Elektroniczny system hamulcowy EBS stosowany jest w pojazdach ciężarowych oraz autobusach i zawiera następujące podsystemy:

• EPB – elektropneumatyczny system hamulcowy,
• ABS – system zapobiegający blokowaniu kół,
• ASR – regulacja antypoślizgowa kół napędzających,
• KKR – regulacja sił na sprzęgu,
• BVS – kontrola zużycia okładzin hamulcowych.

Zalety EBS

• krótsze czasy zadziałania, wzrostu i spadku siły hamowania w wyniku przesyłania danych przez CAN i w związku z tym krótsza droga hamowania,
• pomiar stanu obciążenia pojazdu,
• elektroniczna regulacja ciśnienia hamowania,
• regulacja zużycia okładzin hamulcowych pomiędzy przednią i tylną osią,
• dwuobwodowy pneumatyczny układ zabezpieczający (Back up),
• optymalny rozdział sił hamowania pomiędzy pojazdem ciągnącym a pojazdem ciągniętym przez regulacje sił na sprzęgu,
• optymalna stopniowalność działania.

Działanie

Dwuobwodowy pneumatyczny system zabezpieczający (Back up) jest aktywny przy wyłączonym zapłonie i wystarczającym ciśnieniu zasilającym. EBS zostaje uruchomiony po włączeniu zapłonu i zluzowaniu pedału hamulca roboczego. System EBS jest zasilany jednoobwodowo z elektrycznego układu pojazdu. Jeżeli układ hamulcowy nie jest używany, to wszystkie zawory magnetyczne nie są zasilane.

© Knorr-Bremse

Działanie EPB (elektropneumatyczny układ hamulcowy)

Poprzez moduł hamulca nożnego (FBM) ze zintegrowanym nadajnikiem wartości zadanej żądanie hamowania jest przekazywane do sterownika elektronicznego w formie sygnału elektrycznego. Sterownik generuje zgodnie z oprogramowaniem EOL i przy uwzględnieniu stanu załadowania pojazdu odpowiednią wartość zadaną ciśnienia hamowania. Ta wyliczona wartość ciśnienia przekazywana jest przez magistralę CAN-BUS do modułów sterowania ciśnieniem (DRM). Moduły ze zintegrowaną elektroniką regulują samodzielnie ciśnienie hamowania poprzez zawory magnetyczne.

Hamowanie przez obwód zabezpieczający

EBS pojazdu ciągnącego posiada dwuobwodowy pneumatyczny system zabezpieczający (Back up). Niezależnie od sygnału elektrycznego wysyłanego z nadajnika wartości zadanej modułu hamulca roboczego zasterowane zostają dwa pneumatyczne ciśnienia hamowania. Stosunek ciśnienia tylna oś / przednia oś wynosi 1:1,5. Przy elektronicznie sterowanym procesie hamowania pneumatyczne ciśnienia z modułu hamulca roboczego zatrzymywane są na modułach regulacji ciśnienia (DRM) i module sterującym hamulcami przyczepy (ASM). Hamowanie obwodem zabezpieczającym (Back-up) następuje, gdy zapłon jest wyłączony, sterownik nie dostarcza poszczególnym lub wszystkim modułom sygnałem elektrycznym wartości zadanej, lub gdy sterownik po rozpoznaniu uszkodzenia odłączył pojedynczy moduł albo wszystkie moduły. Gdy hamulec roboczy działa czysto pneumatycznie (Rendundanz), zawory magnetyczne w modułach (DRM i ASM) nie są zasterowywane elektrycznie. Moduły funkcjonują wtedy jak typowe zawory przekaźnikowe lub zawór sterujący hamulcami przyczepy.

© Knorr-Bremse

Działanie ABS

Czujniki prędkości obrotowej są podłączone do modułów regulacji ciśnienia. Przez magistralę CAN-BUS sygnały z modułów zostają przekazywane do sterownika ES. Sterownik określa na podstawie tych sygnałów prędkość referencyjną pojazdu, która jest przekazywana ponownie przez magistralę CAN-BUS do modułów. W procesie regulacji ciśnienie hamowania w poszczególnych kanałach regulacji zostaje zredukowane w stosunku do zadanego wcześniej ciśnienia odpowiednio do dopuszczalnej wartości poślizgu. Przy regulacji ABS hamulec długotrwałego działania kół napędowych zostaje odłączony poprzez wyjście DBR na sterowniku lub przez CAN-BUS pojazdu J 1939.

