий) подается на задние колеса. Да плюс к этому еще
имеется фирменная "фишка" Land Rover, позаимствованная у "старших братьев", - управляемая
водителем система распознавания поверхности Terrain Response.
Вот как описывает систему полного привода Фрила официальный буклет:
«РАЗУМНАЯ» СИСТЕМА ПОСТОЯННОГО ПОЛНОГО ПРИВОДА
В автомобиле Freelander 2 используется передовая «разумная» трансмиссия с неотключаемым
приводом на все колеса. В зависимости от условий движения в данный момент она непрерывно
регулирует соотношение крутящего момента, передаваемого на передние и задние колеса. В
нормальных условиях, например, на дорогах с твердым покрытием, на задние колеса
передается незначительный крутящий момент, но при движении по тяжелому бездорожью
практически весь крутящий момент может передаваться на задние колеса. Это идеальная схема
работы, которая всегда обеспечивает максимальные тяговые возможности в трудных условиях и
уменьшает передачу крутящего момента на задние колеса до минимума, когда в этом нет
необходимости, для снижения механических потерь в трансмиссии и расхода топлива.
«Регулирование передачи крутящего момента происходит непрерывно», - говорит Эндрю
Фостер, Главный инженер проекта. – «Например, если вы неожиданно попали на грязный или
заснеженный участок дороги, распределение крутящего момента изменится и обеспечит вам
оптимальные тяговые характеристики и безопасность при движении».
Система постоянного полного привода разрабатывалась совместно с компанией Haldex, чей
признанный принцип использования межосевой муфты обеспечивает непрерывное
регулирование при распределении крутящего момента с помощью «мокрой» многодисковой
муфты с гидравлическим управлением. Но специалистам компании Land Rover требовалась
межосевая муфта с электронным управлением для подключения карданного вала привода
задних колес, которую можно было бы включить предварительно перед троганием с места для
уменьшения проскальзывания колес, причем включить быстро при обнаружении пробуксовки и
также быстро выключить, не угрожая работе систем поддержания курсовой устойчивости. Кроме
тог, она должна передавать большой крутящий момент, чтобы обеспечить автомобилю
Freelander 2 внедорожные качества.
Результат разработки применяется исключительно на модели Freelander 2 и позволяет заранее,
быстро и полностью включать привод на все колеса. Новый подпиточный насос высокого
давления заполняет гидравлическую систему, как только двигатель начинает работать,
обеспечивая включение полного привода при трогании с места. Это также уменьшает
промежуток времени, необходимого для начала передачи крутящего момента нужной величины
после обнаружения пробуксовки колес. С новой муфтой он соответствует повороту
соответствующего колеса на 15 градусов.
Муфта Haldex автомобиля Freelander 2 позволяет передавать крутящий момент величиной 1500
Нм. Гидроаккумулятор также ускоряет процесс срабатывания муфты. Передача максимального
крутящего момента начинается уже через 150 миллисекунд. В результате новая муфта Haldex
обеспечивает преимущества предварительного включения привода на все колеса в сочетании с
2
эффективностью и топливной экономичностью системы, работающей по необходимости. В этом
и заключаются преимущества обоих типов привода, что идеально подходит для такого
компактного полноприводного автомобиля, как Freelander 2.
СИСТЕМА TERRAIN RESPONSE ПОВЫШАЕТ ПРОХОДИМОСТЬ
Одним из основных устройств, которые обеспечивают автомобилю Freelander 2 его выдающиеся
показатели, является система Terrain Response компании Land Rover. Стандартная для всех
вариантов этой модели, кроме базовой, она приспосабливает работу двигателя, коробки
передач, центральной муфты и ходовой части к условиям движения. Кроме того, она улучшает
управляемость и уровень комфорта настолько, насколько повышает тяговые способности
автомобиля.
На Freelander 2 предусмотрено четыре режима функционирования системы Terrain Response,
выбор которых водитель может осуществлять с помощью поворотной рукоятки:
• General Driving – для основного использования. Пригоден для движения по большинству дорог
и легкому бездорожью
• Grass/Gravel/Snow (Трава/Щебень/ Снег) – для движения по скользким поверхностям, как на
дорогах, так и вне их
• Mud and Ruts – для движения по грязи и колеям
• Sand – для движения по песку
«Каждый из режимов позволяет оптимизировать работу электронных и механических систем
автомобиля Freelander 2 в соответствии с конкретными условиями движения», – говорит Эндрю
Фостер. – «Как будто вам помогает опытнейший специалист».
Система Terrain Response регулирует также работу следующих устройств:
• Системы динамической стабилизации (DSC): она предназначена для того, чтобы прекратить
передачу крутящего момента на пробуксовывающее колесо. Но в ряде ситуаций при движении
на бездорожье желательно не прекращать передачу крутящего момента, даже если началась
пробуксовка. В таких случаях система Terrain Response автоматически вмешивается в работу
системы динамической стабилизации
• Электронной противобуксовочной и антиблокировочной систем: настройка и работа этих
систем также регулируется Terrain Response для того, чтобы обеспечить оптимальные контакт с
конкретной опорной поверхностью, тормозные характеристики и безопасность движения
• Системы контроля при движении на крутых спусках (HDC): новейшее поколение знаменитой
разработки компании Land Rover, которая автоматически ограничивает скорость движения на
спуске с помощью антиблокировочной системы, улучшая управляемость на скользких спусках.
HDC автоматически включается при выборе соответствующей программы Terrain Response. При
этом допустимая скорость движения меняется в зависимости от того, какой тип покрытия был
выбран.
Система Terrain Response также меняет настройки электронной центральной муфты для
оптимизации работы системы полного привода при движении в тяжелых условиях.
Система Terrain Response Система Terrain Response работает непрерывно и впервые в качестве
серийного оборудования была представлена на автомобиле Land Rover Discovery 3 в 2004 году.
Итак, как следует из этого описания, в основе системы полного привода Фрила 2 лежит
межосевая муфта Haldex с электронным управлением для подключения привода задних колес.
Что
такое
Начнем
"муфта
с
Haldex"
и
истории.
в
чем
ее
Теперь
отличие
от
уже
других
муфт?
истории...
Начавшееся в конце XX века широкое распространение моделей с постоянным полным
приводом поставило перед конструкторами задачу разработать механизм, который без участия
водителя
мог
бы
распределить
крутящий
момент
между
мостами.
Спрос
породил
предложение
в
виде
виско-муфты.
Поначалу речь шла о том, что межосевому дифференциалу, включенному в кинематическую
3
цепь 4WD, требуется блокировка, иначе случись хотя бы одному колесу оказаться на
скользкой поверхности, и тронуть с места автомобиль с приводом на все четыре колеса
становилось весьма проблематично. Однако блокировка - это еще один рычаг в кабине, что
салоны новых полноприводных модификаций легковых автомобилей, именуемых кроссоверами,
совсем не украшало. Как, собственно говоря, не украшал бы и рывок, сопровождающий
блокировку
дифференциала,
если
она
осуществлялась
механическим
способом.
Химикам удалось синтезировать кремнийорганическую (другое название - силиконовую)
жидкость, имеющую совершенно уникальные свойства. В то время как обычные жидкости при
нагреве уменьшают свою вязкость, эта, наоборот, становилась все более густой, пока вовсе не
приобретала характеристики твердого тела. Такая особенность оказалась как нельзя кстати.
Инженеры немедленно разработали компактную конструкцию, суть которой заключалась в
следующем.
На шлицах вала (1), связанного через кардан с главной передачей трансмиссии, расположен
корпус виско-муфты (3). Внутри него находится пакет специальных тонких дисков,
отличающихся конструкцией и назначением. Те, что имеют отверстия, являются ведущими (4).
За счет зубьев на наружной поверхности ведущие диски находятся в зацеплении со шлицами,
нарезанными на внутренней поверхности корпуса виско-муфты. Ведомые диски (5) через
шлицевую втулку соединены с валом (6). Диски расположены попарно, зазо-ры между ними
всего 0,2-0,4 мм, в зазорах, а также отверстиях и прорезях дисков - силиконовая жидкость.
