iBooster

5.9.2013
Tytułowa nazwa określa nową koncepcję wspomagania układu hamulcowego. Użyta w niej litera „i" może świadczyć o tym, że mamy do czynienia z układem inteligentnym. System inteligentnego wspomagania układu hamulcowego powstał z myślą o połączeniu tego układu z systemami wspierania kierowcy podczas jazdy. Dotychczas bowiem stosowane wspomaganie podciśnieniowe nie dawało możliwości ingerencji układów kontroli ruchu pojazdu w przebieg procesu hamowania.
Inżynierowie postanowili więc zastąpić powszechnie znany system, wyposażony w pompę podciśnieniową lub zasilanie podciśnieniem z kolektora ssącego, systemem sterowanym wyłącznie elektrycznie. Mamy w nim do czynienia z tradycyjną hydrauliczną pompą hamulcową, która jednak została pozbawiona typowego pojemnika z membraną i układem zaworów zwiększających siłę na tłoku. Zamiast tego na trzpieniu pompy zastosowano listwę zębatą podobną do tej stosowanej w przekładniach kierowniczych, tylko mniejszą. Z listwą zębatą połączony został silnik krokowy, który jest sterowany przez komputer.

Dodatkowa siła
Silnik ten w momencie naciśnięcia przez kierowcę pedału hamulca wspomaga go, wytwarzając dodatkową siłę, która jest przenoszona przez listwę zębatą na tłok pompy. Reakcja kierowcy wyczuwana jest przez czujnik położenia pedału hamulca zamontowany w pompie. Sygnał z tego czujnika jest interpretowany przez sterownik i na jego podstawie aktywowany jest silnik wspomagający. Całość działa tak samo jak układ podciśnieniowy, ale można znaleźć tutaj pewne różnice, które nie leżą tylko po stronie medium wspomagającego. Podstawową z nich jest możliwość „dostrojenia" charakterystyki pedału hamulca do zapotrzebowań kierowcy. W samochodach wyposażonych w kilka trybów jazdy (sportowy, komfortowy, ekonomiczny) po przestawieniu trybu cały układ hamulcowy może pracować z różną charakterystyką. Dla przykładu, w trybie sportowym kierowcy zazwyczaj wolą mieć więcej czucia w pedale podczas hamowania, a w trybie komfortowym wolą hamować, nie przykładając do tego zbyt dużej siły. Dzięki elektrycznemu wspomaganiu układu hamulcowego jest to możliwe.

Awaryjne hamowanie
Z pewnością nie jest to jedyna rzecz różniąca działanie tego układu od wspomagania tradycyjnego. Głównym celem, jaki przyświecał konstruktorom, było stworzenie trybu autonomicznego hamowania. Jest to bardzo przydatne i łatwiejsze do wykonania w przypadku, gdy w pojeździe zastosowane są takie systemy awaryjnego hamowania, jak AEB City (system jazdy miejskiej) oraz AEB Pedestrian (system rozpoznający przechodniów). Dzięki elektrycznemu wspomaganiu możliwe stało się pełne wykorzystanie systemów rozpoznawania pieszych i rowerzystów oraz wymuszenie na pojeździe automatycznego hamowania przed nimi bez ingerencji kierowcy. Także system adaptacyjnego tempomatu znacznie się uprościł dzięki możliwości elektrycznego wysterowania pompy hamulcowej. Wspomaganie to nie jest rozwiązaniem typu Brake- by-wire (hamowanie za pośrednictwem przewodów), co oznacza, że w razie jego awarii układ hydrauliczny nadal będzie działał. Silnik krokowy w takim przypadku po prostu nie będzie zasilany, a siła przekazywana na pedał hamulca bez problemu spowoduje przezwyciężenie jego oporów i aktywację pompy hamulcowej.

W pojazdach hybrydowych i elektrycznych
System ten także ma spore pole do popisu w pojazdach hybrydowych, gdzie występują warunki do zaniku podciśnienia w trakcie kilkukrotnego hamowania z wyłączonym silnikiem spalinowym. Dzięki zasilaniu elektrycznemu system ten staje się całkowicie niezależny od pracy silnika spalinowego lub napędzanej przez niego pompy podciśnieniowej. Drobnym minusem jest to, że w trakcie hamowania zużywa on cenny prąd zmagazynowany w akumulatorze. Ale tylko w czasie hamowania. Podczas jazdy zasilana jest tylko elektryka kontrolująca pracę układu, co nieznacznie wpływa na bilans energetyczny, który i tak jest korzystniejszy, niż w przypadku układu hamulcowego wspomaganego podciśnieniem. Dodatkowym atutem układu hamulcowego wyposażonego w iBooster jest możliwość oszczędzania energii i zapewnienie zwiększonego zasięgu. Możliwe jest to dzięki połączeniu układu hamulcowego z systemem rekuperacji energii hamowania. Sprzężenie tych dwóch systemów pozwala na praktycznie bezenergetyczne hamowanie pojazdem aż do osiągnięcia opóźnienia o wartości 0,3 g. To pozwala na zapewnienie hamowania prawie we wszystkich sytuacjach spotykanych podczas normalnej jazdy w ruchu codziennym. W sytuacji, kiedy konieczne będzie gwałtowniejsze hamowanie silnik elektryczny w pompie hamulcowej automatycznie zwiększy nacisk na tłok pompy, powodując dodatkowe zwolnienie pojazdu, a kierowca nawet nie zauważy współpracy systemu rekuperacji energii oraz elektrycznego wspomagania hamulców. Takie działania mają duże znaczenie w układach śledzenia drogi przed pojazdem i adaptacyjnego tempomatu. W trakcie użycia pedału hamulca przez kierowcę ten nie zauważy różnicy w odczuciu użytkowania tego układu hamulcowego w porównaniu do układu tradycyjnego. W chwili gdy rośnie liczba systemów wspierających kierowcę podczas jazdy, system iBooster został zaprojektowany tak, aby był kompaktową jednostką autonomiczną, czyli w jednym elemencie umieszczona była część hydrauliczna i elektryczna układu. Jej programowanie jest łatwe, a sterowanie odbywa się z poziomu jednostki sterującej.

Maciej Blum

O Autorze

autoEXPERT – specjalistyczny miesięcznik motoryzacyjny, przeznaczony dla osób zajmujących się zawodowo naprawą, obsługą, diagnostyką i sprzedażą samochodów oraz produkcją i sprzedażą akcesoriów motoryzacyjnych, części zamiennych i materiałów eksploatacyjnych.

autoExpert 1–2 2025

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę