Системы полного привода - краткая теория
Муфта электронной системы управления крутящим моментом (ITM)
- Схема муфты электронной системы управления крутящим моментом.
- Screenshot_11.jpg (251.27 КБ) 106 просмотров
Основным элементом системы является муфта ITM (помимо электронного блока управления). Основные детали муфты: корпус и подшипники, обмотка возбуждения муфты, ведущее сцепление, рабочий кулачок, стальные шарики и ведомое сцепление. Оба сцепления — многодисковые муфты. Ведущее сцепление используется для создания давления на ведомом сцеплении через рабочий кулачок. Подробный принцип работы рассмотрен на следующей странице.
Работа муфты
- Схема работы муфты электронной системы управления крутящим моментом.
- Screenshot_12.jpg (204.74 КБ) 105 просмотров
Входной вал муфты ITM соединен с ее корпусом. При подаче напряжения на электро-магнитную муфту якорь притягивается к электромагнитной муфте. Якорь прижимает ведущие (или регулирующие) диски сцепления к корпусу муфты, таким образом соединяя ведущее сцепление с входным валом. Из-за различия в скорости между основным и рабочим кулачками стальные шарики между основным и рабочим кулачками перемещаются вверх по шариковой рампе. Поэтому рабочий кулачок толкается в сторону пакета ведомого сцепления, который соединяет корпус муфты (входной вал) с выходным валом. Сила, приложенная к ведомому сцеплению, зависит от давления стальных шариков. Давление стальных шариков зависит от того, насколько далеко они поднялись по рампе, что в свою очередь зависит от напряженности поля электромагнитной муфты. Напряженность поля электромагнитной муфты регулируется блоком интерактивного управления крутящим моментом (ITMCM) путем подачи управляющих сигналов. В зависимости от степени проскальзывания передних колес ЭБУ ITM выдает управляющий сигнал для создания требуемого давления посредством шариковой рампы. Управление ведомым сцеплением и крутящим моментом на задней оси происходит путем подачи переменной нагрузки на обмотку возбуждения, и перераспределение момента может изменяться от 100% на передней оси и 0% на задней до соотношения 50:50 между передней и задней.
Схема управления
- Алгоритм управления муфтой крутящего момента.
- Screenshot_13.jpg (318.26 КБ) 104 просмотра
Блок управления ITM изменяет силу тока, идущего к электромагнитной муфте, для получения нужного распределения крутящего момента на заднюю ось. Верхняя форма сигнала отображает условие, при котором некоторое количество крутящего момента перебрасывается на заднюю ось, нижняя — соотношение распределения крутящего момента 50:50. Помимо управления открытием дроссельной заслонкой и пробуксовки колеса при управлении учитываются и другие факторы, приведенные в таблице. Например, даже если включена межосевая блокировка, подача управляющих сигналов может прекращаться при работе ABS. Основных режима движения три. Нормальный режим движения с постоянной скоростью: почти моноприводный режим. Режим полного привода с интерактивным управлением, с изменением распределения крутящего момента до соотношения 50:50 путем подачи управляющего сигнала в виде выходного тока на электромагнитную муфту. Распределение крутящего момента (режим полного привода) изменяется в зависимости от условий движения, например при резком трогании с места, повороте на поверхности с низ-ким коэффициентом трения. Блокировка полного привода: движение в режиме полного привода с распределением крутящего момента в соотношении 50:50.
Блокировка полного привода
- Как отключить полный привод
- Screenshot_14.jpg (284.01 КБ) 98 просмотров
Водитель может заблокировать полный привод выключателем блокировки. При этом передача крутящего момента на переднюю и заднюю оси фиксируется в соотношении 50:50. Блокировка может быть использована при скорости не выше 35 км/ч. Если скорость больше, система возвращается в нормальный режим работы, и блокировка может снова быть задействована при необходимости. Если выключатель находится в положении включения блокировки, то после того как скорость автомобиля станет ниже 35 км/ч, система снова включает блокировку. Для модели Sportage: в зависимости от модели и комплектации могут быть установлены панели с двумя выключателем TCS или ESP. При включении блокировки полного привода загорается соответствующая контрольная лампа. Примечание: данный режим предназначен только для движения по снегу, грязи или по скользкой дороге. Использование этого режима на сухих дорогах может привести к повышенному износу шин и увеличению радиуса поворота.
Система управления
- Структурная схема управления полным приводом автомобиля.