Проскальзывание ведущих и ведомых дисков относительно друг друга сопровождается трением
и выделением тепла. Вязкость силиконовой жидкости резко увеличивается, она загустевает и
как бы склеивает диски в единый блок. Виско-муфта в доли секунды, но в то же время без
рывка мягко блокируется, заставляя корпус и ведомый вал продолжать вращаться вместе и
передавать
крутящий
момент.
Одновременно
выяснилось,
что
виско-муфта
кроме
функции
самоблокирующегося
дифференциала способна брать на себя в полноприводных модификациях, построенных на базе
моделей с передним приводом, и часть функций раздаточной коробки, что и было реализовано
в системах полного привода, используемых многими автомобильными компаниями.
В отличие от механически блокируемого межосевого дифференциала виско-муфта не требует
вмешательства водителя и тем самым не оставляет ему ни одного шанса на вольность и ошибку,
что, безусловно, способствует безопасному движению. Из-за недостаточной информативности
полного привода не каждый находящийся за рулем способен объективно оценить обстановку,
вовремя снизить скорость и выбрать нужный момент для включения блокировки. Виско-муфта
сделает это автоматически и поможет водителю благополучно выйти из критической ситуации.
Случается, полноприводные автомобили довольно неадекватно реагируют на тормоз:
сказывается то, что все колеса, связанные через дифференциалы в кинематическую цепь, в
момент торможения могут оказаться на покрытии с разным сцеплением для каждого колеса.
Введение виско-муфты в трансмиссию обычно снимает эту проблему. А еще виско-муфты,
уменьшая пробуксовку колес и исключая работу двигателя в неблагоприятных режимах,
увеличивают
ходимость
протектора
покрышек
и
экономят
до
5%
топлива.
Словом, виско-муфта прочно (по крайней мере, так казалось) обосновалась в трансмиссии, и
владельцы многих кроссоверов и полноприводных "легковушек" просто даже не догадывались,
что работой полного привода на самом деле управляют не они, а непонятные "черные"
цилиндры,
расположенные
в
районе
заднего
моста
автомобиля.
Виско-муфты устанавливались на многих автомобилях, в том числе и на Freelander 1.
4
Однако, виско-муфтам, увы, наряду с достоинствами был свойственен целый ряд
"врожденных"
недостатков.
Основные
из
них:
ограниченная
величина
передаваемого
крутящего
момента;
недостаточное
быстродействие;
ухудшение
управляемости
при
маневрировании
и
неизбежная
недостаточной
поворачиваемость
на
скользких
покрытиях.
До поры до времени с этими недостатками можно было мириться. Однако "запахло грозой",
когда
в
ходовую
часть
автомобиля
начала
активно
проникать
электроника.
Появилась антиблокировочная система тормозов, и виско-муфта стала упрямо вмешиваться в
работу
ABS,
корректируя
ее
только
в
худшую
сторону.
Когда дело дошло до внедрения электронной системы курсовой стабилизации, виско-муфта
"беззастенчиво"
начала
мешать
и
ее
нормальной
работе.
Кроме того, для автомобилей с виско-муфтами требовался особый диагностический тормозной
стенд: с барабанов обычного они норовили "удрать". Аналогично эти автомобили вели себя при
попытке их буксирования методом частичной погрузки, пробуя "спрыгнуть" с платформы
буксира.
Есть два пути борьбы с недостатками: совершенствовать имеющуюся конструкцию (что и
пытались делать некоторые европейские компании), либо придумать что-то принципиально
новое.
Итак, дни виско-муфт были сочтены...
Заменой виско-муфтам стали муфты, блокирующиеся посредством электронного
управления
(т.н.
электронно-управляемые
муфты).
И одной из таких муфт стала муфта, разработанная шведской компанией Haldex.
КОРОТКО
О
КОМПАНИИ
HALDEX
Компания Haldex Group образовалась в 1985 году в Швеции при объединении четырех
компании. Изначально компания акцентировалась на шведском рынке, но в настоящее время
компания расширила зону своих интересов и теперь имеет представительства в Европе,
Северной и Южной Америке и Азии. Производственные мощности компании располагаются по
всему миру: Бразилия, Индия, Китай, Мексика, Великобритания, Швеция, Германия, Венгрия и
США. Компания значительно усилила свои позиции на мировом рынке во всех трех своих
направлениях:
пневматические
тормозные
системы
для
тяжелого
транспорта;
гидравлические
силовые
агрегаты;
компоненты
для
индустриальных
машин.
Это всё позволяет говорить, что компания Haldex является одним из лидеров на мировом рынке
по производству пневматических тормозных систем и компонентов для коммерческого
транспорта.
С 1998 года компания расширила сферу своей деятельности и на легковые автомобили.
Системы полного привода (all-wheel drive) Haldex AWD серийно устанавливаются на автомобили
концернов Volvo, Volkswagen, Audi, Bugatti, Saab, Land Rover (в т.ч. на автомобили Volvo XC90 и
XC70, Audi TT, Saab 9-3, VW Golf, VW Passat, LR Freelander 2 и самую быструю машину в мире
Bugatti
Veyron).
В настоящее время круг клиентов компании Haldex продолжает расширяется, в т.ч. и за счет
корейских
автопроизводителей
Hyundai
и
KIA.
Компания является также поставщиком крупнейших производителей прицепной техники
(Schmitz Cargobull, KOGEL, Welton, Fliegl и др.) и тягачей (Volvo Group, Scania, Daimler, Chrysler
и др.).
КАКИЕ
ПРЕИМУЩЕСТВА
У
МУФТЫ
HALDEX
Применявшиеся до последнего времени в кроссоверах вискомуфты распознавали лишь
проскальзывание колес и срабатывали в ответ на это проскальзывание. Однако причины его
возникновения
система,
оборудованная
вискомуфтой,
определить
не
могла.
С
разработкой
муфты
Haldex
был
сделан
большой
рывок
вперед
в
создании
систем
5
современного
полного
привода.
Мало того, что муфта Haldex может передавать значительно больший крутящий момент. Самое
главное
заключается
в
том,
что
она
является
регулируемой.
С помощью компьютера можно учитывать массу информации, поступающей от систем
автомобиля.
И
учитывать
всё
это
при
управлении
муфтой.
Теперь проскальзывание не является единственным решающим фактором распределения
тягового
усилия.
На
работу
муфты
оказывают
влияние
также
динамические
параметры
движения
автомобиля.
Посредством шины данных CAN компьютер получает информацию от датчиков частоты
вращения колес системы АБС, системы управления двигателем и других систем автомобиля. В
компьютер поступает вся необходимая информация о скорости, параметрах движения в
поворотах, режимах тяги и торможения двигателем, что дает возможность компьютеру
оптимально
реагировать
на
изменения
режимов
движения.
Основные
преимущества
муфты
Haldex:
- возможность обеспечения постоянного полного привода с электронным регулированием
распределения
тягового
усилия;
- возможность передачи значительно большего крутящего момента на заднюю ось автомобиля;
возможность
сохранения
достоинств
переднего
привода;
- отсутствие повышенных напряжений в трансмиссии при парковке и маневрировании;
- отсутствие критической чувствительности к наличию различных шин (например, аварийного
колеса);
отсутствие
ограничений
при
буксировке
с
вывешенной
осью;
- возможность неограниченной сочетаемости с системами ABS, ESP (на Фриле - DSC) и другими.
УСТРОЙСТВО
И
ПРИНЦИП
РАБОТЫ
МУФТЫ
HALDEX
Многодисковая муфта Haldex условно состоит из трех основных групп элементов или из трех
частей:
-
механическая
часть;
-
гидравлическая
часть;
-
электрическая
часть.
Ниже на рисунках показано последнее, четвертое поколение муфты и ее геометрическое
расположение
в
системе
полного
привода
автомобиля:
6
7
8
9
Рассмотрим общие принципы устройства и работы муфты Haldex, воспользовавшись
информацией
с
сайта
http://volkswagen.msk.ru
.
В общем случае механическая часть муфты состоит из следующих основных деталей:
-
входной
и
наружные
роликовые
опоры
с
выходной
внутренние
кольцевыми
вал;
диски;
ступица;
поршнями;
вал.
10
Входной вал муфты (на рисунке синего цвета) связан с карданным валом. При вращении
входного вала приходят в движение роликовые опоры для сдвижных поршней и для абочего
поршня,
а
также
наружные
диски.
Выходной вал (на рисунке красного цвета) представляет собой единое целое от ступицы до
ведущей шестерни. Внутренние диски связаны с выходным валом через шлицы.
В момент ускорения ведущий вал проворачивается вместе с роликовой опорой сдвижного
поршня вокруг еще неподвижной ступицы выходного вала. При этом роликовая опора
сдвижного поршня проходит по волнистой поверхности торца ступицы. Возникающие при этом
перемещения
роликовой
опоры
вверх-вниз
передаются
сдвижному
поршню.
Вследствие этого поршень сдвигается и создает давление масла. Это давление передается через
масляный
канал
на
рабочий
поршень.
Рабочий поршень под давлением масла сдвигается влево по направлению к роликовой опоре и
нажимному
диску
всего
пакета
дисков.
Пакет
дисков
сжимается.
11
Таким образом возникает связь между входным и выходным валом, тем самым достигается
привод
всех
колес
автомобиля.
При разнице в частоте вращения передней и задней осей корпус наружных дисков
поворачивается вместе с роликовыми опорами вокруг выходного вала таким образом, что
роликовые
опоры
сдвижного
поршня
обкатываются
по
торцу
ступицы.
Вследствие волнистой поверхности торца ступицы роликовым опорам сдвижного поршня
придается возвратно-поступательное движение, которое в свою очередь сообщается
сдвижному поршню, размещенному в корпусе (для лучшей наглядности ступица представлена
только
с
двумя
волнами
на
торцевой
поверхности).
12
Выходной вал со шлицами для внутренних дисков образует со ступицей и шестерней единое
целое
(роликовые
опоры
на
этом
рисунке
представлены
только
для
лучшей
наглядности).
Корпус наружных дисков со шлицами для наружных дисков и роликовыми опорами составляет
единое целое с входным валом (роликовые опоры находятся, как показано на рисунке, в
корпусе
наружных
дисков).
13
Из-за возвратно-поступательного движения сдвижного поршня возникает давление масла,
которые через масляный канал передается на рабочий поршень, который под давлением масла
сдвигается
влево.
Через роликовые опоры рабочего поршня давление посредством нажимного диска передается
на пакет дисков. Муфта включается и обеспечивает механическую связь между
передней и задней осями (роликовые опоры на этом рисунке представлены только для лучшей
наглядности).
Гидравлическая
часть
муфты:
1.
Отсутствие
давления
в
гидросистеме
14
Ограничительный клапан определяет величину максимального давления на диски муфты.
Давление масла регулируется клапанами. Таким образом, возможно определенное
проскальзывание
муфты
в
свободном
и
почти
сжатом
состоянии.
2.
Гидросистема
(предварительное
под
давлением,
создаваемым
масляным
электронасосом
давление)
15
Масляный
насос
включается
при
определенной
частоте
вращения
двигателя.
Через сетку насос забирает масло (жидкость для гидросистем) из полостей внутри корпуса
муфты, где отсутствует давление масла), и прокачивает масло через фильтр и впускные
клапана
к
сдвижным
поршням.
Благодаря этому сдвижные поршни подпитываются маслом и одновременно через роликовые
опоры
прижимаются
к
ступице
и
удерживаются
в
таком
состоянии.
Одновременно масло через регулировочный клапан и через напорные клапана попадает в
рабочий поршень, который также занимает прижатое положение. Кроме того, благодаря
наличию предварительного давления выбираются люфты в пакете дисков, что повышает
быстродействие
муфты.
Предварительное давление обеспечивается аккумулятором. Еще одной функцией аккумулятора
является
выравнивание
колебаний
давления
масла.
3.
Давление
над
сдвижными
клапанами
(регулировочный
клапан
закрыт)
16
Созданное сдвижными клапанами давление масла через напорные клапаны достигает рабочего
клапана.
Пакет дисков сжимается и осуществляет механическую связь между входным (синим) и
выходным
(красным)
валами.
Величина давления на диски определяется регулировочным клапаном. Серводвигатель,
управляемый
блоком
управления
муфты,
определяет
положение
регулировочного
клапана. Когда регулировочный клапан закрыт, на пакет дисков воздействует максимальное по
величине давление. Величина максимального давления определяется ограничительным
клапаном.
4. Давление над сдвижными клапанами (регулировочный клапан открыт на одну
треть)
17
Регулировочный клапан открыт примерно на одну треть, так что часть масла через аккумулятор
сливается
в
масляный
поддон.
Поэтому существует ограничение давления, благодаря чему муфта может передать только
ограниченный
по
величине
крутящий
момент.
Таким образом, при определенных режимах движения автомобиля муфта может передавать
ограниченное
по
величине
тяговое
усилие
на
заднюю
ось.
5.
Давление
над
сдвижными
клапанами
(регулировочный
клапан
открыт)
18
Регулировочный клапан открыт, так что масло через регулировочный клапан и аккумулятор
сливается
в
поддон.
Поэтому
в
рабочем
цилиндре
нет
давления.
Пакет
дисков
не
поджат,
передачи
крутящего
момента
нет.
Аккумулятор поддерживает в сливной магистрали регулировочного клапана предварительное
давление.
Электрическая
часть
муфты
Блок управления двигателем поставляет следующие сигналы посредством шины данных CAN:
-частота
вращения
двигателя;
-положение
педали
акселератора;
-крутящий
момент
двигателя.
Датчик частоты вращения двигателя фиксирует положение коленчатого вала по углу его
поворота для определения момента зажигания и момента впрыска топлива, а также определяет
частоту
вращения
коленчатого
вала.
Для передачи информации о положении пдали акселератора служит датчик положения педали
акселератора.
Посредством шины данных CAN блоку управления муфты Haldex подаются сигналы от
следующих
устройств:
датчиков
частоты
вращения
колес;
включателя
сигналов
торможения;
включателя
по
положению
рычага
стояночного
тормоза;
датчика
продольного
ускорения.
Если автомобиль оборудован системой стабилизации, то необходимое регулирование этой
системой
имеет
преимущество
перед
регулированием
полного
привода.
Муфта
Haldex
оборудована
датчиком
температуры.
Температурный датчик расположен в корпусе блока управления муфты Haldex и омывается
жидкостью
для
гидросистем.
Температурный датчик определяет действительную температуру жидкости для гидросистем и
передает
информацию
блоку
управлению
муфты
Haldex.
Эта информация служит для коррекции величины проходного сечения сливного отверстия
регулировочного клапана в соответствии с изменениями вязкости жидкости для гидросистем.
Если температура жидкости для гидросистем превышает определенную величину, в муфту
давление
не
подается.
При
этом
происходит
отключение
полного
привода.
Если температура опять падает ниже предельно допустимого значения, в муфту снова подается
давление.
Также в состав электрической части входят блок управления муфтой, серводвигатель и
напорный электронасос.
1.
РАСПОЛОЖЕНИЕ
АКТИВНОЙ
МУФТЫ
Расположение
активной
муфты
показано
на
рисунке.
19
Здесь:
1
2
3
-
активная
модуль
-
муфта;
дифференциал;
муфты.
активной
2.
ДИФФЕРЕНЦИАЛ
Дифференциал действует совместно с активной муфтой, передавая усилие на задний
мост.
Блок дифференциала имеет спиральнозубую коническую гипоидную конструкцию с
низким выносом на базе коронной шестерни 167 мм с передаточным числом 2,58:1.
Конструкция шестерен дифференциала и 4 опор, которые управляют результирующим
крутящим моментом блока на заднем подрамнике, обеспечивает отличную эффективность
и
плавность
работы
блока
дифференциала.
Крутящий момент, подаваемый на дифференциал, управляется активной муфтой, которая
установлена в полости в передней части литого алюминиевого картера дифференциала,
также
выполняющей
роль
масляного
бачка
для
муфты.
3.
УСТРОЙСТВО
Схематично
На
1
2
3
4
5
6
7
8
9
муфта
АКТИВНОЙ
выглядит
следующим
образом
МУФТЫ
(см.
