Brake Assist System 1 [PDF]

Citation preview

The Brake Assist System LATAR BELAKANG Statistik kecelakaan menunjukkan bahwa pada tahun 1999 saja, 493.527 kecelakaan di Jerman disebabkan oleh kesalahan pengemudi. Banyak kecelakaan yang disebabkan oleh pengabaian pada jalan yang benar, mengemudi di sisi jalan yang salah, kecepatan yang tidak sesuai, jarak yang tidak memadai dari kendaraan lain dan sebagainya mungkin dapat dicegah seandainya kendaraan dapat mengerem lebih cepat. Apa artinya ini? Studi telah menunjukkan bahwa banyak pengemudi tidak menerapkan rem secukupnya dalam situasi darurat karena kurangnya pengalaman. Itu berarti bahwa efek pengereman terbesar yang mungkin tidak tercapai karena pengemudi tidak menekan pedal rem dengan cukup keras. Oleh karena itu, sistem bantuan rem dikembangkan untuk mendukung pengemudi dalam situasi pengereman yang kritis.



Di awal pengembangan mobil, rem memainkan peran yang agak sedikit dikembangkan karena gesekan di drive train sangat besar sehingga kendaraan melambat cukup bahkan tanpa rem digunakan. Peningkatan daya dan kecepatan serta kepadatan lalu lintas yang terus meningkat menyebabkan pertimbangan di tahun 20-an tentang bagaimana sistem rem yang tepat dapat memberikan penyeimbang terhadap daya yang lebih besar dan kinerja mengemudi. Tetapi hanya setelah kemajuan dalam elektronik dan mikroelektronika dapat dikembangkan sistem yang dapat bereaksi cukup cepat dalam situasi darurat. Nenek moyang dari sistem rem elektronik adalah ABS, yang, sejak diperkenalkan pada tahun 1978, telah terus dikembangkan dan diperluas dengan fungsi tambahan. Fungsi-fungsi ini campur tangan secara aktif dalam proses mengemudi untuk meningkatkan stabilitas mengemudi. Saat ini, tren dalam pengembangan adalah sistem pendukung pengemudi seperti sistem bantuan rem. Sistem bantuan rem mendukung pengemudi ketika melakukan pengereman dalam situasi darurat untuk mencapai jalur rem sesingkat mungkin sambil mempertahankan kemampuan kemudi.



Apa yang dilakukan dengan sistem bantuan rem Untuk menjawab pertanyaan ini, pertama-tama mari kita lihat manuver pengereman tanpa sistem bantuan rem. Seorang pengemudi terkejut dengan mobil di depannya yang mengerem secara tiba-tiba. Setelah kejutan sesaat, dia mengenali situasinya dan mengerem. Mungkin karena dia tidak harus mengerem dalam situasi kritis sangat sering dan karena itu tidak merasakan seberapa keras dia harus mengerem, dia tidak menekan pedal dengan sekuat tenaga. Akibatnya, tekanan rem sebesar



mungkin tidak akan dikembangkan dalam sistem dan jarak pengereman yang berharga hilang. Kendaraan mungkin tidak berhenti pada waktunya. Sebagai perbandingan, mari kita melihat mobil dalam situasi yang sama tetapi dengan sistem bantuan rem. Seperti sebelumnya, rem tidak diterapkan dengan kekuatan yang memadai. Berdasarkan kecepatan dan kekuatan pedal rem ditekan, sistem bantuan rem mendeteksi keadaan darurat. Sistem bantuan rem meningkatkan tekanan rem sampai peraturan ABS melakukan intervensi untuk mencegah roda mengunci. Dengan cara ini efek pengereman yang paling besar dapat dicapai dan jalur rem dapat dipersingkat secara signifikan.



