Frana de parcare electromecanica

Pentru a ne asigura că vehiculul nu se va deplasa atunci când e parcat, şoferul trebuie să traga in sus brusc frana de mana pana acum sau pe pedala suplimentară, frână de parcare în zona picioarelor. În viitor, tot ce se va cere este o actionarea rapidă a un comutator în panoul de instrumente – datorită Franei de parcare electromecanica, în noul Passat înlocuirea frânei convenţionale, frana de mana.

Frana de parcare electromecanica nu ajuta doar la parcare. Datorită intervenţiei sale sistemul inteligent de franare, se poate folosi acest sistem si atunci cand oprim in panta fara ca frana sa se incalzeasca. Frana de parcare electromecanica, de asemenea, este prevăzută în alte publicaţii ca o frână de parcare electrică (EPB-electromechanical parking brake).

Introducere

Privire de ansamblu a franei de parcare electromecanice

Unitatea de control ABS Unitatea de control

Actuator frana spate

Cuplaj de pozitie Butonul de actionare Autohold buton

Avantajele franei de parcare electromecanica

Frana de parcare electromecnaica ofera multe avantaje fata de frana de mana conventional, de exemplu :

- O mai mare libertate in proiectarea interiorului masini, maneta de la franare clasica a fost inlocuita cu un buton. Acest lucru permite o mai mare libertate in aspectul interior si in proiectarea central a masini cat si in zona picioarelor.

- O mai mare functionalitate pentru client. Cu utilizarea unui sistem de control electronic si retele CAN, frana de parcare electromecanica ofera functii suplimentare utile pentru client (cum ar fi butonul automat sau sistemul dinamic de conducere asistat oprit) si un nivel mai mare de confort.

- Avantajele in procesul de fabricatie deoarece cablurile de la frana de mana clasica nu mai sunt necesare, si asamblarea vehiculului au fost simplificate

- Capabil de auto-diagnostic, frana de parcare electromecanica este un sistem mecatronic. Functiile sistemului sunt monitorizarate.

Frana de parcare electromecanica in comparatie cu frana de mana conventional

Frana de mana conventionala EPB Activare Trageti in sus manerul franei Apasati butonul EPB Dezactivare Eliberati manerul franei Apasati butonul EPB Cum porneste Echilibru complicat între frâna de

mână,acceleraţie şi pedala de ambreiaj Frana de parcare electromecanica se dezactiveaza atunci când vehiculul este pus in miscare

Pornire si oprire

Aplicarea continuă şi eliberare a frâna de mână

Atunci când funcţia autohold este pornit, vehiculul este ţinut în mod automat de fiecare dată când aceasta este introdusă la un popas.

Prezentare generală sistem

Cuplaj de pozitie

EPB dreapta

EPB stanga

Avertizare EPB

Buton EPB

Lampa de avertizare defecta

alarma butonul Autohold

Alarma EPB

Unitatea ABS

Unitatea de control EPB

Butonul autohold

Cuplaj de pozitie

Buton EPB

Componentele sistemului

Dispozitivelor de acţionare ale franei sunt unităţi electromecanice de poziţionare şi sunt integrate în etrierele franei. Cu ajutorul unui motor electric, unei transmisii cu roti dintate cu curea si un piston, se unesc pentru a "acţioneze frâna de parcare", creand o forţă care aduce plăcuţele de frână în contact cu discuri de frână.

Cutia de viteze

Pentru a actiona franele prin mijloace electromecanice, este nevoie doar de un mic efort din partea pistoanelor de franare. Conversia miscarii de rotatie a motorului electric catre o miscare lineara cu un raport de transmisie de 1:150 este desfasurat in trei etape. Asta inseamna ca 150 de rotatii a motorului electric rezulta intr-o singura rotatie a axului mecanismului de actionare a franei. Prima faza – mecanismul de transmisie – prima faza de reductie (raport de transmitere 1:3) este obtinuta de la motorul electric catre o roata dintata ; A doua faza – disc pendular(fulant) – a doua faza de reductie (1:50) este posibila printr-un disc pendular(fulant); A treia faza – Axul conducator transforma miscarea de rotatie in una liniara in ultima treapta.

Disc pendular

Piston de franare

Motor electric etrier

Mecanism de reductie

Axul conducator – transforma miscarea rotativa intr-o miscare de translatie. Axul este condus direct de discul pendular. Directia de rotatie a axului determina daca piulita de presare se misca inainte sau inapoi. Mecanismul axului care transmite forta de franare este proiectat cu autoblocare. O data ce frana de parcare electromecanica a fost actionata, sistemul ramane blocat chiar fara curent electric.

Ax

Piulita de presare

Piston de franare

Ax cu filet

Motor electric

Disc pendular

Curea dintata

Piston de franare

Piulita de presare are un desing ce nu permite rotirea ei. Asta inseamna ca este restrictionata doar pentru miscare axiala. Forma interioara a pistonului si a piulitei de presare previn rotirea ei.

Mecanismul de transmisie

Mecanismul de transmisie e responsabil de prima faza de reductie (1:3) de la motorul electric la roata dintata. Mecanismul de transmisie e cuprins dintr`o roata dintata mica si o roata mai mare. Cele doua roti sunt antrenate de o curea dintata. Marimea rotilor angrenajului determina raportul de transmitere.

