Электрический ручной тормоз как работает

Как работает электромеханический стояночный тормоз (EPB)

Электрический стояночный тормоз имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционной полностью механической конструкцией. Давайте рассмотрим принцип работы электромеханического ручника, плюсы и минусы. В качестве иллюстраций устройства использованы материалы автоконцерна VAG, описывающие устройство ручного тормоза модели Passat B6.

В механической системе стояночного тормоза усилие на тормозные колодки передается от рычага через тросиковый привод. В конструкции электромеханического ручника рычаг заменен на кнопку, а усилие на колодках по команде ЭБУ создается с помощью электропривода и многоступенчатого редуктора.

Устройство электронного стояночного тормоза

Электрический стояночный ручной тормоз состоит из нескольких узлов.

1. Кнопка включения функции Auto Hold. Позволяет задействовать автоматическое включение стояночного тормоза при остановке автомобиля на уклоне.
2. Клавиша, включающая и выключающая электронный стояночный ручной тормоз.
3. Датчик положения педали сцепления. На автомобилях с МКПП предназначен для автоматического отключения круиз контроля и выбора момента отключения ручника при старте автомобиля с включенной функцией Auto Hold.
4. Задние тормозные механизмы.
5. Блок управления электронным ручником.
6. Блок управления ABS.

Особенности задних тормозных механизмов

Основная особенность тормозных механизмов в наличии электродвигателя и многоступенчатой редукторной передачи. Мотор представляет собой обычный электродвигатель постоянного тока. Редуктор позволяет регулировать тормозное усилие и в то же время усиливать крутящий момент с вала электродвигателя. Редуктор состоит из 3-х частей.

1. Винтовая передача — винтовое соединение, при котором вращение вала провоцирует продольное смещение нажимной гайки. Особая форма корпуса нажимной гайки и внутренней части тормозного поршня делает невозможным их поворот относительно друг друга. При этом сохраняется возможность продольного перемещения. Самотормозящая резьба шпинделя не даёт колодкам самопроизвольно разжиматься после отключения актюатора. Поэтому снять и поставить автомобиль на электронный ручник можно только при наличии питания на выводах электродвигателя.

2. Зубчато-ременная передача. Состоит из двух шкивов, соединенных зубчатым ремнем. Соотношение диаметра малой и большой шестерен определяет редуцируемое передаточное число.

3. Редуктор с подвижной шестерней. Посредством зубчатого ремня крутящий момент от электродвигателя передается на большой зубчатый шкив. Поводки подвижной шестерни препятствуют ее повороту относительно корпуса, поэтому она лишь может качаться на оси ступицы большого зубчатого шкива. Ведомая шестерня и ведомый вал жестко связаны между собой. Ведущая шестерня на валу размещена на подшипнике.

Качающаяся шестерня перемещается на ступице большого зубчатого шкива. Благодаря перекосу и особой конструкции каждый поворот большого зубчатого шкива ведет к изменению положения плавающей шестерни. Благодаря тому что на ведомой шестерне 51 зуб, а на плавающей всего 50, один из зубов качающейся шестерни всегда давит на зуб ведомой. При каждом перемещении качающейся шестерни ведомая проворачивается на небольшой угол. Такая конструкция позволяет в 50 раз усилить крутящий момент электродвигателя, чтобы плотно зажать диск тормозными колодками.

Принцип работы электронного ручника

При нажатии клавиши стояночного тормоза блок управления ручником подает питающее напряжение на электродвигатель. Крутящий момент от вала электродвигателя, ременную передачу и плавающую шестерню передается на шпиндель червячного редуктора. Нажимная гайка давит на поршень, поджимая колодки.

При деактивации ручного тормоза нажатием клавиши либо в автоматическом режиме ЭБУ меняет полярность питающего напряжения на выводах обмотки электродвигателя. Вал вращается в обратную сторону, отводя колодки от дисков.

Блок управления постоянно мониторит напряжение на обмотках электродвигателя. По достижению силы тока определенной величины блок понимает, что колодки сжали диск и выключает актюатор.

Видео:Стояночный Тормоз, Ручник, Ножник, Электро Ручник

Чего больше: преимуществ или недостатков?

