11.7 Система динамической стабилизации (VDC) - общая информация, принцип функционирования

Система динамической стабилизации (VDC) - общая информация, принцип функционирования

Схема расположения компонентов VDC и смежных систем

1 — Гидромодулятор VDC 2 — Клапан-ограничитель давления 3 — Модуль управления двигателем (ECM) 4 — Главный тормозной цилиндр (ГТЦ) 5 — Диагностический разъем 6 — Контрольная лампа ABS 7 — Контрольная лампа VDC 8 — Сигнальный индикатор активации VDC 9 — Сигнальный индикатор отключения VDC 10 — Датчик угла поворота рулевого колеса	11 — Разъем DLC для подключения SSM 12 — Колесные датчики ABS 13 — Роторы колесных датчиков 14 — Колесные цилиндры 15 — Датчик поперечных перегрузок (G) и интенсивности увода 16 — TCM 17 — Модуль управления VDC 18 — Датчик давления 19 — Выключатель деактивации VDC

Принцип функционирования VDC при заносе на повороте

1 — Силы реакции торможения	2 — Уводящий момент

Принцип функционирования VDC при недостаточной реакции автомобиля на поворот руля

1 — Силы реакции торможения	2 — Уводящий момент

Функционирование гидромодулятора VDC в режиме нормального торможения (на примере контура одного колеса)

1 — Резервуар ГТЦ 2 — ГТЦ 3 — Датчик давления 4 — Порт открыт 5 — Порт закрыт 6 — Всасывающий электромагнитный клапан 7 — Отсечной электромагнитный клапан 8 — Контрольный клапан 9 — Деактивирован 10 — Деактивирован 11 — Демпферная камера 12 — Порт открыт	13 — Впускной электромагнитный клапан 14 — Насос 15 — Контрольный клапан 16 — Деактивирован 17 — Электромотор 18 — Колесный цилиндр 19 — Выпускной электромагнитный клапан 20 — Порт закрыт 21 — Деактивирован 22 — Резервуар

Функционирование гидромодулятора VDC в режиме сброса давления при выжатой педали ножного тормоза (на примере контура одного колеса)

1 — Резервуар ГТЦ 2 — ГТЦ 3 — Датчик давления 4 — Порт открыт 5 — Порт закрыт 6 — Всасывающий электромагнитный клапан 7 — Отсечной электромаг-нитный клапан 8 — Контрольный клапан 9 — Деактивирован 10 — Деактивирован 11 — Демпферная камера	12 — Порт закрыт 13 — Впускной электромагнитный клапан 14 — Насос 15 — Контрольный клапан 16 — Активирован 17 — Электромотор 18 — Колесный цилиндр 19 — Выпускной электромагнитный клапан 20 — Порт открыт 21 — Активирован 22 — Резервуар

Функционирование гидромодулятора VDC в режиме удержания давления при выжатой педали ножного тормоза (на примере контура одного колеса)

1 — Резервуар ГТЦ 2 — ГТЦ 3 — Датчик давления 4 — Порт открыт 5 — Порт закрыт 6 — Всасывающий электромагнитный клапан 7 — Отсечной электромагнитный клапан 8 — Контрольный клапан 9 — Деактивирован 10 — Деактивирован 11 — Демпферная камера	12 — Порт закрыт 13 — Впускной электромагнитный клапан 14 — Насос 15 — Контрольный клапан 16 — Активирован 17 — Электромотор 18 — Колесный цилиндр 19 — Выпускной электромагнитный клапан 20 — Порт закрыт 21 — Деактивирован 22 — Резервуар

Функционирование гидромодулятора VDC в режиме повышения давления при выжатой педали ножного тормоза (на примере контура одного колеса)

1 — Резервуар ГТЦ 2 — ГТЦ 3 — Датчик давления 4 — Порт открыт 5 — Порт закрыт 6 — Всасывающий электромагнитный клапан 7 — Отсечной электромагнитный клапан 8 — Контрольный клапан 9 — Деактивирован 10 — Деактивирован 11 — Демпферная камера	12 — Порт открыт 13 — Впускной электромагнитный клапан 14 — Насос 15 — Контрольный клапан 16 — Деактивирован 17 — Электромотор 18 — Колесный цилиндр 19 — Выпускной электромагнитный клапан 20 — Порт закрыт 21 — Деактивирован 22 — Резервуар