рисунке
-
-
контрольные
клапаны
(выпускная
модуль
активной
контрольный
клапан
(осевой
электромагнитный
датчик
давления
и
температуры
входной
электрогидравлический
масляный
контрольный
клапан
(впускная
вложение):
обозначены:
сторона);
муфты;
клапан);
масла;
вал;
насос;
фильтр;
ресивер;
сторона);
20
10
11
12
13
-
-
комбинированный
контрольный
поршень
внутренняя соединительная ступица со
внутренние
и
наружные
и
байпасный
клапан;
кольцевой
формы;
шлицами для внешней ступицы;
диски
влажной
муфты.
Активная муфта обеспечивает преимущества, присущие системе постоянного полного
привода, наряду с эффективностью и экономичностью непостоянно действующей
системы. Муфта, расположенная между дифференциалом и карданным валом, - это
автономный блок, выполняющий механические, гидравлические и электронные функции
для распределения приводного усилия между передним и задним мостом, с прозрачным
автоматическим
управлением.
Активная
муфта
выполняет
следующие
функции:
Электронное
управление
передачей
крутящего
момента.
Быстрое
включение
с
учетом
требуемого
тягового
усилия.
- Быстрое отключение для гарантии того, что работа муфты не будет искажать сигналы
скорости колес и нарушать работу системы курсовой устойчивости (это особенно важно
на
поверхностях
с
очень
низким
трением).
- Предварительное включение из состояния покоя для сведения к минимуму пробуксовки
колес.
- Обеспечение отсутствия противодействующих сил при маневрировании и при парковке
автомобиля.
Обеспечение
отсутствия
чувствительности
к
испытаниям
тормозов
на
динамометрическом
стенде
шасси.
Модуль управления, закрепленный на корпусе активной муфты, образует единый блок с
контрольным клапаном/осевым электромагнитным клапаном. Анализируя информацию от
других модулей и датчиков автомобиля, модуль управления регулирует осевой
электромагнитный клапан, управляя давлением гидравлической жидкости, действующим
на
диски
муфты.
Некоторые модули
управления,
1.
2.
Элементы,
контрольный
датчик
и
датчики,
с
которыми поддерживает
перечислены
подключенные
с
клапан
/
осевой
электрогидравлический
давления
и
Высокоcкоростная
связь
помощью
электромагнитный
температуры
шина
модуль
ниже.
проводов:
клапан;
насос;
масла;
CAN:
модуль
управления
двигателем;
- модуль антиблокировочной системы тормозов/системы регулировки тягового усилия;
переключатель
регулировки
тягового
усилия;
датчик
рысканья
автомобиля;
датчик
угла
поворота
рулевого
колеса.
Осевой электромагнитный клапан постоянно регулирует выходные параметры клапана
управления, используя PWM-сигнал (широтно-импульсно-модулированный). Давление
рабочей жидкости, воздействующее на диски муфты, определяет величину крутящего
момента,
подаваемого
на
задний
мост.
Активная муфта оснащена встроенными датчиками давления и температуры масла,
благодаря чему модуль управления может точно управлять передачей крутящего момента
при любых условиях работы и окружающей среды. Используя эти сигналы, модуль
управления применяет стратегии защиты муфты от перегрева; в экстремальных случаях
для защиты муфты от повреждения муфта отсоединяется, если температура
гидравлической жидкости превышает 105°C. Нормальное функционирование муфты
возобновляется,
когда
температура
опускается
ниже
101°C.
21
Модуль управления имеет встроенную диагностическую систему, которая выполняет
постоянный мониторинг системы активной муфты, а также ее входных и выходных
сигналов. Если модуль управления выявляет неисправность, генерируется DTC
(диагностический код неисправности). Для доступа к DTC служит диагностическая
система,
предписанная
компанией
Land
Rover.
Во время движения по поверхностям с очень низким трением, в частности, по мокрой
траве, снегу или льду, может возникнуть первоначальная пробуксовка колес и
ухудшение сцепления колес с поверхностью. Даже при наличии активной муфты колеса
могут повернуться почти на 60 градусов до того, как возникнет возможность передать
через
муфту
небольшой
крутящий
момент
500
Нм.
Для противодействия этому явлению компания Land Rover разработала уникальную
функцию предварительного нагнетания высокого давления, которая активирует
гидравлический контур, как только происходит запуск двигателя. Фактически,
гидравлический насос с электроприводом создан для поддержания в муфте
потенциального
крутящего
момента
500
Нм.
Кроме того, функция предварительного нагнетания сокращает время, необходимое для
достижения полной передачи крутящего момента, если выявлена пробуксовка. Полная
передача крутящего момента - 1500 Нм - может быть достигнута из неподвижного
состояния при повороте колес менее чем на 15 градусов, а в аналогичных муфтах без
функции предварительного нагнетания этот угол может превышать 60 градусов.
В автомобилях с системой Terrain Response появляется дополнительное
преимущество - можно изменять уровень предварительного нагнетания для получения
оптимального
тягового
усилия
при
движении
по
различным
поверхностям.
Уровень предварительного нагнетания изменяется в зависимости от режима Terrain
Response,
например:
• Если система Terrian Response работает в режиме "Специальные программы
отключены", что эквивалентно обычному режиму работы автомобилей без системы
Terrian Response, при движении автомобиля из неподвижного состояния по
прямолинейной траектории муфта запрограммирована на передачу крутящего момента
500 Нм на задний мост. Эта стратегия сводит к минимуму потерю тягового усилия при
начале движения независимо от характера дорожного полотна/местности. Когда
автомобиль разгоняется, давление в муфте снижается для снижения расхода топлива.
• Благодаря возможности отслеживать угол поворота рулевого управления, можно
запрограммировать муфту так, чтобы через нее не передавался крутящий момент. Это
предотвращает блокировку муфты при маневрировании автомобиля на низкой скорости и
при
резких
углах
поворота
рулевого
управления.
• В режиме "Трава/Гравий/Снег" муфта программируется на поддержание состояния
предварительного нагнетания до достижения гораздо более высоких скоростей. Эти же
условия применимы даже при движении автомобиля на низких скоростях и при резких
углах поворота рулевого управления, поскольку на поверхностях с низким трением
тяговое
усилие
имеет
приоритет
над
блокировкой
муфты.
Карданный вал соединяется с передним диском муфты в сборе (первичный), задний диск
муфты сцепления в сборе соединяется с ведущей шестерней дифференциала
(вторичный). Наклонный диск с 6 гидравлическими роликами также соединяется с
ведущей шестерней дифференциала. Когда нет разницы скоростей между входной и
выходной
сторонами
муфты,
ролики
не
действуют.
Однако, когда передний и задний мост начинают вращаться с разной скоростью,
наклонный диск вращается относительно роликов, что создает гидравлическое давление.
Это давление служит для принудительного совмещения противоположных дисков муфты,
вследствие чего увеличивается передача крутящего момента на задний мост. По мере
увеличения разницы в скорости мостов гидравлическое давление дополнительно толкает
диски муфты один к другому, чтобы увеличить передачу крутящего момента на задний
мост.
22
Контрольный клапан/осевой электромагнитный клапан управляет величиной давления,
воздействующего на диски муфты, и, следовательно, величиной крутящего момента,
передаваемого на задний мост. Жесткие производственные допуски и исключительно
низкий износ элементов гарантирует точность регулировки крутящего момента на
протяжении
всего
срока
эксплуатации
автомобиля.
На поверхностях с очень низким трением может сформироваться тормозной момент
карданной
передачи,
например:
-
обратный
крутящий
момент
при
принудительное
перемещение
карданного
торможении
двигателем;
вала
передними
колесами.
Это может повлиять на скорость задних колес, не позволяя определить истинную
способность к сцеплению задних колес, поскольку искажается сигнал скорости колес.
Чтобы исключить такую возможность, предусмотрено немедленное размыкание муфты
при задействовании системы курсовой устойчивости. Для этой цели служит байпасный
клапан, который немедленно снижает давление в системе до номинального уровня.
