Электромеханический стояночный тормоз
Электромеханический стояночный тормоз (Electromechanical Parking Brake, EPB) является современной конструкций стояночной тормозной системы, в которой используется электромеханический привод тормозных механизмов.
Электромеханический стояночный тормоз выполняет следующие функции:
— удержание автомобиля на месте при стоянке;
— аварийное торможение при движении автомобиля;
— удержание автомобиля при трогании на подъеме.
Система EPB устанавливается на задние колеса автомобиля. Электромеханический стояночный тормоз включает тормозной механизм, тормозной привод и электронную систему управления. В системе используются штатные тормозные механизмы, конструктивные изменения внесены в рабочие цилиндры.
Тормозной привод устанавливается на суппорте тормозного механизма. Тормозной привод преобразует электрическую энергию бортовой сети в поступательное движение тормозных колодок. Для выполнения возложенных функций привод включает следующие конструктивные элементы: электродвигатель, ременную передачу, планетарный редуктор и винтовой привод.
Все элементы находятся в одном корпусе. Вращательное движение электродвигателя через ременную передачу передается на планетарный редуктор. Применение планетарного редуктора обусловлено снижением уровня шума, массы привода, а также существенной экономией пространства. Редуктор осуществляет перемещение винтового привода, который в свою очередь обеспечивает поступательное движение поршня тормозного механизма.
Электронная система управления стояночным тормозом объединяет входные датчики, блок управления и исполнительные механизмы.
К входным датчикам относятся кнопка включения тормоза, датчик уклона, датчик педали сцепления. Кнопка включения располагается на центральной консоли автомобиля. Датчик уклона интегрирован в блок управления. Датчик педали сцепления расположен на приводе сцепления и фиксирует два параметра – положение и скорость отпускания педали сцепления.
Блок управления преобразует сигналы датчиков в управляющие воздействия на исполнительные устройства. В своей работе блок управления взаимодействует с системой управления двигателем и системой курсовой устойчивости ESP.
В роли исполнительного механизма системы управления выступает электродвигатель привода.
Работа электромеханического стояночного тормоза носит циклический характер: включение – выключение.
Включение стояночного тормоза производится нажатием кнопки на центральной консоли. При этом активируется электродвигатель, который посредством редуктора и винтового привода производит притягивание тормозных колодок к тормозному диску. Тормозной диск жестко фиксируется.
Выключение электромеханического стояночного тормоза производится автоматически при трогании автомобиля с места. Предусмотрено выключение тормоза вручную при нажатой педали тормоза. При выключении стояночного тормоза блок управления анализирует следующие параметры: величину уклона, положение педали газа (от блока управления двигателем), положение и скорость отпускания педали сцепления.
Это позволяет производить своевременное выключение стояночного тормоза, в том числе выключение с временной задержкой, предотвращающее откатывание автомобиля при трогании на подъеме.
Устройство и принцип работы электромеханического стояночного тормоза (EPB)
Важной частью любого автомобиля является стояночный тормоз, который фиксирует автомобиль на месте во время стоянки и предупреждает его непроизвольное откатывание назад или вперед. Современные автомобили все чаще стали оснащаться электромеханическим типом стояночного тормоза, в котором электроника заменяет привычный “ручник”. Аббревиатура электромеханического стояночного тормоза “EPB” расшифровывается как Electromechanical Parking Brake. Рассмотрим основные функции EPB и его отличия от классического стояночного тормоза. Разберем элементы устройства и принцип его работы.
Функции EPB
К главным функциям EPB относятся:
- удержание транспортного средства на месте при стоянке;
- аварийное торможение при выходе из строя рабочей тормозной системы;
- предотвращение отката автомобиля при старте на подъеме.
Устройство EPB
Электромеханический ручник устанавливается на задние колеса автомобиля. Конструктивно он состоит из следующих элементов:
- тормозной механизм;
- привод;
- электронная система управления.