Функционирование гидромодулятора VDC в режиме повышения давления при отпущенной педали ножного тормоза (на примере контура одного колеса)

1 — Резервуар ГТЦ 2 — ГТЦ 3 — Датчик давления 4 — Порт закрыт 5 — Порт открыт 6 — Всасывающий электромагнитный клапан 7 — Отсечной электромагнитный клапан 8 — Контрольный клапан 9 — Активирован 10 — Активирован 11 — Демпферная камера	12 — Порт открыт 13 — Впускной электромагнитный клапан 14 — Насос 15 — Контрольный клапан 16 — Деактивирован 17 — Электромотор 18 — Колесный цилиндр 19 — Выпускной электромагнитный клапан 20 — Порт закрыт 21 — Деактивирован 22 — Резервуар

Функционирование гидромодулятора VDC в режиме удержания давления при отпущенной педали ножного тормоза (на примере контура одного колеса)

1 — Резервуар ГТЦ 2 — ГТЦ 3 — Датчик давления 4 — Порт закрыт 5 — Порт открыт 6 — Всасывающий электромагнитный клапан 7 — Отсечной электромагнитный клапан 8 — Контрольный клапан 9 — Активирован 10 — Редукционный клапан 11 — Активирован 12 — Демпферная камера	13 — Порт закрыт 14 — Впускной электромагнитный клапан 15 — Насос 16 — Контрольный клапан 17 — Активирован 18 — Электромотор 19 — Колесный цилиндр 20 — Выпускной электромагнитный клапан 21 — Порт закрыт 22 — Деактивирован 23 — Резервуар

Функционирование гидромодулятора VDC в режиме сброса давления при отпущенной педали ножного тормоза (на примере контура одного колеса)

1 — Резервуар ГТЦ 2 — ГТЦ 3 — Датчик давления 4 — Порт закрыт 5 — Порт открыт 6 — Всасывающий электромагнитный клапан 7 — Отсечной электромагнитный клапан 8 — Контрольный клапан 9 — Активирован 10 — Редукционный клапан 11 — Активирован 12 — Демпферная камера	13 — Порт закрыт 14 — Впускной электромагнитный клапан 15 — Насос 16 — Контрольный клапан 17 — Активирован 18 — Электромотор 19 — Колесный цилиндр 20 — Выпускной электромагнитный клапан 21 — Порт открыт 22 — Активирован 23 — Резервуар

Система VDC представляет собой систему с обратной связь, позволяющую сохранить курсовую устойчивость при движении транспортного средства в различных режимах (полное или частичное торможение, движение накатом, разгон, торможение двигателем, изменение нагрузок, выполнение экстремальных маневров, и пр.) VDC объединена с ABS и антипробуксовочной системой/системой контроля тяги (TCS), логически развивая предоставляемые ими преимущества.

Схема размещения компонентов VDC и смежных систем представлена на иллюстрации.

Система VDC упреждает «опережение» или «запаздывание» входа автомобиля в поворот при движении по дорогам со скользким покрытием. Модуль управления VDC выявляет намерения водителя по совершению маневров на основании анализа информации, поступающей от датчиков угла поворота рулевого колеса, тормозного давления, отслеживания рабочих параметров силового агрегата и пр. Одновременно, ориентируясь на показания датчиков ABS, поперечных перегрузок (G), уводящего момента, и пр., система оценивает реакцию автомобиля на действия водителя. Сравнивая поступающую информацию с заложенными в память процессора базовыми параметрами, модуль управления выявляет тенденции к заносам, связанным с недостаточностью или чрезмерностью чувствительности транспортного средства, и своевременно обеспечивает создание противодействующих усилий за счет индивидуальной активации тормозных механизмов, корректировки тягового усилия двигателя и управления подключением полного привода (через TCM автоматической трансмиссии), т.е., активируя соответствующие функции ABS и TCS.