PENDAHULUAN



Tergantung pada pabrikan dari sistem pengaturan roda, tujuan pengembangan dari sistem bantuan rem diperoleh dengan cara yang berbeda. Saat ini, kami dapat membedakan antara dua jenis: - sistem bantuan rem hidrolik dan - sistem bantuan rem mekanis. Dalam sistem bantuan rem hidrolik, seperti itu dari Bosch, pompa aliran balik dari sistem hidrolik ABS / ESP memberikan tekanan, dengan demikian ungkapan "sistem bantuan rem hidrolik". Dalam konteks ini, kita berbicara tentang pengembangan tekanan aktif. Keuntungan dalam desain adalah tidak ada komponen tambahan yang perlu diintegrasikan. Di VOLKSWAGEN, sistem bantuan rem hidrolik saat ini sedang digunakan di Polo 2002, Passat 2001, dan kendaraan kelas-D. Dalam sistem bantuan rem mekanis dari Continental-Teves, tekanan rem dikembangkan dan situasi darurat terdeteksi oleh komponen mekanis dalam servo rem. Sistem bantuan rem mekanis digunakan dalam model Golf dan Bora saat ini. Kedua sistem memanfaatkan komponen sistem yang ada untuk mengimplementasikan fungsi sistem bantuan rem. Karenanya sistem bantuan rem saat ini hanya tersedia bersama dengan ESP. Dalam program belajar mandiri ini, perbedaan dalam desain dan fungsi antara sistem bantuan rem hidrolik dan mekanik akan dijelaskan.



Rancangan. Komponen utama dalam sistem bantuan rem Bosch adalah unit hidrolik dengan unit kontrol ABS terintegrasi dan pompa aliran balik. Pengirim tekanan rem di unit hidrolik, sensor kecepatan dan lampu rem memasok sinyal ke sistem bantuan rem sehingga dapat mengidentifikasi keadaan darurat. Tekanan dinaikkan dalam silinder sleeve rem oleh aktuasi katup tertentu dalam unit hidrolik dan pompa aliran balik untuk TCS / ESP. Perbandingan. Kendaraan tanpa sistem bantu rem mencapai rentang pengaturan ABS lebih lambat dari kendaraan dengan sistem bantuan rem dan akibatnya memiliki jalur rem yang lebih panjang.



Fungsi Fungsi sistem bantuan rem dapat dibagi menjadi dua fase: - Fase 1 - Mulai dari intervensi sistem bantuan rem - Fase 2 - Kesimpulan dari intervensi sistem bantuan rem Jika kondisi pemicu telah terpenuhi, bantuan rem meningkatkan tekanan rem. Kisaran pengaturan ABS cepat dicapai melalui peningkatan tekanan aktif ini.



Katup sakelar program stabilitas elektronik N225 di unit hidrolik dibuka dan katup bertekanan tinggi program stabilitas elektronik N227 ditutup. Akibatnya, tekanan yang diciptakan oleh aktuasi pompa aliran balik langsung diarahkan ke silinder pendukung rem. Phase 1 Fungsi sistem bantuan rem adalah untuk meningkatkan tekanan rem secepat mungkin ke nilai maksimum. Fungsi ABS, yang seharusnya mencegah roda dari mengunci, membatasi peningkatan tekanan ketika ambang penguncian tercapai. Itu berarti bahwa sekali intervensi ABS telah dimulai, sistem bantuan rem tidak dapat lebih meningkatkan tekanan rem. Ketika ABS melakukan intervensi, katup sakelar ESP (tekanan rem) N225 ditutup lagi dan katup tekanan tinggi ESP N227 dibuka. Pembuangan dari pompa aliran balik menjaga tekanan rem di bawah ambang penguncian.



Phase 2 Jika pengemudi mengurangi tekanan pada pedal rem, kondisi pemicu tidak lagi terpenuhi. Sistem bantuan rem menyimpulkan bahwa situasi darurat telah teratasi dan bergerak ke fase 2. Sekarang tekanan pada silinder pendukung rem disesuaikan dengan tekanan pengemudi pada pedal rem. Transisi dari fase 1 ke fase 2 terjadi bukan dengan lompatan tetapi dengan kesinambungan, dengan sistem bantuan rem mengurangi kontribusinya terhadap tekanan relatif terhadap pengurangan tekanan pada pedal rem. Ketika kontribusinya akhirnya mencapai nol, fungsi pengereman normal dipulihkan.