- Screenshot_15.jpg (232.59 КБ) 97 просмотров
Все описанные режимы управляются блоком интерактивного управления крутящим моментом. Блок обрабатывает входные сигналы и вырабатывает выходные сигналы. В блок интерактивного управления крутящим моментом поступают следующие сигналы (в зависимости от автомобиля, частично через шину CAN bus). Сигнал торможения или сигнал включения ABS: в режиме полного привода все колеса механически соединены, поэтому заблокированное колесо влияет на все остальные колеса, затрудняя управление автомобилем при торможении. Поэтому если ABS включена, то полный привод отключен. Входной крутящий момент определяется на основе сигнала датчика положения дроссельной заслонки и позволяет правильно выбрать распределение крутящего момента (путем подачи управляющих сигналов на электромагнитную муфту). Прохождение поворотов определяется на основе датчика поворота рулевого колеса, чтобы избежать скручивания транс-миссии в повороте. Сигнал скорости автомобиля и значение разницы скоростей вращения колес (передних и задних) поступают от датчиков скорости вращения колес для определения проскальзывания колес и управления соответствующим образом распределением крутящего момента. Все эти сигналы используются для управления электромагнитной муфтой и распределения крутящего момента между осями. Управляющий сигнал на электромагнитную муфту является основным выходным сигналом. Другие выходные сигналы, кроме сигналов на электромагнитную муфту, — это сигнал включения лампы включенной межосевой блокировки, сигнальной лампы неисправности системы полного привода и сигнал диагностики.
Датчик положения педали акселератора / датчик положения дроссельной заслонки
- Как работает электронная педаль газа.
- Screenshot_16.jpg (134.06 КБ) 96 просмотров
Одним из основных входных сигналов для блока управления ITM является сигнал датчика положения дроссельной заслонки или датчика положения педали акселератора, исходя из которого рассчитывается входной крутящий момент. Использование датчика положения дроссельной заслонки или датчика положения педали акселератора зависит от конкретного автомобиля, например от того, бензиновым или дизельным двигателем он оснащен. В качестве примеров показаны две основные конструкции и формы сигналов. Информацию об используемой системе или форме сигнала см. в Руководстве по ремонту. Дополнительную информацию о датчике положения дроссельной заслонки или датчике положения педали акселератора см. в разделе о системе управления двигателем.
Датчик угла поворота рулевого колеса
- Осциллограммы сигналов с датчика угла поворота рулевого колеса.
- Screenshot_17.jpg (261.04 КБ) 92 просмотра
Датчик угла поворота рулевого колеса — фотоэлектрического типа (например, модель KM). Сигналы ST1 и ST2 смещены для определения не только величины угла поворота, но и направления поворота. Для определения положения для движения по прямой в диске сделана дополнительная прорезь, обеспечивающая выдачу сигнала STN. Датчик угла поворота расположен под рулевым колесом. Если датчик неисправен, полный привод отключается и выводится код неисправности. Более подробное описание работы датчика угла поворота см. в разделе по ESP.
Датчик скорости вращения колеса
- Осциллограмма сигнала датчика скорости вращения колеса.
- Screenshot_18.jpg (170.83 КБ) 92 просмотра
Датчик скорости вращения колеса передает сигналы о скорости вращения колес, необходимые для определения момента проскальзывания, что является главным моментом для включения муфты. Текущие данные, такие как скорость вращения колеса, можно проверить только в системе ABS/ESP, поскольку в систему полного привода текущие данные не поступают. Подробное описание работы этого датчика см. в разделе ABS. Сигнал датчика скорости вращения колеса можно проверить осциллографом, правильную форму сигнала см. в Руководстве по ремонту соответствующего автомобиля.
Обслуживание и диагностика неисправностей
- Диагностика полного привода.
- Screenshot_19.jpg (66.83 КБ) 92 просмотра
Блок управления ITM периодически проверяет все входные и выходные сигналы. При обнаружении неисправности ITM отключается и код неисправности сохраняется в памяти электронного блока управления. Диагностическая лампа мигает с частотой 2 Гц, информируя водителя о сбое системы. При первом обнаружении неисправности код неисправности вводится в энергонезависимую память электронного блока управления. Код хранится до стирания диагностическим прибором. Код неисправности нельзя удалить, отключив питание от блока ITM.
Системы полного привода модели Sorento
- Системы полного привода модели Sorento
- Screenshot_20.jpg (307.13 КБ) 89 просмотров
Модель Sorento может оснащаться системами полного привода двух типов: электронная система EST, иногда называемая системой переключения на ходу «Shift on the Fly» (SOTF), и система распределения крутящего момента по требованию «Torque On Demand» (TOD), иногда называемая системой активной передачи крутящего момента ATT. По принципу передачи крутящего момента конструкции обеих систем очень схожи. Основное различие состоит во включении полного привода: в системе EST это происходит через вилку переключения передачи, которая соединяет валы привода переднего и заднего мостов. В системе TOD эту задачу выполняет многодисковое сцепление. Кроме того, в системе EST применяется так называемое отключение межосевого дифференциала для прекращения привода переднего моста в режиме привода на два колеса для экономии топлива. В системе TOD передний дифференциал свободного хода не используется. Вместо него применен обычный дифференциал. Это связано с тем, что режим полного привода включается «по требованию», когда дорожные условия требуют подключения передней оси. Обе системы включают низшую передачу раздаточной коробки для движения по бездорожью. Для включения низшей передачи автомобиль необходимо полностью остановить. Это относится к обеим системам: EST и TOD. Масляный насос используется в обеих системах, но особой функции не выполняет и служит только для смазки внутренних деталей.