Электронные ручники (EPB) сделали автомобили комфортней в управлении благодаря сразу нескольким пунктам:

• удешевление производства. При сборке автомобиля не нужно монтировать трос ручника от ручки к задним колодкам через специальный туннель в кузове;
• улучшение эргономики салона. Скрадываемое ручкой, кожухом и тросовым механизмом место, теперь можно эффективней использовать для размещения других органов управления, ниши для вещей, подлокотника;
• больше функциональных возможностей. Благодаря электронному управлению ручника появилась возможность реализовать помощь при старте на дороге с уклоном. Автомобиль больше не откатывается, нет необходимости играться с педалью сцепления, газом и рычагом ручника. ЭБУ по датчикам регистрирует начало движения и автоматически растормаживает задние колодки;
• наличие самодиагностики, позволяющее зажечь контрольную лампу на приборной панели, если электронный ручник работает неправильно.

Главный недостаток электромеханической системы – удорожание стоимости обслуживания. Из-за усложнения конструкции упала и надежность узла. Провода и сам электропривод находятся в крайне неблагоприятных условиях. Нередко пластиковый корпус аткюатора трескается, из-за чего внутрь просачивается влага, реагенты. Со временем коррозия блокирует работу электродвигателя. Диагностика причины неисправности электронного ручника обходится дороже.

Что означает режим Auto Hold?

При включении режима Auto Hold система электронного ручного тормоза будет удерживать автомобиль на склоне до начала движения. В расчет блоком управления при этом принимаются следующие параметры:

• угол наклона (считывается датчиком продольного ускорения);
• нагрузка на двигатель (определяется по сигналу датчика положения дроссельной заслонки);
• желаемый крутящий момент, определяемый по сигналу датчика положения педали акселератора;
• степень смыкания сцепления (только на авто с МКПП). Определяется по сигналу с датчика положения педали сцепления. На машинах с АКПП учитывается направление движения, определяемое по сигналу датчика положения селектора, наличию питания на фонарях заднего хода.

Учтите, что электронный ручник активирует режим Auto Hold лишь в том случае, если мотор запущен, пристегнут ремень безопасности водителя, а все двери заперты.

Как пользоваться – частые вопросы

Что нужно делать, чтобы задействовать ручной тормоз на время стоянки?

Достаточно выжать педаль тормоза, после нажать клавишу включения ручника. При этом зажигание необязательно должно быть включенным.

Как отключить электронный ручник?

Снять автомобиль с ручного тормоза можно только при включенном зажигании и нажатой педали тормоза. При выполнении этих условий нажмите на клавишу включения электромеханического ручника.

Каков алгоритм работ автоматического отключения электронного стояночного тормоза?

Если вы запустите двигатель, переведете АКПП в режим D/R и нажмете на педаль акселератора, стояночный тормоз отключится автоматически. На автомобилях с МКПП блок управления определяет начало движения по выжиму сцепления, включению передачи и возрастанию нагрузки на двигатель. При этом учитывается наклон автомобиля.

Что будет, если использовать современный электронный ручник в движении?

Если скорость авто меньше 7 км/час, ЭБУ заблокирует колодки с помощью сервоприводов. Если скорость будет больше, будет задействован гидравлический привод тормозной системы. При этом удержание клавиши приведет к активации всех 4 тормозных механизмов.

После постановки на ручник автомобиль иногда спустя некоторое время пытается откатиться, после чего опять останавливается – это штатная работа или признак неисправности?

Система работает в штатном режиме. При остановке автомобиля с помощью служебного тормоза ЭБУ системы ABS перекрывает клапаны в гидроблоке, поддерживая тормозное усилие на колодках с помощью гидравлического привода. Спустя некоторое время система сбрасывает давление в тормозных магистралях и задействует электромеханический привод. В некоторых случаях из-за рассинхрона в расчетах тормозных усилий этот переход можно ощутить, но беспокоиться по этому поводу не стоит.

Стоит ли игра свеч?

Электромеханический стояночный тормоз однозначно облегчает управление автомобилем, делает его приятней в использовании. Владельцу б/у машины с пробегом более 100 тыс. км стоит быть готовым к дополнительным тратам на обслуживание. Устанавливается узел преимущественно на автомобили D-класса и выше. Модели в бюджетном сегменте по-прежнему оборудуются механическим ручником.