Regulacja ASR

Jeżeli podczas ruszania pojazdu jedno z kół napędowych wykazuje tendencję do wirowania, zostaje uruchomiony hamulec tego koła. W wyniku przyhamowania i działania mechanizmu różnicowego osiąga się lepszą trakcję na drugim kole tej samej osi. Przy prędkościach powyżej 40 km/h regulacja hamulcowa nie jest aktywna. Jeżeli regulacja hamulcowa była aktywna podczas przyspieszania, to będzie aktywna również przy prędkości powyżej 40 km/h do momentu zmiany biegów.

Regulacja silnikowa ASR

Przy równomiernym wirowaniu obu kół napędowych moment obrotowy silnika jest zmniejszany do momentu, kiedy średnia prędkość kół napędowych tylnej osi jest nieznacznie większa niż prędkość kół przedniej osi. Sterownik ES komunikuje się ze sterownikiem silnika poprzez magistralę CAN-BUS pojazdu SAE 1939. Regulacja silnikowa jest aktywna w całym zakresie prędkości.

Włącznik ASR

Przy włączeniu przełącznika ASR osiąga się wzrost dopuszczalnej przez sterownik wartości poślizgu (np. podczas jazdy w terenie), a kierowca jest o tym informowany poprzez miganie lampki kontrolnej ASR (INA). Dane magistrali CAN CAN-BUS pojazdu: Sterownik EBS do innych systemów w pojeździe ciągnącym wg SAE J1939 (np. retarder, EDC, skrzynia biegów, itp.). CAN-BUS przyczepa: Sterownik pojazdu ciągnącego/ciągnionego wg ISO 11992 poprzez złącze ABS/EBS wg ISO 7638 CAN-BUS hamulce: Sterownik EBS do modułów regulacji ciśnienia, modułu sterującego hamulcami przyczepy i ESP (przy EBS 2.3) wg ISO 11898.

Przewody do połączenia pojazdu ciągnącego z przyczepą/naczepą

Do zapewnienia prawidłowego działania EBS 2.2 w zestawie pojazdów i połączenia pojazdu ciągnącego z przyczepą, konieczne jest spełnienie następujących warunków: - dwuprzewodowy układ hamulcowy wg DIN ISO1728 z przewodem zasilającym i sterującym – połączenie do ABS wg DIN ISO 7638, zawierające piny 6 i 7 dla komunikacji magistrali CAN-BUS przyczepy. Położenie przyłączy w pojeździe silnikowym jest określone w normie DIN ISO 4009.

© Knorr-Bremse

Kompatybilność różnych systemów hamulcowych

Pojazd ciągnący z EBS 2.2 z 7-pinowym połączeniem wtykowym ABS/EBS wg ISO 7638 z elektrycznym przewodem do sterownia hamulców wg ISO 11992 (PIN 6+7) przez CAN-BUS przyczepy i pneumatycznym przewodem sterującym:

• przyczepa/naczepa z pneumatycznym dwuprzewodowym układem hamulcowym wg ISO 1728 bez ABS.
• przyczepa/naczepa z pneumatycznym dwuprzewodowym układem hamulcowym z ABS. Zasilanie elektryczne z gniazda elektrycznego światła stop.
• przyczepa/naczepa z pneumatycznym dwuprzewodowym układem hamulcowym z zasilaniem elektrycznym ABS przez 7-pinowe połączenie wtykowe ABS wg ISO 7638.
• przyczepa/naczepa z pneumatycznym dwuprzewodowym układem hamulcowym z EBS. Sterowanie wg ISO 11992 (PIN 6,7), przez 7-pinowe połączenie wtykowe EBS wg ISO7638. Hamowanie następuje poprzez ciśnienie w złączu sterującym lub wg wartości zadanej przekazywanej przez CAN-BUS przyczepy/naczepy.

Regulacja zużycia okładzin hamulcowych

Regulacja zużycia okładzin hamulcowych ma za zadanie wyrównanie zużycia okładzin hamulcowych pomiędzy osiami. W tym celu sterownik oblicza dla osi wartość korekty ciśnienia hamowania z założeniem utrzymania na takim samym poziomie sumy ciśnień hamowania dla całego pojazdu. Regulacja działa osiowo, a nie dla poszczególnych kół i w zakresie częściowych hamowań (małymi i średnimi ciśnieniami). Regulacja zużycia okładzin hamulcowych pracuje z maksymalną różnicą ciśnień pomiędzy osiami wynoszącą 0,2 bara.