Принцип функционирования VDC

Подавление «чрезмерной» реакции автомобиля поворот руля («опережение»)

В момент начала увода (заноса) задней части автомобиля в результате чрезмерной реакции на поворот руля модуль управления VDC активирует колесные цилиндры тормозных механизмов обоих наружных колес, что приводит к возникновению силы, противодействующей уводящему моменту.

Подавление «недостаточной» реакции автомобиля на поворот руля («запаздывание»)

Если при входе автомобиля в поворот передок начинает уводить (сносить) в курсовом направлении, модуль управления VDC активирует тормозные механизмы обоих «внутренних» колес, создавая силу реакции, компенсирующую связанный со сносом передка уводящий момент.

Модуль управления VDC

На основании данных, поступающих от соответствующих информационных датчиков, модуль осуществляет управление функционированием гидромодулятора VDC, а также производит активацию отдельных устройств ABS и антипробуксовочной системы/системы контроля тяги (TCS).

Обмен данными модуля управления VDC с TCM автоматической трансмиссии и датчиком поворота рулевого колеса осуществляется по шине CAN.

В случае выявления нарушений исправности функционирования VDC модуль управления обеспечивает отключение системы и активацию соответствующей контрольной лампы на приборном щитке автомобиля. Коды выявленных отказов сохраняются в памяти процессора.

Гидромодулятор VDC

Гидромодулятор по команде модуля управления обеспечивает активацию насосной сборки и переключение электромагнитных клапанов, контролирующих подачу тормозной жидкости к колесным цилиндрам.

Принцип функционирования гидромодулятора

Режим нормального торможения (ABS не активирована)

В режиме нормального торможения ни один из электромагнитных клапанов не активирован (порты впускного и отсечного клапанов открыты, выпускного и всасывающего - закрыты). Развиваемый в ГТЦ напор гидравлической жидкости полностью передается на колесный цилиндр через открытые порты отсечного и впускного клапанов.

Режим сброса давления при выжатой педали ножного тормоза

Впускной и выпускной электромагнитные клапаны активированы, все прочие - нет. Таким образом, порты впускного и всасывающего клапанов закрыты, выпускного и отсечного - открыты. Несмотря на то, что напор ГТЦ передается через открытый порт всасывающего клапана, дальнейшее распространение давление блокируется закрытым впускным клапаном, с другой стороны, пока порт выпускного клапана открыт, тормозная жидкость из колесного цилиндра свободно перетекает в резервуар, что приводит к сбросу гидравлического давления и ослаблению тормозного усилия.

Из резервуара тормозная жидкость перекачивается насосом обратно в ГТЦ.

Режим удержания давления при выжатой педали ножного тормоза

В данном режиме активирован лишь впускной электромагнитный клапан, т.е. порты всех клапанов кроме отсечного закрыты. Напор жидкости от ГТЦ через открытый порт отсечного клапана подается на впускной клапан, но дальше не проходит. Так как порт выпускного клапана также закрыт, давление продолжает удерживаться в колесном цилиндре.

В течение всего цикла данного режима насос продолжает срабатывать по командам модуля управления VDC.

Режим повышения давления при выжатой педали ножного тормоза

Все электромагнитные клапаны деактивированы, как и в режиме нормального торможения. Напор гидравлической жидкости от ГТЦ через открытые порты отсечного и впускного клапанов передается в колесный цилиндр, обеспечивая повышение давления.

Насос продолжает срабатывать по командам модуля управления VDC в течение всего цикла.

Режим повышения давления при отпущенной педали ножного тормоза

В данном режиме активируются только отсечной и всасывающий клапаны, впускной и выпускной остаются деактивированными. Таким образом, порты отсечного и выпускного клапанов закрыты, впускного и отсечного - открыты и насос обеспечивает перекачивание тормозной жидкости из резервуара ГТЦ в колесный цилиндр через открытые порты всасывающего и впускного клапанов, что приводит к активации тормозного механизма.