Как работает электрический стояночный тормоз (EPB)

Электромеханический стояночный тормоз вызывает неоднозначное отношение. Поэтому стоит разобрать преимущества, недостатки и особенности работы современной системы EPB.

Независимо от марки и года производства автомобиля в нем всегда будет неизменным одно – наличие стояночного тормоза. Этот нехитрый элемент позволяет блокировать задние колеса машины и предотвращает ее движение в случае, если мотор выключен.

Но, как известно прогресс не стоит на месте и механическая громоздкая ручка, занимающая относительно много места между передними сиденьями, перестала устраивать производителей. Так в 00-х годах появилась электронная система EPB (Electromechanical Parking Brake, но, также ее часто называют FBS), которая пришлась по вкусу автовладельцам.

Как работает электроручник

Данная система состоит прежде всего из тормозного механизма. Он включает в себя штатные тормоза с небольшой модернизацией конструкции цилиндров. Так как в работе задействуется электроника, то логично, что будет не обойтись без входных датчиков. К ним относится кнопка, включающая систему. Она может быть установлена как рядом с рычагом ККП, так и на основной консоли (все зависит от марки и года выпуска авто). Также в системе присутствует датчик уклона (чаще всего монтируется в ЭБУ) и датчик сцепления (установлен на приводе сцепления и передает данные о скорости отпускания и точного расположения педали сцепления).

ЭБУ получает необходимую информацию от датчиков и преобразует ее в сигнал, который отправляется исполнительным механизмам. В дело вступает тормозной привод (активирует колодки), который состоит из:

• Электродвигателя. Он передает вращательный импульс.
• Ременной передачи (получает импульс вращения и передает его на редуктор).
• Планетарного редуктора (позволяет снизить массу привода и частично подавляет шум). Этот элемент перемещает винтовой привод.
• Винтового привода. Благодаря ему осуществляются поступательные движения тормозных элементов.

Полезно! Электроручник объединен с системой управления авто и блоком, отвечающим за курсовую устойчивость (ESP).

Благодаря такой системе автовладельцу не нужно каждый раз тянуть на себя или отщелкивать громоздкий рычаг стояночного тормоза (о чем иногда многие забывают). Поэтому EPB значительно упрощает жизнь автомобилистов.

Включение и выключение

Работает такой механизм циклически:

• Включается. Активация устройства осуществляется за счет нажатия кнопки, которая активирует электродвигатель. Тормозной диск жестко стопорится.
• Выключается. Деактивация устройства происходит автоматически, как только транспортное средство трогается с места. При этом блок управления, благодаря датчикам анализирует уклон авто, в какой позиции находится педаль газа и как быстро отпускается сцепление. В большинстве моделей стояночный тормоз не отключается, пока автовладелец не пристегнет ремень безопасности.

Полезно! Если машина долго находится без какого-либо движения или автовладелец оставил двигатель заведенным, открыл дверь или отстегнул ремень безопасности, то происходит автоматическое включение EPB.

Также во многих автомобилях, оснащенные EPB присутствует кнопка Auto Hold. Она отвечает за то, чтобы задние колеса авто фиксировались при временных остановках. Особенно такая «фишка» придется по вкусу тем, кто часто ездит на АКПП по городским пробкам. Благодаря этому режиму не придется постоянно удерживать педаль газа после каждой кратковременной остановки транспортного средства. С этой точки зрения электромеханический стояночный тормоз действительно можно считать более современным механизмом.

