Как работает система экстренного торможения?
Нет, я не говорю об автоматической системе экстренного торможения, которая автоматически задействует тормоза без участия водителя при обнаружении препятствий.
Я говорю о старой доброй системе помощи при торможении. В этом пресс-релизе 1997 года от Toyota описывается новая на тот момент система:
Система Brake Assist распознаёт резкое нажатие на педаль тормоза как экстренное
торможение и увеличивает тормозное усилие, если водитель
недостаточно сильно нажал на педаль тормоза.
Я столкнулся с этим на Prius 2012 года выпуска, и он вёл себя примерно так, как описано в статье: я резко нажал на тормоз и почувствовал, что автомобиль отреагировал на нажатие педали тормоза непропорционально сильнее, чем обычно.
Я заметил, что эта функция входит в стандартную комплектацию Toyota Yaris 2015 года, и это меня удивило, потому что обычно в экономичных автомобилях не встретишь «премиальные функции», такие как система помощи при торможении.
Я обслуживал тормозные системы в автомобилях эконом-класса (обычно с дисковыми тормозами спереди и барабанными сзади). Насколько я понимаю, тормоза представляют собой гидравлическую систему с усилителем тормозов. Водитель нажимает на педаль, которая сжимает главный тормозной цилиндр, создавая давление в тормозных магистралях, в результате чего тормозная жидкость приводит в действие поршни и барабаны с дополнительной помощью от усилителя тормозов.
Так как же на самом деле реализована эта функция? Предположительно, в автомобиле есть датчик нажатия на педаль тормоза, который распознаёт резкое нажатие. Но как автомобиль «берёт управление» на себя и задействует тормозную систему, чтобы полностью затормозить?
Помните, я не говорю о навороченном автомобиле с электронным управлением. В таком простом автомобиле, как Yaris 2015 года выпуска, насколько мне известно, нет электронного управления тормозами, а есть обычная система, которую я описал выше. Кроме того, я не думаю, что электронное управление тормозами существовало в 1997 году, когда Toyota, по всей видимости, представила эту функцию. Так как же они это делают? Разве физическая педаль тормоза не является единственным реальным элементом управления в этой системе?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/98338/how-is-emergency-braking-assist-implemented
С 1990-х годов на основе обычных гидравлических тормозов стали внедряться системы помощи при торможении (BAS). Примерно в 2000 году существовало три варианта BAS. Я не знаю, какой вариант использовала Toyota в то время.
С электронным управлением I (гидравлический)
В гидравлических системах помощи при торможении дополнительный напор обеспечивает насос обратного потока антиблокировочной тормозной системы. Аварийные ситуации распознаются электронным блоком управления, который отслеживает градиент нарастания давления с помощью датчика давления. Если градиент указывает на то, что тормоз был задействован быстро и с большим усилием, срабатывает система помощи при торможении.
При срабатывании переключающие клапаны, которые также участвуют в работе ABS/ESP, направляют давление от насоса обратного потока в тормозные цилиндры колес. Система увеличивает тормозное давление до максимума, пока не сработает ABS.
С электронным управлением II (пневматический)
Аварийные ситуации распознаются электронным блоком управления, который отслеживает скорость срабатывания тормоза с помощью датчика, подключенного к мембране тормозного сервопривода. Если значение превышает пороговое значение, запрограммированное в блоке управления, подается команда на активацию системы автоматического торможения.
При активации системы BAS электромагнитный клапан в сервоприводе открывается, что приводит к почти мгновенному повышению (пневматического) давления. Сервопривод увеличивает тормозное усилие так, как если бы водитель сильнее нажал на педаль тормоза.
«Дополнительная сила» исходит от обычного тормозного сервопривода.
Механический
В механической системе помощи при торможении аварийные ситуации распознаются с помощью механического переключателя в сервоприводе тормозов. Этот компонент содержит упругий элемент, который деформируется тем сильнее, чем сильнее и быстрее нажимается педаль тормоза. Когда диск деформируется достаточно сильно, переключатель блокируется. Это механический эквивалент электронного блока управления.
Когда переключатель блокируется, «активируется» пружина, которая принимает на себя часть противодействующей силы, исходящей от тормозов. Эта сила больше не ощущается на педали тормоза. Водителю приходится прилагать меньше усилий, чтобы сильнее затормозить.