Sistem bantuan rem juga mengakhiri intervensinya ketika kecepatan kendaraan turun di bawah nilai yang telah ditentukan. Dalam kedua kasus, tekanan rem dikurangi dengan aktuasi katup yang sesuai. Minyak rem dapat mengalir ke akumulator dan dipompa kembali ke reservoir minyak rem oleh pompa aliran balik. Kondisi pemicunya Situasi pengereman darurat diidentifikasi oleh kondisi pemicu berikut, memicu intervensi oleh sistem bantuan rem. Kondisi-kondisi ini harus dipenuhi: 1. Sinyal dari sakelar lampu rem yang menunjukkan bahwa rem telah diterapkan. 2. Sinyal dari sensor kecepatan menunjukkan seberapa cepat kendaraan melaju. 3. Sinyal dari pengirim tekanan rem menunjukkan seberapa cepat dan dengan kekuatan apa pengemudi telah mengerem.



Kecepatan dan kekuatan yang digunakan rem ditentukan dengan menggunakan gradien pengembangan tekanan dalam silinder master rem. Itu berarti bahwa unit kontrol menentukan perubahan tekanan rem saat ini melalui sensor tekanan di unit hidrolik selama periode waktu tertentu. Itu adalah gradien pengembangan tekanan



Ambang intervensi untuk sistem bantuan rem adalah nilai yang telah ditentukan tergantung pada kecepatan kendaraan. Jika tekanan pedal rem melebihi nilai yang ditentukan ini dalam periode waktu tertentu, sistem bantuan rem memulai intervensi. Ketika perubahan tekanan turun di bawah ambang batas ini, sistem bantuan rem mengakhiri intervensinya. Dengan kata lain, jika tekanan pedal mencapai nilai tertentu dalam waktu singkat t1, kondisi intervensi terpenuhi dan sistem bantuan rem mengintervensi. Jika tekanan pedal yang sama tercapai hanya setelah waktu yang lebih lama t2, kurva datar dan sistem bantuan rem tidak ikut campur. Dengan demikian, tidak ada intervensi yang terjadi jika: - pedal rem ditekan ke lambat atau tidak sama sekali, - perubahan tekanan tetap di bawah ambang batas, - kecepatan kendaraan rendah atau - pengemudi telah mengerem dengan kekuatan yang cukup.



Komponen listrik Sakelar lampu rem F Sakelar lampu rem dipasang di kluster pedal dan mendeteksi pengoperasian pedal rem. ● Cara kerjanya Sakelar lampu rem adalah tombol tekan dua posisi mekanis klasik. ● Cara sinyal digunakan Saklar menyediakan salah satu dari dua sinyal: pedal rem ditekan atau pedal rem tidak ditekan. Sinyal dari sakelar lampu rem digunakan untuk berbagai sistem rem, sistem manajemen mesin dan penyalaan lampu rem. ● Kegagalan sakelar Sistem bantuan rem tidak berfungsi tanpa sinyal sakelar lampu rem. ● Diagnosis mandiri Cacat sakelar akan dideteksi dengan diagnosa mandiri dan disimpan dalam memori gangguan. Jika sakelar diperbarui, sakelar itu harus disesuaikan menurut manual bengkel. Pengirim tekanan rem G201 Jika sistem rem memiliki ESP, pengirim tekanan rem disekrupkan langsung ke unit hidrolik dan merasakan tekanan saat ini dalam sistem rem. ● Cara kerjanya Jantung pengirim adalah elemen piezo-listrik. Bereaksi terhadap perubahan tekanan dengan perubahan distribusi muatan dalam elemen, menghasilkan perubahan tegangan yang terukur. Perubahan tegangan pengirim terdeteksi dan dievaluasi oleh unit kontrol. ● Bagaimana sinyal digunakan Seperti dijelaskan di atas, sinyal selama periode waktu digunakan untuk menghitung gradien tekanan yang menentukan kondisi intervensi untuk sistem bantuan rem.



● Kegagalan pengirim tidak baik sistem bantuan rem maupun ESP berfungsi tanpa sinyal dari pengirim tekanan rem. ● Diagnosis Mandiri Cacat pengirim akan dideteksi dengan diagnosa mandiri dan disimpan dalam memori kesalahan.