Преимущества и недостатки EPB

Если сравнивать более современную систему с привычными механическими ручниками, то у электромеханического агрегата будут как довольно весомые плюсы, так и минусы. Например,:

• В салоне EPB не занимает много места, так как система оснащена удобной кнопкой, а не рычагом, который постоянно заедает и «не хочет» вставать в нужное положение. Но, в отличие от более современной конструкции механический ручник позволяет контролировать с каким усилием будет совершаться торможение.
• Хоть EPB и не нужно регулировать в процессе использования (каждую 1 000 км электроника проводит самостоятельную диагностику и подтягивает ручник при необходимости), он становится совершенно бесполезным элементом, когда АКБ автомобиля полностью разряжена (причем при долгой стоянке сам ручник первый будет разряжать аккумулятор). Поэтому снять с ручника не получится.
• В отличие от старой системы электромеханический ручник не позволяет машине откатываться на подъеме.
• EPB способен самостоятельно включаться, он обладает большим функционалом, но, и стоит значительно дороже.
• В электромеханическом ручнике отсутствуют тросики, которые имеют свойство рваться в самый ненужный момент или примерзать при отрицательных температурах.

Многие сомневаются, что в критической ситуации электромеханика сработает лучше. Допустим, водитель ТС внезапно потерял сознание во время движения. Если между сиденьями расположен привычный рычаг, то пассажир, находящийся рядом, может сообразить быстро его дернуть. Догадаться о кнопке, которая установлена где-то на консоли будет намного сложнее. Кроме этого EPB тормозит более плавно, поэтому в случае экстренного торможения от него будет меньше толку. То же самое касается и любителей «подрифтовать». Им придется забыть о красивых вхождениях в резкие повороты, так как электромеханика просто не допустит таких виражей.

Очень редко (но, все же такое происходит) электроника выходит из строя и элементарно не дает разблокировать тормоза. Некоторые жалуются, что такое частенько происходит при высоких морозах. В такой ситуации остается только вызывать эвакуатор.

Есть у такой «умной» системы и еще один, хоть и незначительный, минус – меры предосторожности в процессе использования и обслуживания.

О чем нужно помнить

Хоть EPB может самостоятельно себя регулировать, периодические проверки проходить придется. При этом авто устанавливается на стенд и с помощью специального диагностического оборудования механик проверяет исправность работы системы.

Если пришла пора менять тормозные колодки, то действовать нужно очень осторожно. При любых технических работах электромеханическая часть должна пребывать в сервисном режиме. Если упустить этот момент, то есть большой риск того, что электроручник самостоятельно активируется в процессе работ и повредит ТС или самого мастера.

В заключении

В целом можно сказать, что ручник такого типа является умной и более удобной системой. Автовладельцу не нужно в истерике дергать заедающую ручку и постоянно держать в голове, что ее нужно отщелкнуть перед началом движения. Однако, многие полагают, что нет ничего надежнее старой доброй механики, которая не начнет «глючить» и не заблокирует авто в случае разряженного аккумулятора.

Электронный «ручник»: как он устроен, его достоинства и недостатки

Ручной стояночный тормоз постепенно вытесняется электромеханическим, который появляется на всё большем числе автомобилей. Как он работает, в чём его отличия и преимущества перед ручным — тема нашего нового поста.

Электронный стояночный тормоз впервые появился в 2001 году на BMW 7-й серии. Сегодня он всё больше вытесняет механический «ручник». Источник: Hella

Основная задача стояночного тормоза ясна из его названия: он должен удерживать машину в неподвижности на стоянке. Помимо этого, стояночный тормоз предотвращает откатывание машины на уклоне и служит резервной тормозной системой в случае отказа рабочих тормозов.

Стояночный тормоз с электромеханическим приводом по сравнению с ручником имеет важное преимущество: его может активировать не только водитель, но и автоматика автомобиля (но лишь в строго определённых ситуациях).

Как это устроено

Привычный ручник в легковом автомобиле — это рычаг между передними сиденьями. Когда водитель его поднимает, трос, закреплённый на нижнем конце рычага натягивается. На другом конце трос соединяется с механизмом, который раздвигает колодки задних барабанных тормозов или вращает толкатель, зажимающий колодки дискового тормоза. По мере износа колодок и растяжения троса ход рычага увеличивается, поэтому периодически механический «ручник» нужно регулировать.

При изобретении электронного стояночного тормоза, как это часто бывает, конструкторская мысль у разных производителей шла разными путями, поэтому сегодня можно встретить несколько разных конструкций электрического «ручника».

Электромеханический стояночный тормоз состоит из трёх основных частей:
1) тормозного механизма;
2) тормозного привода;
3) блока управления.

