Pytanie:
Jak dokładnie działa hamulec by-wire?
Kozuch
2015-07-10 02:27:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Chciałbym się dowiedzieć, jak działa system brake-by-wire w dzisiejszych samochodach. Ten film wideo pokazuje, że elektroniczny system kontroli stabilności (ESC / ESP) interweniuje poprzez hamowanie poszczególnych kół. Zakładam więc, że samochód z ESC jest w stanie hamować przewodowo, ponieważ elektronika hamuje sama i nie ma działania hamowania kierowcy. Jak więc dokładnie jest technicznie realizowany hamulec przewodowy? Czy do każdego hamulca jest podłączony silnik elektryczny, czy w jakiś sposób działa on hydraulicznie?

Jestem zaangażowany w projekt badawczy, który wymaga użycia hamulca przewodowego, więc jestem zainteresowany poznaniem czy istnieją sposoby elektronicznego inicjowania hamowania. Czy muszę zhakować jednostkę ESC, aby zobaczyć, jak działa system, czy też istnieją ogólne zasady stosowane we wszystkich systemach ESC?

Cztery odpowiedzi:
Kozuch
2015-07-10 16:46:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Więc być może będę mógł w końcu odpowiedzieć sobie. Po dalszych badaniach stwierdziłem, że może być trochę zamieszania w sposobie nazywania systemów. Pod pojęciem hamulca przewodowego rozumie się zazwyczaj pedał hamulca, który jest mechanicznie odłączony od reszty układu hamulcowego. Różni się to od tego, co faktycznie muszę zrobić, ponieważ nie potrzebuję w ogóle żadnego działania pedału, po prostu muszę sterować hamulcami elektronicznie, nawet w przypadku samochodu typu „non-brake-by-wire”.

Prawdziwe hamowanie przewodowe

To jest układ z odłączonym pedałem hamowania. Ta strona wymienia dwa typy systemów - elektrohydrauliczne i elektromechaniczne. Możesz je tam zbadać. Te systemy wydają się w ogóle nie być standardem w dzisiejszych samochodach, było kilka modeli Mercedesa i Toyoty w ciągu ostatnich 10 lat, z których niektóre musiały zostać wycofane, ponieważ system był zawodny.

Hamowanie przez elektronikę (ESC / ESP itp.)

Oczywiście ESC / ESP może samodzielnie hamować poszczególne koła, co jest dla mnie rodzajem „brake-by-wire”, ale przemysł nie nazywa tego tak. Wydaje się, że to „autonomiczne hamowanie” jest realizowane przez hydrauliczną jednostkę sterującą (HCU, czasami HECU), która jest zwykle wspólna dla ABS i ESC. Ta jednostka znajduje się za głównym cylindrem hamulcowym i ma 2 wejścia płynu, ale 4 wyjścia płynu (po jednym na każde z 4 kół). W przypadku normalnego hamowania jednostka po prostu przepuszcza płyn hamulcowy bez żadnej interwencji. Urządzenie ma podłączoną pompę elektryczną i jeśli ESC chce zahamować koło, wydaje się, że wybiera jedno z 4 wyjść i samodzielnie je dociska (bez ciśnienia wejściowego z pompy głównej).

Złe wydaje mi się, że HCU jest czarną skrzynką pod względem oprogramowania - pobiera dane wejściowe z różnych czujników (prędkość koła, prędkość obrotowa itp.) i sam decyduje, które koło zahamować. Aby więc móc zainicjować hamowanie z zewnątrz, należałoby albo wysłać sygnały wejściowe, które spowodowałyby hamowanie wszystkich 4 kół (najpierw trzeba wykonać inżynierię wsteczną jednostki i wątpię, że taka kombinacja sygnałów w ogóle istnieje) lub zhakować elektronikę na niższym poziomie, aby docisnąć wszystkie 4 hamulce w tym samym czasie.

Innym rozwiązaniem dla mnie może być pozostawienie HCU w spokoju i zwiększenie ciśnienia w systemie w inny sposób. Znalazłem część zwaną „elektryczną pompą próżniową (wspomagającą)”, chociaż nie przeprowadziłem jeszcze głębszych badań nad nią. Wszelkie hity są mile widziane! :)

EDYCJA:

Rzeczywiście wygląda na to, że obecnie istnieją jednostki ABS / ESC HCU, które przyjmują sygnały zewnętrzne w celu zainicjowania hamowania. Jednostki te są stosowane w samochodach z autonomicznymi systemami hamowania awaryjnego. Mówi się, że TRW EBC460 ma funkcję AEB i wydaje się, że ma magistralę CAN, więc podejrzewam, że może być w stanie zaakceptować pewne komunikaty magistrali CAN, które inicjują hamowanie.