Sensor kecepatan G44 - G47 Sensor kecepatan adalah sensor induktif yang, menggunakan rotor pada setiap hub roda sebagai roda pengirim, menentukan kecepatan rotasi roda saat ini. ● Cara kerjanya Sensor ini terdiri dari inti besi lunak dengan magnet permanen dan koil. Medan magnet yang diciptakan oleh magnet permanen di atas inti besi dipengaruhi oleh roda pengirim. Perubahan medan magnet menginduksi tegangan yang dapat diukur pada koil sensor. Semakin cepat roda pengirim melewati koil, semakin tinggi frekuensi perubahan tegangan. ● Bagaimana sinyal digunakan Unit kontrol ABS menghitung kecepatan rotasi setiap roda berdasarkan frekuensi. Kecepatan rotasi roda digunakan oleh berbagai sistem kendaraan yang berbeda. ● Kegagalan sensor Tanpa sinyal sensor kecepatan, sistem bantuan rem tidak dapat menghitung ambang batas kecepatan bergantung. Sistem bantuan rem dimatikan. ● Diagnosis Mandiri Kelainan pada sensor kecepatan dideteksi oleh diagnosis otomatis dan disimpan dalam memori kesalahan.



Sensing roda aktif Ada jenis lain dari sensor kecepatan rotasi yang disebut sensor aktif dan akan digunakan dengan frekuensi yang semakin meningkat untuk menentukan kecepatan roda. Istilah "aktif" mengacu pada pasokan tegangan yang diperlukan untuk sensor, yang tidak diperlukan untuk sensor induktif. ● Cara kerjanya Jantung sensornya adalah Hall integrated circuit (IC). Ketika arus mengalir melalui chip semi-konduktor ini, tegangan Hall dibuat. Perubahan dalam lingkungan magnetik sensor menyebabkan perubahan tegangan Hall yang proporsional karena resistansi dalam IC Hall berubah. Tergantung pada versi sensornya, sensor ini dapat dipasangkan dengan roda pengirim magnetik atau roda pengirim dengan trek magnetik. Ketika roda pengirim bergerak melewati sensor, lingkungan magnet, dan akibatnya tegangan Hall berubah. ● Bagaimana sinyal digunakan Unit kontrol dapat menentukan kecepatan rotasi berdasarkan frekuensi perubahan tegangan. Dengan sensor aktif, bahkan kecepatan sangat rendah dapat dideteksi. ● Diagnosis Mandiri Kelainan pada sensor kecepatan dideteksi oleh diagnosis otomatis dan disimpan dalam memori kesalahan. Pompa aliran balik ABS V39 Selama operasi ABS, pompa aliran balik mengembalikan sejumlah cairan rem terhadap tekanan yang dikembangkan oleh pedal rem dan servo rem.



● Cara kerjanya Ini adalah pompa hidrolik piston kerja ganda yang dapat dihidupkan atau dimatikan oleh unit kontrol ABS. Dalam hal ini, "aksi ganda" berarti bahwa dengan setiap langkah piston dilakukan tindakan hisap dan pelepasan. Dengan piston akting tunggal, kedua aksi terjadi secara berurutan. Aksi ganda dicapai melalui desain, yang mencakup ruang kerja di depan dan di belakang piston. Ketika piston bergerak ke kiri, ruang depan dikosongkan dan minyak rem ditarik ke ruang belakang. Ketika piston bergerak ke kanan, minyak rem dipaksa keluar dari ruang belakang kembali ke garis hisap. Pra-tekanan pada sisi hisap menghasilkan pelepasan yang hampir seragam sehingga tekanan dapat meningkat dengan cepat. Pompa tambahan untuk membangun pra-tekanan tidak lagi diperlukan. ● Kegagalan pompa aliran balik Tanpa kontribusi pompa aliran balik, banyak fungsi sistem rem seperti, misalnya ABS, gagal. Sistem bantuan rem juga tidak berfungsi. ● Diagnosis Sendiri Kerusakan pada pompa aliran balik terdeteksi oleh diagnosis mandiri dan disimpan dalam memori gangguan. Mechanical Brake Assistance System



Rancangan Jantung dari sistem bantuan rem mekanis Continental-TEVES adalah komponen sakelar mekanis dalam servo rem. Servo rem memiliki tekanan dan ruang vakum. Ketika rem tidak diterapkan, vakum dibuat oleh intake manifold di kedua kamar. Gaya rem diperkuat ketika, selama aplikasi rem, ruang tekanan bertekanan dengan tekanan atmosfer. Ini menciptakan perbedaan tekanan antara ruang tekanan dan ruang hampa udara, sehingga tekanan udara eksternal mendukung gerakan pengereman. Komponen sakelar mekanis terdiri dari selongsong pengunci dengan pegas, piston katup dan sangkar bola dengan bola dan selongsong bola. Fungsi Ketika tekanan berkembang dalam sistem rem, pengemudi merasakan tekanan balik pada pedal rem. Prinsip sistem bantuan rem mekanis adalah mengalihkan gaya ini ke rumah kontrol, membebaskan pengemudi secara fisik. Mekanisme penguncian menahan katup port atmosfer terbuka dan memberikan udara ke ruang tekanan. Ketika pedal rem ditekan dengan kekuatan tertentu dan kecepatan tertentu, komponen sakelar mengunci dan sistem bantuan rem mengintervensi. Dalam hal ini, piston katup bergerak dan bola-bola dipindahkan ke dalam kandang bola. Akibatnya lengan pengunci dapat berhenti. Komponen sakelar terkunci. Karena peristiwa mekanis sulit untuk disajikan dalam diagram terperinci, langkah-langkah individual akan dijelaskan dalam gambar yang sangat disederhanakan. Jika rem diterapkan terlalu lambat, fungsi bantuan rem tidak terpicu. Itu berarti pengemudi merasakan tekanan balik penuh dari sistem rem melalui pedal rem sebagai gaya-lawan yang harus diatasi agar rem lebih berat. Intervensi sistem bantuan rem



Jika pedal rem ditekan sangat cepat, fungsi bantu rem terpicu. Bagian utama dari pasukan balasan dialihkan melalui penguncian kelompok perakitan ke perumahan. Pengemudi harus mengatasi hanya kekuatan yang sangat kecil untuk mengerem lebih berat. Hubungan dua nilai memicu sistem bantuan rem mekanis. Salah satunya adalah kecepatan pedal rem ditekan dan yang lain adalah kekuatan pedal rem. Ambang pemicu disajikan dalam grafik. Di area hijau di atas ambang batas pemicu, sistem bantuan rem aktif.



Secara terperinci Gambar-gambar berikut yang sangat disederhanakan menggambarkan pergerakan masing-masing bagian dalam hubungannya satu sama lain. Jika ambang batas pemicu terlampaui, grup rakitan hijau menekan keras ke dalam cakram reaksi. Karena inersia, kelompok perakitan merah muda tidak dapat merespon dengan cepat gerakan awal yang cepat. Pergerakan kelompok rakitan hijau dalam kaitannya dengan kelompok merah muda, memungkinkan bola-bola berguling ke alur di kelompok hijau. Hanya sekarang lengan pengunci (merah tua) dapat meluncur di atas bola, mengunci komponen sakelar. Bola tidak dapat kembali ke posisi awal karena posisi baru dari lengan pengunci. Pada posisi ini, gaya-berlawanan dialihkan, seperti yang dijelaskan sebelumnya, dari sistem rem ke rumahan.



Menyimpulkan fungsi bantuan rem Jika pengemudi melepaskan kakinya dari pedal rem, rakitan merah dan hijau bergerak kembali bersama-sama sampai berhenti menempel pada housing. Karena seluruh mekanisme bergerak lebih jauh ke belakang di dalam servo rem, bagian merah muda sekarang bergerak dalam kaitannya dengan bagian merah tua. Akibatnya, lengan pengunci melepaskan bola. Pada fase terakhir gerakan, bola ditekan kembali ke posisi awal oleh kelompok rakitan hijau. Fungsi bantuan rem darurat dimatikan