Trečiosios kartos „Toyota Prius“ stabdžių sistema

Trečiosios kartos „Toyota Prius“ stabdžių sistema skiriasi nuo įprastų hidraulinių sistemų, todėl prieš atliekant procedūras su šio tipo stabdžiais būtina turėti tam tikrų žinių.

Pirmasis masinės gamybos hibridinis modelis „Toyota Prius“ buvo pristatytas 1997 metais. Nuo to laiko „Toyota“ pardavė daugiau kaip 15 mln. šių automobilių. Su kiekvienu nauju modeliu buvo įdiegta tam tikrų mechanikos ir elektronikos patobulinimų. 2009 metų „Toyota Prius“, „Yaris“, „Auris“, „Corolla“ bei „Lexus CT200h“ modeliuose buvo įdiegta modifikuota stabdžių sistema.

Tarp ankstesnės ir naujesnės kartos „Prius“ stabdžių sistemų yra tam tikrų pranašumų, tačiau yra ir nemažai fundamentalių skirtumų. Kaip ir įprastų sistemų atveju, taip ir šios kartos sistemose stabdžių skysčio keitimas yra standartinė techninio aptarnavimo dalis – procedūra reikalinga dėl higroskopinių skysčio savybių. Tačiau atliekant „Toyota“ ar „Lexus“ hibridinių automobilių remontą ar techninį aptarnavimą yra svarbu žinoti ir kitus aspektus.

Hibridinė sistema

Įprastuose automobiliuose, kuriuos sudaro tik vidaus degimo variklis, važiavimo metu prarandama nemažai energijos. Didinant greitį naudojamas kuras, o atleidus akceleratorių variklio stabdymo jėga automobilį sulėtina. Esant staigesnio lėtėjimo poreikiui, spaudžiamas stabdžių pedalas. Proceso metu stabdžių trinkelės sąveikauja su stabdžių disku ir dėl trinties automobilis pradeda lėtėti.

Hibridiniame automobilyje stabdžių sistema yra integrali hibridinės pavaros sistemos dalis. Automobiliui greitėjant naudojamas kuras, o atleidus akceleratorių variklis atjungiamas nuo pavaros sistemos. Tuomet transmisijoje esantis elektros variklis-generatorius pradeda gaminti elektros energiją, kuria įkraunamas aukštos įtampos akumuliatorius. Į šią sistemą galima žiūrėti kaip į vieną didelį generatorių, kuris esant apkrovai sukuria pasipriešinimą. Ši regeneracinė stabdymo sistema sukurta siekiant užtikrinti tokį patį automobilio lėtėjimą kaip ir variklinio stabdymo atveju.

Silpnai spustelėjus stabdžių pedalą, padidėja krovimo sparta ir pasireiškia lėtėjimas. Jei reikalinga didesnė stabdymo jėga, nei ją gali suteikti el. variklis-generatorius (30 % stabdymo efektyvumo), aktyvuojama hidraulinė stabdžių sistema.

Tokia sistema turi privalumų – apytiksliai 60 % sumažėja kuro suvartojimas ir pailgėja stabdžių trinties komponentų tarnavimo laikas. Šiuo atveju priekinės stabdžių trinkelės gali tarnauti papildomus 100 000 km ir ilgiau!

Šios sistemos pagrindinis trūkumas – stabdžių apkabos, kreipiančiosios ir trinkelės gali užstrigti dėl per reto naudojimo. Šie gedimai dažnai pasireiškia tuomet, kai atitinkami komponentai nėra tikrinami techninių aptarnavimų metu.

Sistemos veikimo principas

Toliau aprašomas sistemos veikimas pagal nurodytą diagramą.

Hidraulinę stabdžių sistemą sudaro:

• Elektra varomas siurblys ir azotu užpildytas kaupimo rezervuaras leidžia užtikrinti tinkamą sistemos slėgį.

• Hidraulinis stabdžių stiprintuvas leidžia valdyti slėgį pagal vairuotojo poreikį.

• Paspaudimo simuliatorius leidžia paspausti stabdžių pedalą.

• Kiekviename rate sumontuotas greičio daviklis.

• Stabdžių pedalo paspaudimo daviklis – juo stebimas pedalo judėjimas.