Regulacja siły na sprzęgu

Zadaniem regulacji siły na sprzęgu jest rozdział sił hamowania pomiędzy pojazdami w zestawie pojazdów, aby zoptymalizować zużycie, poprawić bezpieczeństwo i komfort jazdy. Regulacja siły na sprzęgu wyrównuje ciśnienia przyłożenia obu pojazdów sprzęgniętych. Ciśnienie przyłożenia hamulców pojazdu ciągnącego jest zaprogramowane w sterowniku jako parametr w czasie programowania End-offline.

Ciśnienie przyłożenia przyczepy zostaje wyliczone przez sterownik po kilkukrotnym zahamowaniu. Dopasowanie procesu hamowania pojazdu ciągnącego do niedostatecznie hamującej przyczepy osiąga się poprzez podniesienie ciśnienia na złączu sterującym, a nie poprzez zmniejszenie ciśnienia w pojeździe ciągnącym. Kierowca ma odczucie na pedale hamulcowym także przy źle hamującej przyczepie takie, jak przy dobrze hamującym pojeździe ciągnącym. W celu obliczania siły na sprzęgu określana jest masa przyczepy/naczepy na podstawie sygnałów wejściowych różnych czujników. Wartość początkową masy pojazdu określa się na podstawie sygnału czujnika obciążenia osi. Przy ciągnikach siodłowych około 1/3 masy naczepy przypada na siodło. W przypadku pojazdu ciężarowego i przyczepy z dyszlem ciężar przyczepy wynosi około 1,5 ciężaru ładunku pojazdu ciągnącego. W celu określenia prawidłowo masy pojazdu zostaje porównywana liczba obrotów kół napędowych i kół osi przedniej. Do obliczenia masy samochodu konieczna jest dodatkowo także siła napędowa silnika. Obliczana jest ona z momentu obrotowego silnika (położenia pedału przyspieszenia, liczby obrotów silnika, ilości wtryskiwanego paliwa i przyspieszenia pojazdu), oporów wewnętrznych i przełożenia przekładni. Te sygnały są przekazywane z EDC poprzez magistralę CAN-BUS pojazdu SAE J 1939 do sterownika. Na obliczenia wpływają także opory ruchu (np. pochyłość jezdni, opór powietrza itd.), jak również moment hamujący retardera względnie hamulca silnikowego.

Warianty układu

© Knorr-Bremse

© Knorr-Bremse

© Knorr-Bremse

© Knorr-Bremse

© Knorr-Bremse

Moduł hamulca nożnego z nadajnikiem wartości zadanej

Zastosowanie
Dwuobwodowy moduł hamulca roboczego (FBM) z elektronicznym nadajnikiem wartości zadanej (BWG) jest stosowany w systemach EBS 2.2 i 2.3.

Działanie
Zintegrowany nadajnik wartości zadanej w FBM jest podłączony do sterownika pojazdu ciągnącego. Nadajnik wartości zadanej jest zasilany elektrycznie ze sterownika napięciem 5V przez pin 4 a masa podłączona jest na pinie 1. Po uruchomieniu hamulca zasterowane zostaje pneumatycznie ciśnienie hamowania i równocześnie wytworzone dwa elektryczne sygnały napięciowe.

Jazda
Na przyłączach 11 i 12 występuje ciśnienie zasilania obu obwodów hamulca roboczego BBA.

Hamowanie
Po uruchomieniu hamulca roboczego zostają uruchomione dwa potencjometry w nadajniku wartości zadanych. Sygnały obu potencjometrów są przeciwbieżne. Z sygnałów z potencjometrów sterownik oblicza wartości zadane dla hamowania pojazdu ciągnącego i naczepy. Przyłącza 21 i 22 są podczas każdego hamowania stopniowo napowietrzane. Suma sygnałów napięciowych jest nadzorowana przez sterownik. Przez niejednakowe opory zostaje także rozpoznane podczas hamowania zwarcie na przewodach sygnałowych. W przypadku uszkodzenia nadajnika wartości zadanej hamowanie odbywa się za pomocą pneumatycznych obwodów zabezpieczających „Back-up”. Funkcja ABS/ASR i elektroniczny regulacja siły hamowania zostają odłączone. Lampka kontrolna EBS zostaje aktywowana przez sterownik.

Wskazówki montażowe
Odpowietrzenie powinno być skierowane do dołu.

© Knorr-Bremse

1-kanałowy moduł regulacji ciśnienia

Zastosowanie
Moduł regulacji ciśnienia (DRM) steruje ciśnieniem hamowania w podłączonych siłownikach hamulcowych zgodnie z sygnałami sterującymi wysyłanymi ze sterownika.

