Блок управления стояночным электротормозом

БУСЭТ предназначен для реализации функций полностью электрической системы стояночного тормоза, а именно включения и выключения электрического стояночного тормоза транспортных средств (ТС). Сжатие и ослабление тормозных колодок осуществляется электродвигателями актуаторов, встроенных в суппорты тормозных механизмов стояночного тормоза. БУСЭТ позволяет организовать реверсивное управление одновременно двумя тормозными актуаторами, установленными в суппортах тормозных механизмов на оси ТС. В процессе работы БУСЭТ ведутся непрерывный контроль режимов работы электродвигателей актуаторов, мониторинг токов, напряжения и температуры.

На рис. 1 представлена функциональная схема БУСЭТ производства ООО «Мехатроника-Томск». Входное напряжение питания постоянного тока +12–24 В через защитный предохранитель FU поступает к силовым транзисторным ключам, формирующим два отдельных H-моста для независимого ШИМ-управления нагрузкой в выходных цепях. В составе механизмов актуаторов стояночного тормоза применяются двигатели постоянного тока с реверсивным управлением.

Рис. 1. Функциональная схема БУСЭТ

Для организации системы управления используется микропроцессорная система управления с обратными связями от датчиков выходных токов и питающего напряжения. Функции связи и обмена информацией БУСЭТ реализованы с применением CAN-интерфейса. В режиме работы без подключения к CAN-шине ТС для управления и мониторинга БУСЭТ могут использоваться дискретные входы и выходы. Дополнительно применяется отдельный импульсный вход для прямого подключения к импульсному датчику скорости ТС.

Настройки режимов работы БУСЭТ сохраняются в отдельной микросхеме энергонезависимой памяти EEPROM. Для контроля теплового состояния используется датчик температуры охлаждающего радиатора. Встроенная система защит БУСЭТ позволяет контролировать и отслеживать возможные аварийные ситуации, возникающие в процессе работы тормозных механизмов.

Индикация режимов работы, текущего состояния, предупреждений и аварийных ситуаций осуществляется контрольными светодиодами, выведенными на внешней стороне корпуса (рис. 2).

Рис. 2. Внешний вид БУСЭТ

Для всех необходимых внешних подключений используются быстросъемные разъемы. На рис. 3 представлена схема внешних подключений БУСЭТ для применения в составе ТС.

Рис. 3. Схема внешних подключений БУСЭТ

Изменяя внутренние настройки БУСЭТ, можно формировать требуемый профиль кривой изменения усилий, создаваемых актуаторами тормозных механизмов при работе с тормозными колодками и стояночным тормозом. На рис. 4 представлен график переходных процессов тока актуаторов при включении стояночного тормоза в работу.

Рис. 4. График переходных процессов тока при работе БУСЭТ

На графике показан переходный процесс изменения токов при включении стояночного тормоза с поджатием тормозных колодок. После поступления команды на включение стояночного тормоза на начальном этапе в зоне свободного движения происходит выбор свободного зазора в кинематических узлах актуаторов. Затем при увеличении токов происходит переход в зону постепенного поджатия тормозных колодок с последующим увеличением токов потребления до предельного значения, соответствующего заданному усилию поджатия колодок стояночного тормоза. При достижении предельного значения электроприводы прекращают движение и происходит переход в зону упора с формированием требуемого усилия в течение заданного времени. По окончании установленной задержки времени упора устройство отключает питание актуаторов с выставлением статуса «Заторможено».

При поступлении команды на выключение стояночного тормоза происходит изменение полярности напряжения, подводимого к электродвигателям актуаторов, и движение осуществляется в противоположном направлении, до полного ослабления тормозных колодок с выставлением статуса «Расторможено».

В таблице представлены основные технические эксплуатационные характеристики БУСЭТ.

Полное наименование изделия: БУСЭТ–2–15.

Расшифровка наименования изделия:

• «БУСЭТ» — блок управления стояночным электротормозом;
• 2 — количество управляемых электромоторов;
• 15 — максимальный рабочий ток.

Шифр изделия: НПФТ.426471.013.

Применение блоков управления стояночным тормозом в составе ТС на основе систем с электромеханическими актуаторами для сжатия тормозных колодок позволяет реализовать следующие функции:

• автоматическое управление стояночным тормозом при начале/окончании движения (функция AUTO HOLD);
• функция помощи водителю при начале движения на подъеме с предотвращением отката ТС назад;
• функция аварийного останова;
• автоматический выбор зазоров при изнашивании элементов в механической части системы торможения.

Благодаря использованию этих функций можно повысить комфортность управления ТС, надежность работы стояночного тормоза и общий уровень безопасности движения.

Применение БУСЭТ для управления работой электромеханических актуаторов в составе тормозных механизмов позволяет получить эффективное и готовое решение для организации систем стояночного тормоза при разработке ТС с дистанционным управлением и в составе ТС с беспилотными алгоритмами управления.