Режим удержания давления при отпущенной педали ножного тормоза

Активированы все электромагнитные клапаны, кроме выпускного. Таким образом, порты всех клапанов, кроме всасывающего закрыты. насос обеспечивает перекачивание тормозной жидкости резервуара ГТЦ через открытый порт всасывающего клапана, однако далее проходное сечение тракта перекрывается закрытым портом впускного клапана. Закрытый порт выпускного клапана предотвращает сброс давления в колесном цилиндре, более того, за счет функционирования насоса оно продолжает расти, так как порт впускного клапана остается закрытым. При достижении давлением некоторой определенной величины происходит открывание встроенной в сборку отсечного клапана редукционной сборки, обеспечивающее возврат избытка жидкости назад в резервуар ГТЦ.

Режим сброса давления при отпущенной педали ножного тормоза

Все электромагнитные клапаны активированы, т.е., порты отсечного и впускного клапана закрыты, всасывающего и выпускного - открыты. При этом насос обеспечивает забор тормозной жидкости из резервуара и подачу ее к ГТЦ через открытый порт всасывающего клапана. Поскольку впускной клапан закрыт, жидкость не попадает в колесный цилиндр, в то время как отток ее из цилиндра в резервуар обеспечивается через открытый порт выпускного клапана. В результате давление в колесном цилиндре сбрасывается. Из резервуара тормозная жидкость перекачивается к ГТЦ через открытый всасывающий клапан. При этом напор подаваемой насосом жидкости на закрытый отсечной клапан продолжает расти и по достижении предельного допустимого значения сбрасывается через редукционную сборку в резервуар ГТЦ.

Датчик поворота рулевого колеса

Датчик выдает на модуль управления информацию о направлении и величине угла поворота рулевого колеса.

Датчик поперечных перегрузок (G) и уводящего момента

На основании поступающей от датчика информации модуль управления VDC оценивает реакцию автомобиля на действия водителя при выполнении маневров.

Колесные датчики ABS

Датчики ABS выполняют свою штатную функцию по контролю частоты вращения оборотов каждого из колес автомобиля.

Модуль управления двигателем (ECM)

ECM осуществляет управление выходными параметрами двигателя в соответствии с данными, поступающими с модуля управления VDC, а также поставляет на последний информацию о текущих рабочих параметрах и оборотах силового агрегата.

Модуль управления АТ (TCM)

TCM осуществляет управление муфтами сцепления АТ, корректируя тяговое усилие в соответствии с данными, поступающими с модуля управления VDC.

Контрольная лампа ABS

Контрольная лампа служит для предупреждения водителя об отказах системы антиблокировки тормозов (ABS).

Контрольная лампа VDC

Данная контрольная лампа предупреждает водителя о неисправностях в системах динамической стабилизации (VDC) и TCS.

Сигнальный индикатор активации VDC

Активируясь в проблесковом (VDC) или постоянном (TCS) режиме, индикатор предупреждает водителя о срабатывании соответствующей системы.

Сигнальный индикатор отключения VDC (VDC OFF)

Индикатор активируется при принудительном отключении систем VDC/TCS по команде пользователя.

Выключатель деактивации VDC

Выключатель помещается на консольной секции панели приборов под сборкой радиоприемником и позволяет водителю произвести временное принудительное отключение системы динамической стабилизации.

Отключение VDC возможно только при скоростях движения автомобиля ниже 60 км/ч (38 миль/ч).

Удерживание кнопки выключателя VDC нажатой в течение более 10 секунд приводит к отключению сигнального индикатора «VDC OFF», после чего кнопка блокируется и пользование ею становится возможным лишь после перезапуска двигателя.

Автоматическая активация отключенной системы VDC происходит при повышении скорости движения автомобиля до 60 км/ч (38 миль/ч).

Необходимость в отключении VDC, когда определенное пробуксовывание колес оказывается полезным, может возникать в следующих случаях:

a) При начале движения по обледенелой или идущей круто в гору дороге;
b) При попытках выбраться из грязи или сугроба в случае увязания всех четырех колес.