Działanie
Moduł regulacji ciśnienia (DRM) składa się z zaworu przekaźnikowego, tłumika hałasu, zaworów magnetycznych (1,2,3) - dla obwodu zabezpieczającego (zawór Back up), zaworu wlotowego i wylotowego, oraz czujnika ciśnienia (4) i zintegrowanego układu elektronicznego (5). Zintegrowany układ elektroniczny przetwarza sygnały analogowe podłączonych czujników (czujnika zużycia okładzin hamulcowych i czujnika prędkości obrotowej) na sygnały cyfrowe i wysyła do sterownika za pomocą CAN-Bus hamulce.

Jazda
Przyłącze 1 jest napowietrzone ciśnieniem zasilania. Przyłącza 2 i 4 są pozbawione ciśnienia. Zawór Back-up (1) jest otwarty, zawory wlotowy (2) i wylotowy (3) są zamknięte.

Hamowanie
Po uruchomieniu hamulca roboczego i jeżeli w układzie nie ma usterki moduł regulacji ciśnienia DRM zaczyna regulację ciśnienia hamowania przez zamknięcie zaworów Back-up (1). W związku z tym zasterowane ciśnienie na przyłączu 4 nie ma żadnego wpływu na hamowanie. W zależności od sygnałów sterujących zaworem wlotowym (2) i wylotowym (3), zmienia lub utrzymuje się ciśnienie w komorze (a). Odpowiednio do tego ciśnienia tłok (6) otwiera lub zamyka zawór wylotowy (8) lub wlotowy (7) i reguluje ciśnienie na przyłączu 2. Czujnik ciśnienia (4) monitoruje zasterowane ciśnienie.

Wskazówka
Zawory wlotowy (2) i wylotowy (3) zostają zasterowane również w przypadku regulacji ABS/ASR.

Zachowanie się podczas awarii
W przypadku awarii modułu regulacji ciśnienia DRM, przerwaniu połączenia CANBUS lub braku zasilania elektrycznego zawór Back up pozostaje otwarty. W takim przypadku ciśnienie na przyłączu 4 powoduje, że zasterowane zostaje odpowiednie ciśnienie na przyłączu 2.

Nadzór
Zintegrowany sterownik nadzoruje następujące komponenty:

• czujnik (czujniki) prędkości obrotowej
• czujnik (czujniki) zużycia okładzin hamulcowych
• czujnik (czujniki) ciśnienia

Przy każdym zasterowaniu zawory magnetyczne zostają sprawdzone pod kątem prawidłowego działania. Następuje również kontrola wiarygodności sygnału pod kątem zgodności wysterowanej wartości ciśnienia z żądaną wartością ciśnienia.

Wskazówki montażowe
Odpowietrzenie powinno być skierowane do dołu.

© Knorr-Bremse

2-kanałowy moduł regulacji ciśnienia

Zastosowanie
Dwukanałowy moduł regulacji ciśnienia (DRM) steruje ciśnieniami hamowania w podłączonych siłownikach hamulcowych zgodnie z sygnałami sterującymi wysyłanymi ze sterownika.

Działanie
Dwukanałowy moduł regulacji ciśnienia składa się z zaworów przekaźnikowych, tłumików hałasu, zaworów magnetycznych dla obwodu zabezpieczającego (zawory Back-up), zaworów wlotowych i wylotowych, czujników ciśnień i zintegrowanego układu elektronicznego jak również pneumatycznych i elektrycznych przyłączy. Zintegrowany układ elektroniczny przetwarza sygnały analogowe podłączonych czujników (czujników zużycia okładzin hamulcowych i czujników prędkości obrotowej) i wysyła do sterownika za pomocą CAN-Bus hamulce. Dla obu kanałów jest jedno przyłącze CANBUS hamulce, ALB i zasilania elektrycznego. Do każdego kanału można podłączyć 2 czujniki prędkości obrotowej i 2 czujniki zużycia okładzin hamulcowych.

Jazda
Przyłącze 1 jest napowietrzone ciśnieniem zasilania. Przyłącza 2 i 4 są pozbawione ciśnienia. Zawory Back up są otwarte, zawory wlotowy i wylotowy są zamknięte.

Hamowanie
Po uruchomieniu hamulca roboczego i jeżeli w układzie nie ma usterki dwukanałowy moduł regulacji ciśnienia zaczyna regulację ciśnienia hamowania przez zamknięcie zaworów Back-up. W związku z tym zasterowane ciśnienie na przyłączu 4 nie ma żadnego wpływu na hamowanie. Regulacja zasterowanego ciśnienia hamowania przebiega tak jak w jednokanałowym module regulacji ciśnienia.

Zachowanie się podczas awarii
W przypadku awarii dwukanałowego modułu regulacji ciśnienia, przerwaniu połączenia CAN-BUS lub braku zasilania elektrycznego zawory Back-up pozostają otwarte. W tym przypadku dwukanałowy moduł regulacji ciśnienia funkcjonuje tak jak zawór przekaźnikowy.

Nadzór
Zintegrowany sterownik nadzoruje następujące komponenty:

• czujnik (czujniki) prędkości obrotowej
• czujnik (czujniki) zużycia okładzin hamulcowych
• czujnik (czujniki) ciśnienia

Przy każdym zasterowaniu zawory magnetyczne zostają sprawdzone pod kątem prawidłowego działania. Następuje również kontrola wiarygodności sygnału pod kątem zgodności wysterowanej wartości ciśnienia z żądaną wartością ciśnienia.

Wskazówki do zabudowy
Odpowietrzenie powinno być skierowane do dołu.

© Knorr-Bremse

Moduł sterujący hamulcami przyczepy

Zastosowanie
Głównym zadaniem modułu sterującego hamulcami przyczepy (ASM) jest regulacja ciśnienia hamowania w przewodzie sterującym i regulacja sił na sprzęgu pomiędzy pojazdem ciągnącym a ciągnionym. Funkcja hamulca postojowego i funkcja hamowania awaryjnego podczas zerwania przewodu przebiega konwencjonalnie.

Działanie
Moduł sterowania hamulcami przyczepy składa się z: zaworu przekaźnikowego z dwoma przestrzeniami sterującymi dla obwodów hamulca roboczego, jedną przestrzenią dla hamulca postojowego, zaworu 2/2 drogowego, zaworów magnetycznych (zawór wlotowy, zawór wylotowy, zawór Back-up), czujnika ciśnienia i zintegrowanego układu elektronicznego.

Jazda
Na przyłącza pneumatyczne 1, 21 i 43 działa ciśnienie zasilania. Przyłącza 22, 41 i 42 pozbawione są ciśnienia. Poprzez CAN-Bus hamulce nie jest przesyłane polecenie hamowania.

Hamowanie
Poprzez CAN-Bus hamulce przesłane zostaje ze sterownika polecenie hamowania. Równocześnie z modułu hamulca roboczego (nożnego) zostają napowietrzone przyłącza 41 i 42. Zintegrowany w module układ elektroniczny modyfikuje te wartości zadane zgodnie z regulacją siły na sprzęgu. Zawór Back up zostaje zamknięty i równocześnie otwarty zawór wlotowy. Zasterowane poprzez wewnętrzny zawór przekaźnikowy do złącza przewodu sterującego ciśnienie jest nadzorowane poprzez zintegrowany czujnik ciśnienia i regulowane przez zmienne sterowanie zaworów wlotowego i wylotowego.

Hamulec postojowy
Podczas uruchomienia zaworu hamulca postojowego przyłącze 43 zostaje odpowietrzone, w wyniku czego korpus zaworu (2) przemieszcza się do góry i napowietrza przyłącze 22.

Uszkodzenie elektryczne
Zawór Back up (5) jest nie zasterowany i pozostaje otwarty. Ciśnienie z przyłącza 41 przechodzi do przestrzeni (I). Powoduje to ruch tłoczka sterującego (1) i zasterowanie ciśnienie hamowania na przyłącze 22.

Uszkodzenie elektryczne i uszkodzenie obwodu hamulca roboczego na przyłączu 41
Obwód hamulca roboczego na przyłączu 42 przy ciśnieniu przyłożenia 2,5 bar jest zalterowany przez oddzielną przestrzeń (II). Po przekroczeniu ciśnieniu przyłożenia korpus zaworu (2) zostaje podniesiony i ciśnienie hamowania zasterowane jest na przyłącze 22. Przez zmianę pneumatycznej charakterystyki, ciśnienie 8 bar osiągnięte zostaje także na przyłączu 22, gdy przyłącze 42 też jest zalterowane takim ciśnieniem.

Wskazówki
Funkcja hamowania awaryjnego podczas zerwania przewodu sterującego przyczepy realizowana jest przy pomocy zaworu 2/2 drogowego, tak jak przy konwencjonalnym zaworze sterowania hamulcami przyczepy. Przy pełnym hamowaniu musi wystąpić spadek ciśnienia w przewodzie zasilającym do 1,5 bar w ciągu 2 s.

Wskazówki montażowe
Odpowietrzenie musi być skierowane do dołu.

© Knorr-Bremse

© Knorr-Bremse