Рассмотрим подробно одну из распространённых конструкций. В ней задействованы штатные тормозные механизмы, у которых изменена конструкция рабочих цилиндров. На суппорте установлен электродвигатель, который через ременную передачу приводит в действие механизм, преобразующий вращение в возвратно-поступательное движение тормозного поршня, при этом амплитуда движения поршня очень небольшая, но развиваемое на колодки давление очень значительное.

Так выглядит привод стояночного тормоза на суппорте заднего колеса Audi A6 (C6 4F 2004-2011). На Škoda, VW и других VAG’овских автомобилях узел выглядит примерно так же. Источник: скриншот видео с YouTube-канала Total Technik

Когда водитель нажимает на кнопку включения стояночного тормоза, на электромотор подаётся питание и тот вращает шпиндель внутри тормозного поршня. Гайка на конце шпинделя подаёт поршень вперёд — тормоз затягивается, а на панели приборов загорается контрольная лампа активации стояночного тормоза.

Тормозной цилиндр выделен розовым цветом. Внутри него расположен вращающийся шпиндель стояночного тормоза. Источник: Hella

После выключения стояночного тормоза мотор вращает шпиндель в обратную сторону, поршень разгружается и за счёт деформации уплотнительного кольца перемещается назад, как и после обычного торможения, — колёса растормаживаются. На электромоторе привода установлен датчик Холла, который измеряет количество его оборотов — на основании этой информации блок управления рассчитывает ход поршня и таким образом отслеживает износ тормозных колодок.

Существуют и другие конструкции приводного механизма стояночного тормоза. Например, вот такой привод приводит в действие барабанные механизмы стояночного тормоза на обоих задних колесах:

Привод электромеханического стояночного тормоза для барабанного тормозного механизма. 1 — электромотор, 2 — корпус зубчатых колес, 3 — корпус возвратных пружин, 4 — шпиндель, 5 — балансир, 6 — шкивы, 7 — тросы привода стояночного тормоза. Источник: Hella

Стояночным тормозом управляет не только водитель, но и бортовой компьютер — например, он автоматически активирует электронный «ручник» на парковке и выключает его при трогании с места.

С помощью кнопки водитель может включать и выключать стояночный тормоз, причём как при включенном, так и при выключенном зажигании. Однако растормозить машину можно только при включенном зажигании.

Что касается автоматической работы электронного «ручника», то у разных автомобилей могут быть свои алгоритмы управления. Чаще всего электронный «ручник» нельзя активировать на скорости более 8–10 км/час. Иногда бортовой компьютер следит, чтобы водитель не мог тронуться с места, не пристегнув предварительно ремень безопасности.

Преимущества и недостатки

Электронный «ручник» упрощает управление автомобилем и добавляет комфорта: нажимать кнопочку гораздо приятнее, чем дёргать за рычаг, тем более что умная автоматика во многих случаях «нажимает кнопочку» сама. Просуммируем достоинства и недостатки этого устройства.

Плюсы электромеханического стояночного тормоза:
— компактная конструкция — в салоне освобождается место, которое занимал рычаг механической системы, исчезает тросовый привод;
— автоматическая работа: электронный «ручник» предотвращает откатывание на уклоне, автоматически включается при остановке машины и отключается при трогании с места;
— надёжность: тросовый привод, создающий проблемы в механической конструкции, отсутствует, ржаветь и закисать в электронном «ручнике» нечему;
— не требует регулировки;
— каждые 500–1000 км электронный блок управления диагностирует состояние колодок.

Минусы:
— электронный «ручник» увеличивает цену автомобиля;
— сложные обслуживание и ремонт; невозможно провести диагностику своими силами, нужен квалифицированный специалист и специальное оборудование;
— теряется работоспособность при отсутствии электропитания;
— сложная и трудоёмкая процедура растормаживания автомобиля в случае неисправности.

О последнем пункте стоит сказать подробно. Если после постановки машины на стоянку электропитание по каким-то причинам пропадёт, например, сядет аккумулятор, чтобы растормозить автомобиль, придётся здорово потрудиться. Необходимо будет снять заднее колесо, получить доступ к приводу стояночного тормоза и специальным ключом его отпустить. На некоторых автомобилях с АКПП дополнительно придётся разблокировать стояночный механизм блокировки коробки. Подобная ситуация возникла у драйвовчанина Brainb6 . О том, как он с ней справился, можно прочесть в его посте.

