Диагностика системы

(«О диагностировании автомобильных противобуксовочных систем динамическим методом на стендах с беговыми барабанам» УДК 629.113.001

А.И. Федотов, д.т.н., профессор, А.С. Потапов, инж., ИрГТУ)

Рассмотрим диагностику протибуксовочных систем на примере системы TRC (Traction Control):

TRC (Traction Control) представляет собой сложную комбинированную систему, управляющую как торможением, так и тяговым усилием. Система позволяет исключить буксование ведущих колес, которое может произойти при трогании и начале движения автомобиля на скользком покрытии, а также обеспечивает оптимальное тяговое усилие в зависимости от состояния дорожного покрытия.

Чтобы дать оценку качества работы противобуксовочной системы, на автомобиле имеется встроенная система самодиагностирования. Если происходит сбой в работе или отказ системы TRC, то на панели приборов загорается сигнальная лампа, свидетельствующая о той или иной неисправности. Эта система регистрирует только неисправности и отказы в электрических цепях TRC, даже периодического характера.

Противобуксовочную систему можно диагностировать с помощью специальных тестеров (сканеров), которые могут быть как аналогового, так и цифрового типа. Для более тщательной проверки возможно применение осциллографа.

Однако существует множество неисправностей, качественно влияющих на работу системы TRC, которые невозможно выявить при помощи сканеров и осциллографов. И, прежде всего, это неисправности исполнительных механизмов системы TRC. Не существует и современных методик для проверки противобуксовочных систем автомобиля в динамике.

Поэтому для разработчиков диагностического оборудования актуальной на сегодняшний день задачей является необходимость разработки нового оборудования для диагностирования современных противобуксовочных систем и комплексной системы активной безопасности в целом, а также разработки соответствующих методик.

Учёными Иркутского государственного технического университета разработано и изготовлено оборудование и ряд совершенно новых методик для проверки противобуксовочных систем. Для их реализации был изготовлен автоматизированный диагностический стенд модульной конструкции с беговыми барабанами (рис. 2). Стенд содержит следящие ролики, маховики и беговые барабаны, на валах которых установлены устройства для измерения крутящих моментов. Маховики связаны между собой посредством цепных передач и регулирующего вала, установленного в направляющих. Стенд содержит устройства для определения угловых скоростей беговых барабанов и следящих роликов [2].

Рисунок 2. Схема автоматизированного тормозного стенда с беговыми барабанами

Стенд приводится в действие за счет силовой установки диагностируемого автомобиля.

Автоматизированный диагностический стенд обеспечивает:

1. Стабильное тестовое воздействие на объект диагностирования.

2. Необходимую точность и стабильность измерений заданных диагностических параметров.

3. Возможность автоматического управления работой компьютерного комплекса и аварийного его отключения.

4. Регистрацию, обработку и сохранение результатов экспериментов.

5. Минимальные затраты времени на процесс диагностирования.

Стенд позволяет реализовать следующую методику диагностирования противобуксовочных систем:

1. Автомобиль с противобуксовочной системой устанавливается диагностируемой осью на ролики стенда.

2. У автомобиля отключается противобуксовочная система.

3. Отсоединяется жесткая связь между одной из пар беговых барабанов, на которые установлено одно из колёс ведущей оси, и маховиком (рис. 2).

4. Автомобиль выводится в диагностический режим (имитируется начало движения автомобиля).

5. Производится измерение диагностических параметров.

6. У автомобиля включается противобуксовочная система.

7. Автомобиль выводится в диагностический режим (имитируется начало движения автомобиля).

8. Производится измерение диагностических параметров.

9. Выносится заключение о техническом состоянии системы TRC.

В случае, когда система TRC отключена, и одна из пар беговых барабанов и маховик кинематически не соединены друг с другом (имитируется, что одно из колёс ведущей оси стоит на поверхности с низким коэффициентом сцепления), скорость стоящего на них колеса ведущей оси при подведении к нему момента от трансмиссии резко возрастает. В это время колесо, стоящее на соседних роликах, соединенных с маховиками стенда, не вращается (так как работает дифференциал) и его угловая скорость равна нулю.

При включении системы TRC скорость правого и левого колёс ведущей оси не равна нулю, и начинает постепенно возрастать по мере срабатывания системы. По результатам вышеперечисленных действий можно судить об исправности противобуксовочной системы.

Для анализа процесса разгона автомобиля на разработанном диагностическом стенде составлена математическая модель, позволяющая с высокой достоверностью выполнить анализ процесса разгона автомобиля на стенде.