• Hidraulinis stabdžių aktyvatorius (tarp punktyrinių linijų) – jį sudaro 11 solenoidinių vožtuvų ir 2 linijiniai vožtuvai, veikiantys taikant impulsų pločio moduliaciją (PWM).

Reservoir tank – Rezervuaras

Accumulator – Kaupimo rezervuaras

Pump motor – Siurblio variklis

Hydraulic brake booster – Hidraulinis stabdžių stiprintuvas

Master cylinder pressure sensor – Pagr. cilindro slėgio daviklis

Accumulator pressure sensor – Kaupimo rezervuaro slėgio daviklis

Stroke simulator – Paspaudimo simuliatorius

Front wheel cylinder pressure sensor – Priekinio rato cilindro slėgio daviklis

Brake actuator – Stabdžių aktyvatorius

Sistemos veikimo principas

Stabdžių stiprintuvas moduliuoja stabdžių linijos, einančios į SCR vožtuvą, slėgį. Sistemos aktyvumo fazėje šis vožtuvas yra uždarytas (atitinkama ritė pažymėta raudonai). Pedalo paspaudimo simuliatorius stabdžių pedalui suteikia tam tikrą judėjimo diapazoną – paspaudus pedalą stabdžių skystis išsisklaido paspaudimo simuliatoriaus stūmoklyje. Informacija apie pedalo paspaudimo gylį, greitį ir slėgį gaunama iš pedalo paspaudimo daviklio bei pagrindinio cilindro slėgio daviklio. Šie duomenys nukreipiami į elektroninį stabdžių valdymo modulį (ECM), kurio programinė įranga automatiškai nustato optimaliausią stabdymo strategiją. Paspaudus stabdžių pedalą, iš pradžių stabdžių apkabas paveikia tik nedidelis slėgis. Ši procedūra apsaugo nuo oksido sluoksnio susidarymo ant disko. Vairuojant šlapiomis sąlygomis, tokiu būdu eliminuojamas ir nepageidaujamo vandens sluoksnio susidarymas.

Regeneracinis stabdymas

Regeneracija įvyksta hibridinės sistemos valdymo blokui leidus srovei tekėti iš el. variklio-generatoriaus į akumuliatorių. Sistema sukurta taip, kad būtų galima atgauti kuo daugiau energijos. Jeigu reikalinga didesnė stabdymo jėga, nei gali suteikti regeneracijos procesas, pradedama naudoti regeneracinio ir hidraulinio stabdymo kombinacija. Stabdymo stiprumas reguliuojamas dviem linijiniais vožtuvais: SLA (stabdžių aktyvavimas) ir SLR (stabdžių atleidimas). Vožtuvams taikant moduliuotą srovę (PWM) valdomos stabdžių apkabos – tokiu būdu pasiekiamas reikiamas stabdymo efektas. Šioje sistemoje elektroninis stabdžių valdymas gali veikti nepriklausomai nuo pedalo paspaudimo.

Šioje sistemoje įdiegtos įprastos elektroninio stabdymo paskirstymo (EBD), stabdžių antiblokavimo (ABS), traukos kontrolės (TRC) ir stabilumo valdymo (VSC) sistemos.

ABS

Solenoidiniai vožtuvai FLH ir FLR valdo slėgį ir cirkuliaciją į priekinę kairiąją apkabą. Lėtėjant rato sukimuisi ir kylant užsiblokavimo rizikai, FLH (priekinis kairysis užlaikymo) vožtuvas užsidaro – tokiu būdu priekinėje kairiojoje apkaboje slėgis nebedidėja. Užsiblokavus ratui, atsidaro FLR (priekinis kairysis atleidimo) vožtuvas – tokiu būdu slėgis iš apkabos nukreipiamas į rezervuarą ir ratas pradeda suktis. Ši procedūra gali būti didele sparta atliekama daug kartų, kol ratas pradeda suktis tinkamai. Tokiu būdu valdoma visa 4 ratų antiblokavimo sistema.

VSC / TRC sistemos

Reguliuojant užlaikymo vožtuvus, galima izoliuoti įvairius grandinės komponentus – taip galima aktyvuoti stabdžius nepriklausomai nuo vairuotojo veiksmų. TRC sistemoje stabdžiai aktyvuojami varomam ratui, kuris prarado trauką akceleracijos metu. Priešingoje diferencialo pusėje esančiam ratui aktyvuojama pavara.