Тормозной механизм представлен штатными дисковыми тормозами автомобиля. Конструктивные изменения коснулись только рабочих цилиндров. На суппорте тормозного механизма устанавливается привод стояночного тормоза.
Электропривод ручника состоит из следующих частей, находящихся в одном корпусе:
- электродвигатель;
- ременная передача;
- планетарный редуктор;
- винтовой привод.
Электродвигатель посредством ременной передачи приводит в движение планетарный редуктор. Последний, снижая уровень шума и массу привода, воздействует на перемещение винтового привода. Привод, в свою очередь, отвечает за поступательное движение поршня тормозного механизма.
Электронный блок управления состоит из:
- входных датчиков;
- блока управления;
- исполнительных механизмов.
Входные сигналы поступают в блок управления, как минимум, с трех элементов: с кнопки включения ручника (располагаемой на центральной консоли автомобиля), с датчика уклона (интегрирован в сам блок управления) и с датчика педали сцепления (расположенного на приводе сцепления), который фиксирует положение и скорость отпускания педали сцепления.
Блок управления через сигналы датчиков воздействует на исполнительные устройства (такие, как электродвигатель привода, например). Таким образом, блок управления напрямую взаимодействует с системами управления двигателем и курсовой устойчивости.
Принцип работы EPB
Принцип работы электромеханического стояночного тормоза имеет циклический характер: он то включается, то выключается.
EPB включается с помощью кнопки на центральном тоннеле в салоне автомобиля. Электродвигатель посредством редуктора и винтового привода притягивает тормозные колодки к тормозному диску. При этом происходит жесткая фиксация последнего.
А выключается стояночный тормоз во время старта автомобиля. Это действие происходит автоматически. Также электронный ручник можно выключить, нажав на кнопку при уже нажатой педали тормоза.
В процессе выключения EPB блоком управления анализируются такие параметры, как: величина уклона, положение педали газа, положение и скорость отпускания педали сцепления. Благодаря этому и становится возможным своевременное выключение EPB, включая выключение с временной задержкой. Это предотвращает откат транспортного средства назад при старте на подъеме.
Большинство автомобилей, оснащенных EPB, рядом с кнопкой ручного тормоза имеют кнопку автоматического удержания транспортного средства при временной остановке (Auto Hold). Это очень удобно для автомобилей с АКПП. Особенно актуальна данная функция в городских пробках с частыми остановками и стартами. При нажатии водителем кнопки «Auto Hold» отпадает необходимость удерживать нажатой педаль тормоза после остановки автомобиля.
При длительном неподвижном положении EPB включается автоматически. Электрический стояночный ручник также включится автоматически, если водитель выключит зажигание, откроет дверь или отстегнет ремень безопасности.
Преимущества и недостатки EPB в сравнении с классическим стояночным тормозом
Для наглядности плюсы и минусы EPB по сравнению с классическим ручником представим в виде таблицы:
| Преимущества EPB | Недостатки EPB |
|---|---|
| 1. Компактная кнопка вместо громоздкого рычага | 1. Механический стояночный тормоз позволяет регулировать усилие торможения, что недоступно для EPB |
| 2. В процессе эксплуатации EPB нет необходимости в его регулировке | 2. При полностью разряженном аккумуляторе невозможно «снять с ручника» |
| 3. Автоматическое выключение EPB при старте автомобиля | 3. Более высокая стоимость |
| 4. Отсутствие отката автомобиля на подъеме |
Особенности обслуживания и эксплуатации автомобилей с EPB
Для проверки работоспособности EPB автомобиль необходимо установить на тормозной стенд и провести торможение стояночным тормозом. При этом проверку необходимо проводить регулярно.
Замена тормозных колодок осуществляется только при отпущенном стояночном тормозе. Процесс замены происходит при помощи диагностического оборудования. Колодки автоматически устанавливаются в нужное положение, фиксирующееся в памяти блока управления.
Нельзя оставлять автомобиль на стояночном тормозе в течение длительного времени. При длительной стоянке может разрядиться аккумулятор, вследствие чего автомобиль будет невозможно снять с ручника.