С помощью большой тарельчатой пружины диски муфты принудительно размыкаются,
чтобы исключить передачу крутящего момента через муфту. Даже при 0°C передача
крутящего
момента
снижается
с
300
Нм
до
нуля
в
течение
10
мс.
Чем больше расстояние, на которое должны быть перемещены диски муфты для
контакта, тем больше времени требуется для вытеснения гидравлической жидкости,
необходимой для нагнетания давления и передачи крутящего момента. Для
противодействия этому в муфте предусмотрен ресивер. Он поддерживает в
гидравлическом контуре номинальное давление на уровне 4 бар. Хотя это давление
недостаточно для обеспечения передачи значительного крутящего момента через муфту,
оно заставляет диски очень тесно сблизиться, и при этом для обеспечения полного
включения
и
максимальной
передачи
крутящего
момента
требуется
очень
незначительное вытеснение рабочей жидкости. Полная передача крутящего момента
может быть достигнута за внушительный промежуток времени - 150 мс.
Комплект дисков муфты состоит из 7 пар дисков, внутренние диски изготовлены из
закаленной стали, внешние диски изготовлены из стали со спеченной поверхностью.
Диски
муфты
работают
в
трансмиссионной
жидкости.
Передача крутящего момента через комплект дисков муфты ограничена значением 1500
Нм. Благодаря этому низкие передачи сохраняют элемент переднего привода для
устойчивости тягового усилия. На высоких передачах муфта теоретически способна
передавать на задний мост все приводное усилие, хотя для того, чтобы это произошло,
должны
присутствовать
экстремальные
условия.
4.
ПРИНЦИПЫ
РАБОТЫ
Внутренний электронно-управляемый насос обеспечивает гидравлическое давление
предварительного нагнетания в муфте. Давление предварительного нагнетания
обеспечивает подачу требуемого рабочего давления на диски муфты, что исключает
первоначальную
пробуксовку
колес
при
разгоне
автомобиля
с
места.
В сочетании с давлением предварительного нагнетания на диски муфты воздействует
механический гидравлический насос, обеспечивая подачу главного гидравлического
рабочего давления муфты. Механический насос работает по "входной стороне" и
"выходной
стороне"
муфты:
-
входная сторона - соединение с
выходная
сторона
соединение
карданным валом от переднего
с
дифференциалом
к
заднему
моста;
мосту.
Любая разница в скорости между передним и задним мостом инициирует работу
механического
гидравлического
насоса.
Величина
гидравлического
давления,
23
прикладываемого насосом к комплекту дисков муфты, определяет зазор между
дисками. Например, чем выше гидравлическое давление, тем меньше зазор между
дисками и, следовательно, тем больше крутящий момент, передаваемый через муфту от
переднего
моста
к
заднему
мосту.
Это основное гидравлическое давление служит для передачи крутящего момента и
обеспечения тягового усилия, необходимого на бездорожье, а также для обеспечения
требуемой блокировки.
Рассмотрим теперь, как работает на автомобиле Freelander 2 фирменная
система
Terrain
Response
Материал
подготовил
наш
одноклубник
Гаврик.
Особо писать о системе нечего, просто во вращающемся регуляторе, изображённом ниже,
сидит
ещё
один
маленький
человечек,
помогающий
Вам
вести
автомобиль.
Суть системы заключается в обеспечении оптимальных условий сцепления с дорогой и
динамических
характеристик
автомобиля.
Система работает всегда. Крайнее левое положение вращающегося регулятора лишь
отключает
специальные
программы.
Три
•
•
•
специальные
программы
Grass/Gravel/Snow
Mud/Ruts
Sand
охватывают
все
(программа
(программа
(программа
виды
поверхностей:
«Трава/гравий/снег»).
«Грязь/колея»).
«Песок»).
Для достижения эксплуатационных характеристик автомобиля, соответствующих
выбранной поверхности, Terrain Response использует следующие системы :
•
•
•
Система
Автоматическая
Система
коробка
управления
управления
передач
(при
активной
двигателем.
наличии).
муфтой
24
• Система ABS (антиблокировочная система тормозов (ABS)/ динамическая система
курсовой устойчивости (DSC)/ электронная система регулировки тягового усилия (ETC)/
система
контролируемого
спуска
(HDC))
.
В блоке переключателей вращающегося регулятора также находится модуль управления
Terrain Response. Модуль управления определяет выбранное положение вращающегося
регулятора
и
передает
сигнал
в
каждую
из
4
систем,
используемых
TR.
В каждом из этих модулей управления записано программное обеспечение, которое вводит в
контролируемой системе корректные параметры работы с учетом выбранного режима Terrain
Response. Кроме того, модули управления обеспечивают обратную связь в рамках
выбранной программы, что позволяет модулю управления системы Terrain Response
проконтролировать
переход
всех
систем
на
корректные
параметры
работы.
Информация передается водителю в виде сообщения на дисплее центра сообщений, который
расположен на щитке приборов. В сообщении говорится о том, какие меры может принять
водитель для оптимизации динамических характеристик автомобиля с учетом условий
движения.
Автоматическая помощь системы Terrain Response и выводимая на дисплей информация
будут особенно полезны водителю, не имеющему опыта поездок по бездорожью. Опытный
водитель может выбирать специальные программы для экстремальных условий,
позволяющие контролировать работу систем автомобиля (например, параметры работы
дроссельной заслонки, переключения передач или противобуксовочной системы), что
невозможно
на
автомобилях,
не
оснащенных
системой
Terrain
Response.
Расмотрим
Система
работу
управления
каждой
из
двигателем
систем.
(EМS)
EMS может менять параметры работы педали акселератора для изменения крутящего
момента
двигателя
при
одном
и
том
же
ходе
педали.
Каждая программа TR использует комбинацию рабочих параметров для каждой системы.
Смена программы влечет за собой заметное для водителя изменение рабочих характеристик,
например: если удерживать педаль акселератора в неизменном положении и сменить
программу Grass/Gravel/Snow ("Трава/гравий/снег") на программу Sand ("Песок"), водитель
заметит увеличение крутящего момента и частоты оборотов двигателя. При переходе от
программы Sand ("Песок") к программе Grass/Gravel/Snow ("Трава/гравий/снег") водитель
отметит
уменьшение
крутящего
момента
и
частоты
оборотов
двигателя.
ПРИМЕЧАНИЕ : На изменение крутящего момента и частоты оборотов двигателя может
потребоваться около 30 секунд, так что работу системы Terrain Response не следует
принимать
за
неисправность
системы
управления
двигателем
EMS.
Система управления коробкой передач (только автоматическая коробка передач)
Блок управления коробкой передач изменяет параметры переключения передач в
соответствии с выбранной программой Terrain Response. Это приводит к раннему или
позднему
переключению
на
более
высокую
или
низкую
передачу.
Например, в программе Grass/Gravel/Snow ("Трава/гравий/снег") коробка передач будет
рано переключаться на более высокую передачу и очень поздно - на более низкую. За счет
этого обеспечивается самая высокая возможная передача. Функция обнаружения спуска в
блоке управления коробкой передач (ТСМ) заблокирует гидротрансформатор и, в случае
необходимости, будет удерживать выбранную передачу до предельной частоты оборотов
двигателя при крутом спуске. Это обеспечивает максимальное торможение двигателем до
того,
как
водитель
нажмет
на
тормоза.
Спортивный режим доступен только, когда выбрана стандартная программа. Спортивный
режим недоступен при любой включенной специальной программе системы Terrain Response.
Режим
"CommandShift™"
доступен
при
любой
программе.
25
Управление
активной
муфтой
Блок управления активной муфтой имеет две рабочих стратегии: основную и ответную.
Основная стратегия предусматривает упреждение и прогнозирование значения крутящего
момента блокировки, необходимого для сведения к минимуму пробуксовки и обеспечения
максимальной стабильности. Каждая программа TR имеет определенную пороговую
величину и входные критерии активной стратегии. Например, более высокий крутящий
момент
блокировки
будет
использоваться
на
скользких
поверхностях.
Ответная стратегия изменяет необходимый для блокировки крутящий момент в зависимости
от фактической пробуксовки колес и динамических характеристик движения автомобиля.