VSC sistema veikia aktyvuojant stabdžius skirtingiems ratams – tokiu būdu koreguojamas netinkamas nuokrypis, kylantis per didelio ar per mažo ratų pasukimo situacijose. Abiejose sistemose reguliuojamas pavaros sukimo momentas – procesas atliekamas valdant variklio droselį arba reguliuojant elektrinį variklį.

Apsauginė funkcija

Elektros sistemos gedimo atveju vožtuvai sugrįžta į pradinę (neaktyvuotą) poziciją. Tokiu atveju užsidaro SSC, SCC, o atsidaro SMC ir SRC vožtuvai – taip užtikrinama tinkama cirkuliacija iš pagrindinio cilindro į priekinius stabdžius. Slėgis sukuriamas vairuotojui spaudžiant stabdžių pedalą – tokiu būdu slėgis padidėja ir centrinėje stabdžių stiprintuvo dalyje.

Stabdžių sistemos oro pašalinimo procedūra techninio aptarnavimo metu

Ši procedūra atliekama naudojant tinkamą diagnostinį įrankį, procedūros metu taip pat reikalingas asistentas. Dėl sistemos sudėtingumo būtina griežtai vadovautis atitinkamomis instrukcijomis. Galimos 2 skirtingos oro pašalinimo procedūros. Viena iš jų – tai įprasta oro pašalinimo procedūra (vykdoma standartinio techninio aptarnavimo metu), kuri atliekama, pavyzdžiui, pakeitus apkabą ar žarnelę. Antroji procedūra yra susijusi su oro patekimu į stabdžių stiprintuvą. Svarbu vadovautis procedūra, numatyta diagnostinio įrankio programinėje įrangoje. Bet koks nukrypimas gali sukelti sistemos gedimą – tokiu atveju hibridinė sistema persijungs į avarinį režimą ir bus užregistruotas gedimo kodas: „C1214 – hidraulinės valdymo sistemos gedimas“.

Proceso pabaigoje 6 kartus padidinamas ir sumažinamas kaupimo rezervuaro slėgis. Elektroninis valdymo blokas reikiama seka atidaro bei uždaro vidinius vožtuvus – įvyksta tinkama cirkuliacija.

Jeigu keičiamas stabdžių stiprintuvas, pedalo paspaudimo simuliatorius, hidraulinis stabdžių aktyvatorius, siurblys, kaupimo rezervuaras ar bet kuris vamzdis, arba jeigu į nurodytus komponentus netyčia patenka oro, naudojama antroji procedūra. Šios procedūros metu pašalinamas oras iš pedalo paspaudimo simuliatoriaus bei vykdoma linijinių vožtuvų iniciacija.

Jau ilgą laiką „Blue Print“ gali pasiūlyti platų stabdžių komponentų asortimentą, skirtą hibridiniams ir elektra varomiems automobiliams. Šių dalių vaidmuo yra itin svarbus – jos leidžia sumažinti greitį ar visiškai sustabdyti transporto priemonę.

„Blue Print“ trinties stabdymo sprendimai, skirti hibridiniams ir elektra varomiems automobiliams, yra sukurti atitinkant ar viršijant ECE-R90 standarto reikalavimus. Įvairūs stabdžių komponentų modeliai buvo sukurti siekiant sumažinti triukšmą ir vibraciją, dulkių susidarymą bei kenksmingas emisijas. To pasiekiama naudojant trinties medžiagas, sudėtyje turinčias mažiau kenksmingų metalų. Vienas iš šio aspekto pavyzdžių – medžiagų sudėtyje naudojamas varis. Dėl šių priežasčių galime pasiūlyti išskirtinius stabdžių sistemos trinties produktus, leidžiančius pasiekti tinkamą stabdymo technologijų efektyvumą ir garantuojančius galutinių pirkėjų (vairuotojų) pasitenkinimą!

Pasitikėkite patikrintomis originalios įrangos kokybės dalimis iš „Blue Print“! Visą stabdžių sistemos dalių asortimentą galite rasti: partsfinder.bilsteingroup.com.

„Blue Print“ prekių ženklas – tai „Bilstein“ grupės dalis. Ši grupė vienija kelis gerai žinomus prekinius ženklus.

Daugiau informacijos galite rasti: www.bilsteingroup.com.