Перед проведением технических работ необходимо перевести в сервисный режим электронику автомобиля. В противном случае электрический ручник может автоматически включиться во время обслуживания или ремонта транспортного средства. Это, в свою очередь, может привести к повреждению автомобиля.
Заключение
Электромеханический стояночный тормоз освобождает водителя от проблемы под названием «забыл снять машину с ручника». Благодаря EPB с началом движения этот процесс происходит автоматически. Помимо этого он облегчает старт автомобиля в гору и существенно упрощает водителям жизнь в пробках.
Знаменитый элемент оснащения автомобиля уходит в историю
Классический ручник в автомобилях совсем скоро уйдет на пенсию – все чаще ему на смену приходит электронный стояночный тормоз (он же – EPB, Electronic Parking Brake). Об этом напрямую говорят цифры.
Как сообщают зарубежные СМИ, около 70% ныне выпускаемых автомобилей оснащены электрическим стояночным тормозом, и только 30% из них – ручным тормозом. Для сравнения, еще год назад пропорция составляла 63:37. То есть, как видно, доля традиционно ручника в новых машинах снижается.
Электронный стояночный тормоз появился на свет два десятилетия назад – впервые его внедрила BMW. С тех пор новая технология стала набирать обороты в автоиндустрии. Вслед за «баварцами» новый орган управления начали внедрять другие премиальные марки – вроде Mercedes и Lexus, а сегодня он встречается даже на бюджетных машинах.Однако в отличие от тех же камер заднего вида, которые все чаще приходят на замену традиционным зеркалам и при этом и еще больше усложняют конструкцию автомобиля, использование EPB действительно имеет свои очевидные преимущества. Помимо того, что он высвобождает свободное пространство между креслами, электронный существенно облегчает старта с места в гору. Кроме того, активация такого тормоза не требует приложения большого усилия в отличие от классического ручника.
Электрический стояночный тормоз (EPB). Лучше, чем просто «ручник»
Когда конструкторы только начали модернизировать стояночную тормозную систему, результатом их работы стал электромеханический «ручник». Это решение напоминало классическую комбинацию: для активации тормозных механизмов применялся тросик, зажимавший колодки на задней оси автомобиля. Только, чтобы задействовать его, механическое усилие не требовалось — всю работу по натяжению кабелей выполняли небольшие электромоторы. Получается, и необходимость в рычаге отпадала — на смену ему пришла компактная кнопка.
Позднее разработка была усовершенствована, и конструкция стала полностью электрической. Именно этот наиболее современный и эффективный вариант устанавливается на автомобили Kia . Давайте разберём его устройство и принцип работы.
В такой системе полностью отсутствует механика — больше никаких тросов и тяг: конструкция стала суппорт-интегрированной. Алгоритм действия таков: когда водитель, стоя на месте или двигаясь со скоростью до 10 км/ч, нажимает на клавишу и в блок управления стояночным тормозом передаётся сигнал, два небольших электрических мотора, прикреплённых к суппортам заднего тормоза, сводят поршни с колодками, прижимая их тем самым к плоскости тормозного диска. Готово, теперь автомобиль прочно зафиксирован на месте и точно никуда не откатится.
Если же стояночный тормоз применяется для экстренного торможения, например, чтобы предотвратить аварийную ситуацию, дополнительно задействуется блок ABS. Он включает гидронасос — давление в тормозных контурах повышается, автомобиль замедляется, а после полной остановки встаёт на «ручник».
Преимущества электрического стояночного тормоза
Их довольно много, причём на всех этапах существования автомобиля — от создания на конвейере завода до повседневной эксплуатации в руках владельца.
▪️ Сокращение времени и затрат при производстве. Когда нет необходимости тащить через всё днище тросики и тяги, сборщикам нужно лишь подключить к общей электрической шине управляющий блок и установить электромотры на тормозные механизмы задних колес. За счёт упрощения компоновки и сборки производство автомобиля становится быстрее и дешевле.