Каждая программа TR имеет определенную пороговую величину и входные критерии
ответной стратегии. Ответная стратегия улучшает сцепление колес с дорогой за счет
предотвращения их пробуксовки, возникающей после применения основной стратегии.
Параметры блокировки зависят от выбранной программы. Так например, наименьший
крутящий момент требуется при движении по скользкой поверхности, когда требуется
максимальное сцепление колес с дорогой и минимальное повреждение покрытия.
Для расчета крутящего момента блокировки используются разные сигналы от других систем,
в частности, сигналы, характеризующие крутящий момент двигателя, положение педали
акселератора, выбранную передачу, угол поворота рулевого колеса, скорость движения
автомобиля, его боковое ускорение и закручивание вокруг вертикальной оси.
Функция DSC системы ABS может корректировать работу системы управления активной
муфтой и уменьшать прилагаемый крутящий момент блокировки во время работы системы
DSC.
Управление
системой
ABS
Блок управления ABS управляет рядом функций и регулирует эксплуатационные параметры
этих
функций
для
оптимизации
выбранной
программы
TR.
Система
регулировки
тягового
усилия
Система регулировки тягового усилия использует различные пороговые значения
пробуксовки/ускорения для повышения сцепления колес с дорогой и стабильности
автомобиля. Например, для уменьшения пробуксовки колес при езде по скользкой
поверхности чувствительность системы повышается. Если в таких условиях допустить
пробусовку, потеря сцепления может привести к различным последствиям: от повреждения
поверхности (мокрая трава) до невозможности продолжать движение из-за пробуксовки
колес
(снег).
Динамическая
система
курсовой
устойчивости
В случае выключения системы DSC во время использовании специальной программы TR,
при последующем переключении на другую программу система DSC автоматически
включается
снова.
Система DSC использует различные пороговые значения для выбранной программы с целью
сокращения своего воздействия, что избавляет водителя от необходимости выключать
динамическую систему курсовой устойчивости для уменьшения вмешательства в работу
двигателя, что иногда требуется в условиях сильного бездорожья. При движении по
глубокому песку может быть полезным отключить динамическую систему курсовой
устойчивости при помощи переключателя DSC, в дополнение к включению программы Sand
("Песок").
В программе Mud/Ruts ("Грязь/колея") система DSC допускает более высокое пороговое
значение рыскания (закручивания вокруг вертикальной оси). Это обеспечивает более
значительный перепад между фактическим и желаемым характером вращения колеса,
прежде чем система DSC вмешается в работу. Это позволяет системе DSC игнорировать
влияние колеи, выражающееся в ударной тряске или изменении угла поворота передних
26
колес.
TR может изменять баланс вмешательства в работу двигателя и тормозной системы.
Например, при выборе программы Sand ("Песок") система DSC уменьшает вмешательство в
работу двигателя и увеличивает вмешательство в работу тормозной системы для
поддержания механического момента автомобиля и предотвращения увязания при
обнаружении
пробуксовки
колеса.
Система
контролируемого
спуска
Включение и выключение режима управляемого спуска и выбор заданной скорости
осуществляется автоматически в зависимости от выбранной программы системы TR. При
необходимости
также
повышается
быстрота
реагирования
функции
HDC.
Автоматическая работа функции HDC призвана помочь водителю и сводится к включению
или выключению данной системы, когда в этом возникает наибольшая необходимость.
HDC автоматически включается только при выборе программы Mud/Ruts («Грязь/колея»). В
других
программах
HDC
не
включается
автоматически.
Неправильное
использование
программ
Выбор
неправильной
программы
предотвращается
следующим
образом:
• Символ выбранной программы постоянно отображается на расположенном на щитке
приборов
дисплее
информационного
центра
• Блок управления системы Terrain Response блокирует определенные функции в некоторых
программах, например: функция круиз-контроля доступна только при выключенных
специальных
программах
либо
при
включенной
программе
Grass/Gravel/Snow
("Трава/гравий/снег") спортивный режим коробки передач выключен во всех специальных
программах.
• Если зажигание было выключено в течение более чем 6 часов, система Terrain Response
переключается в режим отключения специальных программ ("Special Programs off").
Выбор программы, несоответствующей дорожным условиям, не представляет опасности для
водителя
и
не
может
причинить
вред
автомобилю.
Продолжительная эксплуатация автомобиля при неправильно выбранной программе может
привести
к
сокращению
срока
службы
некоторых
элементов.
Водитель может заметить изменение динамических характеристик автомобиля, связанное с
ухудшением реакции двигателя и коробки передач, по сравнению с режимом выключения
специальных
программ.
Кроме того, в некоторых программах постоянно включен режим HDC, о чем напоминает
горящий
индикатор
HDC
на
щитке
приборов.
Водитель также может заметить блокировку центральной муфты, что приводит к эффекту
подтормаживания
при
маневрировании
в
некоторых
специальных
программах.
Информация
для
водителя
Щиток приборов включает в себя центр сообщений, который отображает информацию о
состоянии автомобиля. Дисплей центра сообщений отображает символ текущей выбранной
программы системы TR. Если на дисплее не отображается никакой символ, это означает, что
не выбрана ни одна из специальных программ и система находится в режиме отключения
специальных
программ
("Special
Programs
off").
Горящая на панели приборов сигнальная лампа или соответствующее сообщение на дисплее
информационного центра также сообщает водителю о любых изменениях, требуемых
подсистемами,
например,
выключение
HDC
("HDC
OFF").
В определенных условиях эксплуатации система Terrain Response также отображает
рекомендательные или предупредительные сообщения, чтобы водитель мог использовать
весь потенциал автомобиля, например, на дисплее информационного центра отображается
угол поворота, чтобы избежать поворота рулевого колеса до ограничителя при движении в
глубокой
колее.
27
Неисправности
систем,
используемых
TR
В случае обнаружения неисправности в одной из 4 систем водитель узнает об этом по
миганию сигнальной лампы и/или появлению соответствующего сообщения от данной
системы на дисплее информационного центра на щитке приборов. Предупреждения о
неисправности
в
системе
TR
не
будет.
Если при какой-либо неисправной системе водитель попытается выбрать другую программу
TR при помощи регулятора или после следующего цикла включения зажигания, на дисплее
информационного центра появится следующее сообщение: "SYSTEM FAULT SPECIAL
PROGRAMS NOT AVAILABLE" (НЕИСПРАВНОСТЬ СИСТЕМЫ. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ
НЕДОСТУПНЫ). Это сообщение указывает на то, что TR неисправна, но это вызвано лишь
неисправностью одной из 4 систем. Это сообщение будет отображаться 5 секунд при
включении зажигания, но оно будет повторено, если водитель попытается использовать
вращающийся регулятор системы Terrain Response или после каждого последующего
включения
зажигания.
Ошибка
пользователя
Реакция системы на следующие неправильные действия пользователя может быть по ошибке
принята
за
неисправность
системы:
• Двигатель не работает – происходит изменение программы, а сообщения выводятся на
дисплей
только
при
работающем
двигателе
• Предпринимается попытка смены программы при активной системе DSC или ABS (сюда
входят циклы антиблокировочной системы при использовании системы управляемого спуска
по
скользкой
или
рыхлой
поверхности).
• Предпринимается попытка смены программы при перегреве активной муфты.
В системе полного привода осталось посмотреть , что у нас находится впереди.Здесь
немного
.
Передний
ведущий
мост.
Дифференциал
Дифференциал поровну распределяет крутящий момент, передаваемый от коробки передач,
между левой и правой передними полуосями, а также передает крутящий момент на задний
дифференциал через раздаточную коробку.Дифференциал расположен в задней части
картера коробки передач. Обе стороны дифференциала соединены с левой и правой
полуосями, передающими крутящий момент к передним колесам. Через шлицевой вал с
правой стороны коробки передач дифференциал также соединен с раздаточной коробкой,
которая
передает
крутящий
момент
к
задним
колесам.
Раздаточная
коробка
12-
коробка
раздаточная
передач
коробка
Раздаточная коробка расположена в задней части двигателя . В вариантах с бензиновыми и
с дизельными двигателями, с механической и с автоматической коробкой передач
используется
идентичная
раздаточная
коробка.