Как обслуживать электромеханический стояночный тормоз

Здесь работает универсальное правило: следует выполнять рекомендации завода-изготовителя автомобиля.

Привод стояночного тормоза, отсоединённый от суппорта. Фото: Brainb6 / DRIVE2

Для разборки и регулировки электромеханического стояночного тормоза нужны специальные инструменты и диагностические приборы, поэтому эти операции рекомендуется проводить на СТО. Эффективность торможения стояночного тормоза также проверяют на специальном стенде.

Чтобы предупредить проблемы с электронным «ручником»:
— регулярно проверяйте на СТО состояние тормозов, износ тормозных колодок, дисков и т. д. — электронный «ручник» взаимодействует с колодками рабочей тормозной системы, поэтому его работа зависит от её состояния;
— не оставляйте машину на длительной стоянке, например, во время отпуска, с подключенным аккумулятором;
— заблаговременно изучите Руководство по эксплуатации — разберитесь, как растормаживается ваш автомобиль в случае обесточивания, и обзаведитесь необходимым для этого инструментом.

Где купить компоненты электронного «ручника»

Компания Hella выпускает компоненты тормозной системы для различных автомобилей, в том числе и для оснащённых электромеханическим приводом стояночного тормоза. Так что если вам понадобится приобрести тот или иной компонент, ознакомиться с ассортиментом запчастей для вашей машины можно в каталоге Hella Pagid Brake Systems на вкладке «расширенный поиск»:

Чтобы увидеть весь список запчастей Hella для конкретной марки или модели автомобиля, необходимо последовательно пройтись по меню: «Суппорт» — «Изготовитель» (выбрать из выпадающего списка) — «Тормозной суппорт со встроенной стояночной системой» — «ХХ продуктов найдено».

Подробные сведения о детали можно найти в её карточке:

Если известен артикул детали, его можно ввести в строку поиска. Также можно использовать поиск по модели и комплектации на вкладке «Поиск автомобиля».

Если у вас есть вопросы о работе электронного «ручника», задавайте их в комментариях — постараемся ответить.

Электронный «ручник». Как он работает и чем лучше обычного?

Автомобильные бренды активно внедряют на свои модели так называемые электронные «ручники», которые постепенно вытесняют привычные механические устройства, приводимые в действие длинной рукояткой на середине центрального тоннеля. Даже на массовых автомобилях можно встретить подобные конструкции стояночного тормоза. Насколько лучше они работают и можно ли электронным «ручником» пользоваться не только во время стоянки, но и на высокой скорости, чтобы остановить неисправное транспортное средство?

Конструкция «ручника»

Главным преимуществом электромеханического ручного тормоза является более надежная конструкция. Работает он только на задних дисковых тормозах и выдерживает гораздо большие нагрузки, чем прежний. Металлический тросик от салона к суппорту исключен. Связь между клавишей управления и исполнительным механизмом осуществляется по проводам через электронный блок, который анализирует скорость машины и выбирает необходимое усилие для эффективного замедления. На каждом суппорте вмонтировано по небольшому электромотору и муфте, задействованных на тормозной поршень, упирающийся в колодку. Такая конструкция упрощает компоновку и сборку всего узла, сокращает время и затраты при производстве.

Электромотор в суппорте дублирует обычную гидравлику и может создавать дополнительное усилие в поршне. При вращении он передает момент через зубчатый ремень в редуктор, понижающий в десятки раз скорость вращения выходного вала, благодаря чему удается так нарастить усилие, что оно становится сравнимым с гидравлическим прессом. Винтовая пара преобразует вращение ведомой шестерни в поступательное движение штока. Тот давит на тормозной поршень, подводя колодки к диску. Усилие контролирует блок управления стояночного тормоза по величине потребляемого тока.

Тем самым усилие на колодках оказывается достаточным для полной блокировки задних колес. Автомобиль скорее начнет соскальзывать с поверхности с блокированными колесами, чем колодки ослабят хватку.