Mecanismul de transmitere secundar – e responsabila de a doua faza a reductiei (raport de transmisie 1:50).

Piulita de presare

Ax

Piston

Roata dintata mica

Roata dintata mare

Curea dintata

Cuprinde o roata dintata mare, un disc pendular si o roata dintata de iesire. Discul pendular este montata intr`o carcasa, iar dinrii ei previn rotirea. Acest tip de montaj perminte doar miscarea de rostogolire.

Axul este fixat ferm cu roata dintata de iesire, impreuna cu roata dintata mare. Discul pendular este impinsa pe butucul rotii mai mari. Acest butuc are ca rol crearea unui unghi de compensare intre butuc si arbore. Acest unghi de compensare decnalseaza miscarea de rostogolire a rotii dintate.

In timpul unei singure rotatii a rotii dintate mari, doi dinti ai discului pendular si respectiv a rotii dintate de iesire vor fi angrenate mereu. Asta inseamna ca intalnirea va avea loc mereu unde butucul rotii mari are cea mai mica grosime de material. Perechea disc pendular / roata dintata de iesire se vor angrena in pozitia 2 a discului pendular dupa o jumate de tura a rotii dintate mari.

Roata dintata mare dinte

dinte

Disc pendular Roata dinata de iesire

Ax

Unghi de comensare butuc

Angrenaj disc pendular/roata dinta de iesire

Ax

Pozitia 1

Discul pendular are 51 de dinti pe cand roata dintata de iesire are 50. Asta inseamna ca un

dinte nu se vor potrivi perfect niciodata in canalul celeilalte roti. Un dinte a discului pendular va avea contact mereu pe flancul unui dinte a rotii dintate de iesire. Datorita acestei miscari roata dintata de iesire se va misca mereu putin mai mult la un unghi mic.

Roata dintata de iesire se misca mai departe in pozitia 1 ca mai departe sa ajunga in pozitia 2 si un dinte al discului pendular sa intre in contact direct cu flancul unui alt dinte a rotii dintate de iesire.

Aceasta succesiune de miscari rezulta in rotirea suplimentara a rotii dintate de iesire cu

dimensiunea unui dinte, de fiecare data cand roata dintata mare termina o rotatie completa. Cum roata dintata de iesire are 50 de dinti, roata dintata mare trebuie sa efectueze 50 de rotatii inainte ca roata dintata sa faca o singura rotatie. Rezultatul este un raport de transmitere de 1:50.

Pozitia 2 Angrenaj disc pendular/roata dinta

de iesire

ax

Roata dintata de iesire

Flancul dintelui

Disc pendular

Functionarea mecanismelor de actionare a franarii electromecanice

Daca frana de parcare trebuie actionata, motorul electric e actionat de unitatea de control a franarii de parcare. Axul este condus de motorul electric prin curea si disc pendular. Prin miscarea rotativa a piulitei de presare se misca inainte pe filetul axului. Piulita de presare intra in contact cu pistonul de franare si apasa pe placutele de franare. Placutele de franare apasa pe discul de franare. Cand aceasta se intampla, garnitura este presata spre placutele de franare si isi schimba forma. Presiunea exercitata rezulta intr-o crestere a consumului de curent a motorului. Pe parcursului operatiei de franare, unitatea de control a franarii masoara consumul de curent a motorului electric. Daca acesta depaseste o anumita valoare, unitatea de control intrerupe alimentarea cu energie a motorului.

Cand frana de parcare este eliberata piulita de presare se retrage pe axul conducator. Pistonul de franare este eliberat de presiune. Revenirea la forma initiala a garniturii si dezechilibrul discului de franare fac ca pistonul sa revina. Dupa aceasta placutele de frana elibereaza discul.

Piston de franare Piulita de presare

Motor electric

Cutia de viteze

ax

garnitura

garnitura

Piulita de presare

Piston de franare

Placutele de frana

Disc de frana

Unitatea de control J540

Unitatea de control a franei electromecanice de parcare se gaseste in interiorul vehicului in zona cotiere. Aici sunt prelucrate toate sarcinile de actionare si de diagnosticare ale franei . Aceasta unitate de control dispuine de doua procesoare care se alatura unitaiti de control ABS, printr-o conexiune dedicata de date CAN. Un grup de senzori sunt integrati in aceasta unitate de control. Acest grup curpinde accelatia latarala, longitudinala si deviatia cursei expeditorului. Semnalele de la grupul de senzori sunt evaluate atat pentru frana electromecanica de parcare cat si pentru ESP functii de control.

Unghiul de inclinare este deviate de la semnalul de acceleratie longitudinal Functionalitatea franei electromecanice de parcare In general, este o diferenţă între modul static (viteza vehiculului mai puţin de 7 kilometri pe

oră), şi de frânare dinamic (viteza vehiculului mai mare de 5 kilometri pe oră), în funcţie de viteza vehiculului.

In mod static frana electromecanica de parcare este aplicata si eliberata electromecanic. In caz de franare dinamica, deceleratia vehicului se face prin intermediul ABS/ESP, ceea ce

inseamna ca toate rotile sunt frante hidraulic.

Vehicul oprit

Franare hidraulica

EPB