Раздаточная коробка приводится в действие непосредственно от дифференциала коробки
передач посредством полого вала, через который проходит правая полуось. (Левая полуось
приводится в движение непосредственно от дифференциала коробки передач). Приводное
усилие передается на карданный вал посредством гипоидной конической зубчатой передачи
с низким смещением, конфигурация которой обеспечивает минимальные потери мощности во
всем диапазоне скоростей. Раздаточная коробка передает крутящий момент от
дифференциала коробки передач на карданный вал и задний дифференциал. На передние
полуоси
крутящий
момент
от
раздаточной
коробки
не
передается.
Особенности
• Крутящий
• Выходное
• Заполняется
• Отдельный
раздаточной
момент
1500
передаточное
число
к
карданному
валу
маслом
на
весь
срок
коробки:
Нм.
2,58:1.
службы.
сапун.
28
ABS
Система тормозов является отдельной системой, но стоит её упомянуть в этом разделе
.
При необходимости модуль ABS активно вмешивается
во время торможения или
маневрирования, корректируя высоту, курсовую устойчивость, тяговое усилие или скорость
автомобиля. Если требуется значительная корректировка, модуль ABS посылает в модуль
управления двигателем запрос на понижение мощности двигателя, чтобы дополнительно
стабилизировать
и
скорректировать
поведение
автомобиля.
Система ABS также предоставляет функции торможения, которые предназначены для
облегчения
движения
автомобиля
или
помощи
водителю.ABS:
• Антиблокировочная
система
тормозов
(ABS)
• Система
торможения
на
поворотах
(CBC)
• Управление
динамической
курсовой
устойчивостью
автомобиля
(DSC)
• Электронная
система
распределения
тормозного
усилия
(EBD)
• Электронная
система
регулировки
тягового
усилия
(ETC)
• Система
помощи
при
экстренном
торможении
(EBA)
• Управление
тормозным
моментом
двигателя
(EDC)
• HDC
(с
функцией
трогания
на
склоне)
• Управление
креном
(RSC)
Все перечисленные функции торможения, кроме системы контролируемого спуска,
автоматически
активируются,
когда
работает
двигатель.
Антиблокировочная
система
тормозов.
ABS контролирует скорость всех колес, чтобы обеспечить оптимальную пробуксовку колес
при торможении с сохранением сцепления колес с дорогой. Блокировка колес
предотвращается, чтобы сохранить контроль над автомобилем с эффективной работой
рулевого
управления.
Давление в передних тормозах модулируется по отдельности для каждого колеса. Давление
в задних тормозах модулируется по принципу "выбери меньшее". Принцип "выбери
меньшее" позволяет прикладывать к обоим задним тормозам одинаковое давление,
соответствующее давлению, задаваемому колесом, расположенным на поверхности с более
низким трением. Это сохраняет устойчивость задней части автомобиля, когда колеса стоят
на
поверхностях
с
разным
коэффициентом
трения.
Система
торможения
на
поворотах
CBC влияет на тормозное давление, поддерживая его ниже и в пределах пороговых
значений ABS, чтобы противодействовать моменту рысканья, возникающему при торможении
на поворотах. CBC производит корректирующий крутящий момент путем ограничения
тормозного
давления
на
одной
стороне
автомобиля.
Динамическая
система
курсовой
устойчивости
DSC использует тормоза и управление крутящим моментом силового агрегата, чтобы
облегчить поддержание поперечной устойчивости автомобиля. Когда зажигание включено,
функция DSC постоянно доступна, если не выбрано отключение с помощью переключателя
DSC. Даже в том случае, когда DSC отключена, маневры с резким рысканьем или
поперечным ускорением могут вызывать действие RSC для облегчения поддержания
устойчивости
автомобиля.
Хотя компания Land Rover рекомендует выключать DSC при всех нормальных условиях
движения, может оказаться полезным отключить DSC, чтобы увеличить тяговое усилие при
следующих
условиях:
• Раскачивание автомобиля для выезда из ямы или с рыхлого участка дороги.
• При движении по рыхлому грунту или с установленными цепями противоскольжения.
• При
движении
по
глубокому
песку,
снегу
или
грязи.
• При
движении
по
колее
с
глубокими
продольными
расщелинами.
Даже в том случае, когда DSC отключена, маневры с резким рысканьем или поперечным
ускорением могут вызывать действие RSC для облегчения поддержания устойчивости
автомобиля.
Электронное
распределение
тормозного
усилия
EBD ограничивает тормозное давление, прикладываемое к задним колесам. Когда
активируются тормоза, вес автомобиля переносится вперед, уменьшая способность задних
колес к передаче усилия торможения к дорожному покрытию. Это может вызывать
29
проскальзывание
задних
колес
и
делать
автомобиль
неустойчивым.
EBD использует аппаратное обеспечение антиблокировочной системы тормозов, чтобы
автоматически оптимизировать давление в задних тормозах ниже точки, где обычно
вступает
в
работу
ABS.
ПРИМЕЧАНИЕ
Функция
EBD
управляет
только
задними
:
тормозами.
Электронная
система
регулировки
тягового
усилия
ETC пытается оптимизировать направленное вперед тяговое усилие путем уменьшения
крутящего момента двигателя или активации тормоза на буксующем колесе до момента
восстановления
тягового
усилия.
ETC активируется, если скорость отдельного колеса выше опорной скорости автомобиля
(положительное скольжение) и педаль тормоза не нажата. На вращающемся колесе
активируется тормоз, позволяя передавать через трансмиссию избыточный крутящий момент
к небуксующим колесам. При необходимости модуль ABS также посылает сообщение к
блоку управления двигателем, чтобы запросить уменьшение крутящего момента двигателя.
Когда выбирается выключение функции DSC с помощью переключателя DSC, функция
уменьшения
крутящего
момента
двигателя
выключается.
Система
помощи
при
экстренном
торможении:
EBA помогает водителю в ситуациях экстренного торможения путем автоматического
увеличения усилия торможения. Имеются две ситуации, когда модуль вызывает активацию
EBA:
• Когда
педаль
тормоза
быстро
выжимается.
• Когда педаль тормоза выжимается достаточно сильно, чтобы ввести в работу ABS на
передних
тормозах.
Когда педаль тормоза нажимается быстро, модуль ABS увеличивает гидравлическое
давление во всех тормозах до тех пор, пока не достигается пороговое значение для работы
ABS. Это действие обеспечивает максимальное усилие торможения для имеющегося тягового
усилия. При нажатой педали тормоза, если темп увеличения гидравлического давления
превышает предварительно заданное предельное значение, модуль ABS активирует
экстренное
торможение.
Когда педаль тормоза нажимается достаточно сильно, чтобы ввести передние тормоза в
работу с активацией ABS, модуль ABS увеличивает гидравлическое давление, подаваемое к
задним
тормозам,
вплоть
до
порогового
значения
ABS.
Работа EBA продолжается до тех пор, пока водитель не отпускает педаль тормоза в
достаточной степени для того, чтобы гидравлическое давление упало ниже порогового
значения,
сохраненного
в
памяти
модуля
ABS.
Управление
тормозным
моментом
двигателя
EDC предотвращает пробуксовку колес, вызванную любой из следующих причин:
• Внезапное уменьшение крутящего момента двигателя, когда резко отпускается педаль
акселератора.
• Внезапное включение сцепления после переключения на более низкую передачу на
автомобилях
с
механической
коробкой
передач.
• Переключение на более низкую передачу с помощью функции CommandShift на
автомобилях
с
автоматической
коробкой
передач.
Когда модуль ABS обнаруживает эффект пробуксовки колес без активации тормозов, модуль
ABS подает сигнал к блоку управления двигателем , чтобы запросить мгновенное
увеличение
крутящего
момента
двигателя.
Система
контролируемого
спуска
HDC использует торможение двигателем и вмешательство в работу тормозов, чтобы
управлять скоростью автомобиля и ускорением при низкоскоростном спуске в условиях
бездорожья и в условиях низкого сцепления с дорогой в условиях бездорожья. Как правило,
ко всем четырем тормозам прикладывается равное давление, но давление к отдельным
тормозам может изменяться системами ABS и DSC, чтобы сохранять курсовую устойчивость
автомобиля. Выбор функции HDC управляется переключателем HDC, расположенным на
напольной
консоли.
HDC
работает
при
скорости
автомобиля
до
50
км/ч.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ : Неправильное использование функции HDC может ставить под
угрозу устойчивость автомобиля, приводя к опасному и неуправляемому спуску с холма.
Нажатие педали сцепления и/ или движение при нахождении коробки передач в
нейтральном положении, когда активна система HDC, предотвращает срабатывание
30
торможения двигателем для оказанию помощи автомобилю. Тормоза будут перегреваться
и инициировать стратегию уменьшения эффективности для HDC. В этом состоянии не будет
иметься
никакого
контроля
над
автомобилем
при
спуске.
ПРИМЕЧАНИЕ
:
При выбранной функции HDC она работает даже в том случае, когда нажимается педаль
сцепления или коробка передач находится в нейтральном положении. Не рекомендуется
продолжать движение на автомобиле дальше чем это абсолютно необходимо с выбранной
системой HDC и нажатой педалью сцепления или нахождении коробки передач в
нейтральном
положении.
На автомобилях с механической коробкой передач HDC может использоваться только на
первой передаче и передаче заднего хода. После того как автомобиль приходит в движение,
педаль сцепления следует полностью отпустить. Не следует во время движения с
активированной
системой
HDC
выбирать
положение
'N'
в
коробке
передач.
На автомобилях с автоматической коробкой передач HDC может использоваться только в
положениях 'D', 'R' и CommandShift '1'. В положении 'D' блок управления коробкой передач
автоматически выбирает наиболее подходящую передачу. Не следует во время движения с
активированной
системой
HDC
выбирать
положение
'N'
в
коробке
передач.
Функция HDC может быть выбрана при скорости до 80 км/ч, но будет активироваться только
при
скорости
ниже
50
км/ч.
Когда
выбирается
HDC:
• При скорости до 50 км/ч контрольная лампа статуса HDC постоянно горит, если выбрана
действительная
передача.
• При скорости в диапазоне от 50 до 80 км/ч контрольная лампа HDC мигает, а на
автомобилях с щитком приборов "высокой серии" в центре сообщений отображается
сообщение, уведомляющее о том, что скорость слишком высока. Если переключатель HDC
нажимается, когда скорость автомобиля больше 80 км/ч, контрольная лампа статуса HDC не
будет
гореть
и
HDC
не
будет
выбираться.
• Если скорость достигает 80 км/ч или больше, звучит предупреждающий звуковой сигнал,
функция HDC выключается, контрольная лампа статуса гаснет и, на автомобилях с щитком
приборов "высокой серии", в центре сообщений отображается сообщение, уведомляющее о
том,
что
система
HDC
выключена.
•
Когда система HDC включена, модуль ABS вычисляет заданную скорость и сравнивает ее с
фактической скоростью автомобиля. Затем модуль ABS при необходимости активируется в
режиме активного торможения, чтобы обеспечить и сохранить заданную скорость. Работа
стоп-сигналов
автомобиля
при
работе
HDC
управляется
CJB.
Активация педали тормоза при активном торможении может приводить к пульсации,
воспринимаемой
через
педаль
тормоза.
Заданная скорость изменяется между минимальным и максимальным значениями для каждой
передачи и диапазона коробки передач, в зависимости от команд водителя, подаваемых
через педали: Если педали не используются, модуль ABS принимает значение скорости,
задаваемое
по
умолчанию:
Заданные
значения
скорости
HDC
Заданная скорость
Передача в автоматической коробке передач
Передача в
механической
коробке
передач
1-я
и
D
Задний
ход
1-я
Задний
ход
По
умолчанию
10
км/ч
3,5
км/ч
10
км/ч
8
км/ч
Минимум
6
км/ч
3,5
км/ч
7,5
км/ч
8
км/ч
Максимум
20
км/ч
3,5
км/ч
20
км/ч
8
км/ч
Заданная скорость изменяется между минимальным и максимальным значениями с помощью
педали акселератора или путем нажатия на кнопки '+' и '- 'круиз-контроля (в зависимости от
спецификации автомобиля). Заданная скорость HDC также будет изменяться в зависимости
от
выбранного
режима
Terrain
Response™.
При изменениях заданной скорости модуль ABS ограничивает замедление и ускорение
31
автомобиля
до
-0,5
м/с2
и
до
+0,5
м/с2
соответственно.
Чтобы обеспечить безопасный переход от активного торможения к отпусканию тормозов,
модуль ABS вызывает стратегию уменьшения эффективности тормозов, которая постепенно
уменьшает усилие торможения при активном торможении. Стратегия уменьшения
эффективности тормозов работает, если при активном торможении обнаруживается любое из
следующих
условий.
• HDC
отключается
путем
использования
переключателя
HDC.
• Неисправность элемента, используемого HDC, но не критичная для функции уменьшения
эффективности
тормозов.
• Нажатие педали акселератора, когда коробка передач находится в нейтральном
положении.
• Перегрев
тормозов.
Если снижение эффективности тормозов вызывается отключением HDC или неисправностью
элемента, функция HDC отменяется модулем ABS. Если снижение эффективности тормозов
вызывается тем, что выжимается педаль акселератора при нахождении коробки передач в
нейтральном положении, или вследствие перегрева тормоза, функция HDC остается в
состоянии готовности и возобновляет работу после отпускания педали акселератора или
охлаждения
тормозов.
Стратегия уменьшения эффективности тормозов увеличивает заданную скорость с
постоянным ускорением 0,5 м/с2 до тех пор, пока не достигается максимальная заданная
скорость, или до тех пор, пока не запрашивается активное торможение в течение 0,5
секунды. Если педаль акселератора расположена в диапазоне, который влияет на заданную
скорость,
темп
ускорения
увеличивается
до
1,0
м/с2
.
Когда имеет место снижение эффективности, звучит предупреждающий звуковой сигнал и
гаснет контрольная лампа статуса HDC. Затем гаснет контрольная лампа HDC (на щитке
приборов "низкой серии") или в центре сообщений (на щитке приборов "высокой серии")
отображается
сообщение,
уведомляющее
о
неисправности.
Когда снижение эффективности происходит из-за перегрева тормозов, на автомобилях с
щитком приборов "высокой серии" отображается сообщение, уведомляющее о том, что HDC
временно недоступен. На автомобилях с щитком приборов "низкой серии" контрольная
лампа HDC мигает. В конце работы функции снижения эффективности контрольная лампа
статуса HDC мигает. Мигание контрольных ламп и/ или высвечивание сообщения
продолжается при выбранной системе HDC до тех пор, пока тормоза не будут охлаждены.
Для контроля перегрева тормозов модуль ABS контролирует эффективность торможения и на
основании этого оценивает температуру каждого тормоза. Если оцененная температура
любого из тормозов превышает предварительно заданное предельное значение, модуль ABS
вызывает стратегию уменьшения эффективности торможения. После цикла уменьшения
эффективности торможения работа HDC вновь становится возможной, когда модуль ABS
оценивает, что температура во всех тормозах меньше 64 % от заданного предельного
значения
температуры.
Поддержание
устойчивости
с
устранением
крена
Функция RSC использует тормоза и двигатель, чтобы попытаться восстановить устойчивость
автомобиля, если автомобиль вовлекается в резкий маневр, грозящий опрокидыванием
автомобиля.
Модуль ABS контролирует входные сигналы от водителя и поведение автомобиля, используя
различные сигналы силового агрегата, и входные сигналы от датчиков скорости колес,
датчика угла поворота рулевого колеса, датчиков крена, рысканья и поперечного
ускорения. Эти входные сигналы сравниваются с смоделированным поведением и, если
характер поведения автомобиля достигает заданного уровня риска, модуль ABS
ограничивает мощность двигателя или притормаживает одно или несколько колес настолько,
чтобы позволить автомобилю восстановить устойчивость и помочь водителю контролировать
автомобиль.
Когда зажигание включено, функция
выключение функции DSC.
RSC
постоянно
доступна, даже
если
выбрано