▪️ Отсутствие громоздкого рычага в салоне. Когда рукоять между креслами заменяет небольшая кнопка, интерьер модели выглядит куда эстетичнее. Кроме того, появляется больше дополнительного пространства, в котором можно разместить что-то полезное: подстаканники, к примеру, или элементы управления другими системами автомобиля. А я лично обнаружил для себя ещё один плюс: когда выходишь из авто и берёшь лежащую на пассажирском сиденье сумку, она не цепляется за поднятый рычаг — раньше со мной такое нет-нет да происходило.
▪️ Простота обслуживания. Те, кто за рулём уже не один десяток лет, ещё помнят, что на автомобилях с классическим механизмом приходилось подтягивать тросик и регулировать зазоры. В современных системах «умная» электроника сама отслеживает зазор между колодками и диском каждый раз, когда активируется стояночный тормоз.
Однако это вовсе не значит, что на сервисе вам теперь делать нечего. Думаю, не стоит напоминать, что от состояния тормозной системы и исправности её работы, зависит ваша безопасность. Поэтому прошу вас, не пренебрегайте визитами в дилерский центр. Если чувствуете, что автомобиль стал менее эффективно тормозить — не подвергайте себя и близких опасности, запишитесь на ближайшую дату . А можно и просто заехать к дилеру в любой удобный день для диагностики тормозной системы или замены тормозных колодок, ведь эта операция входит в программу « Быстрый сервис ». Сотрудники в течение часа осмотрят и обслужат ваш Kia, а вы тем временем попьёте кофе и отдохнёте.
▪️ Более эффективное торможение в аварийных ситуациях. Если вы активируете электрический стояночный тормоз для экстренной остановки, EPB задействует гидравлическую тормозную систему всеми четырьмя колесами и, как я писал выше, также механизм ABS. Помимо того, что скорость и мощность торможения в целом будут выше, автомобиль вдобавок будет ещё и более устойчив.
А вот тут я задумался. Выходит, если электрический ручник задействует всю гидравлику, а в ней по какой-то причине будет недостаточно тормозной жидкости, аварийный тормоз не сработает? К счастью, тут тоже всё предусмотрено: система будет работать даже при одной рабочей тормозной цепи.
Однако стоит помнить, что использовать стояночный тормоз для остановки движущегося ТС нужно только в чрезвычайных ситуациях. Его применение на обычных скоростях может привести к неожиданному изменению управляемости и потере контроля водителя над поведением автомобиля, а также поломке системы и даже созданию угрозы для безопасности. Поэтому пользоваться им нужно с особой осторожностью.
▪️ Возможность установки дополнительных опций и ассистентов безопасности. В качестве примера здесь можно назвать систему помощи при спуске. Помните, что раньше, когда вы съезжали с горки, скорость движения приходилось регулировать плавными нажатиями педали тормоза? Теперь эту задачу может взять на себя электроника.
Ещё одной полезной функцией стала система автоматического удержания. И о ней я хочу рассказать отдельно и более подробно.
Функция автоматического удержания (Autohold)
Для включения этой системы достаточно поднять и удерживать несколько секунд в таком положении клавишу EPB.
Когда функция активирована, стояночный тормоз будет активироваться каждый раз при полной остановке автомобиля. Удобно, когда вы останавливаетесь на светофоре или толкаетесь в пробках — нет необходимости постоянно держать ногу на педали тормоза.
Кроме того, трогание на подъёме также перестаёт вызывать опасения. Стоит вам нажать на педаль газа, стоя в горку, автомобиль тронется с места, не сдвинувшись ни на сантиметр назад при этом.
В общем, куда ни глянь — сплошные плюсы.
Возможно, противники прогресса — да-да, те самые люди, ворчащие, что новые автомобили всё больше и больше становятся «напичканы электроникой», — не смогут оценить все плюсы электрического стояночного тормоза. Если же говорить обо мне, я счастлив, что мы избавлены от архаичного дёрганья рычага, а поездки стали ещё более комфортными и безопасными.