EDYCJA 2:

AFAIK, większość pojazdów hybrydowych zapewnia środki do hamowania przewodowego w celu umożliwienia „hamowania regeneracyjnego”. Nie odłączają one w 100% mechanicznie pedału hamulca od samego układu hamulcowego (pozostaje pewne mechaniczne połączenie na wypadek sytuacji awaryjnej), ale pozwalają na programową kontrolę hamowania dla większości scenariuszy hamowania (prawdopodobnie wszystkie z wyjątkiem hamowania awaryjnego w panice). Z tego powodu pojazdy hybrydowe są bardzo popularne w badaniach nad samochodami autonomicznymi (Toyota Prius firmy Google itp.), Ponieważ ogólnie można je bardzo łatwo przekształcić w 100% sterowanie programowe (sterowanie, przyspieszanie, hamowanie). Hamulec przewodowy jest naprawdę „zabójczą cechą” hybryd i pojazdów w 100% elektrycznych do celów badań nad autonomicznymi samochodami.

elmerfud
2015-07-10 20:57:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nie jestem zbyt zaznajomiony z czystymi ustawieniami „brake by wire”, w których pedał hamulca jest całkowicie odłączony od hydrauliki, ani z systemami, w których używają hamulców regeneracyjnych typu „load”. W elektronicznie sterowanym systemie, w którym pedał jest nadal połączony z hydrauliką, znajduje się jednostka ABS, przez którą przebiegają wszystkie przewody hamulcowe. Ma silniki, które pozwalają na doprowadzenie ciśnienia hydraulicznego do przewodów biegnących do każdego koła w celu uruchomienia hamulców. Może to również uniemożliwić aktywowanie hamulców przez pedał, gdy jest pod kontrolą.

Jeśli chodzi o zrozumienie tego systemu, samochody wyprodukowane w ciągu ostatnich kilku lat mają sieć magistrali sterującej łączącą różne moduły elektroniczne.

http://www.ni.com/white-paper/2732/en/

Niektóre moduły mogą działać niezależnie, ale także kontrolowane przez ECU. Zwykle w zaawansowanych samochodach z takimi funkcjami, jak kontrola unikania, aktywne prowadzenie, automatyczne hamowanie itp ... wszystkie różne czujniki są połączone przez CAN, a za pomocą ECU lub dedykowanego modułu zinterpretuje dane i wyśle ​​polecenia do ECU / PCM do sterowania przepustnicą, ABS do włączania hamulców itp. W razie potrzeby.

Wiem, że istnieją narzędzia diagnostyczne, które aktywują te systemy do testów. Niedawno pojawiły się również wiadomości o badaniach nad „hakowaniem” samochodów w celu ich kontrolowania.

http://www.networkworld.com/article/2209501/network-security/car-hackers-can-kill-brakes--engine--and-more.html

Każdy, kto pracował nad elektroniką samochodową, to nie jest nowość, że można wysyłać polecenia przez magistralę sterującą. Bardzo wątpię, aby producenci publikowali dokumentację dotyczącą działania ich systemów, ale są grupy prowadzące tego rodzaju badania. Jeśli masz fizyczny dostęp do samochodu, powinieneś być w stanie zdebugować system, aby wyodrębnić polecenia i wysłać nowe.

Widzę, że ograniczyłem się do zbadania tylko ESC / ESP HCU, podczas gdy masz rację, że niektóre samochody dzisiaj z przednimi asystami muszą być w stanie hamować autonomicznie wszystkimi kołami (w porównaniu do ESC), więc faktycznie może być sposób, jak to zrobić zainicjować elektroniczne hamowanie w samochodzie seryjnym. Problem polega na tym, że ponieważ przednie asysty są całkiem nowe, nie ma zbyt wielu technicznych informacji na temat tego, jak całe systemy działają w teorii na poziomie mechanicznym. Nie jestem też w stanie znaleźć w żadnym katalogu części do najnowszych aut, nie wiem czy takie katalogi w ogóle istnieją. Spróbuję przeprowadzić więcej badań.
Wdrożenie automatycznego unikania i automatycznego hamowania jest dość nowością w samochodach, ale podstawowa technologia istnieje już od jakiegoś czasu. https://en.wikipedia.org/wiki/Chevrolet_Corvette_C5_Z06#Active_Handling Ten aktywny system obsługi został wprowadzony w 1998 roku i chociaż nie „jeździ za Ciebie”, jak przy unikaniu rzeczy, komputer używa tych samych czujników, przepustnicy i systemy kontroli hamowania, aby ustabilizować samochód, gdy przekraczasz swoje możliwości / umiejętności. System ESC / ESP w filmie wydaje się być po prostu dodatkową logiką sterującą tymi samymi komponentami.
Obawiam się, że "Active Handling" to czarna skrzynka jak ESP i nie może zepsuć dla Ciebie całego samochodu (= wszystkich 4 kół jednocześnie). Poszukuję urządzenia, które zahamuje wszystkie koła i ewentualnie może również modulować siłę hamowania. Takie urządzenie musi być obecne przy pomocy z przodu.
Dokładnie tak działają, po prostu logika sterowania różni się w zależności od tego, jak nowy / zaawansowany jest Twój samochód. Czterokanałowy system ABS może hamować każde koło niezależnie lub na wszystkie koła w tym samym czasie i może modulować siłę przyłożoną do hamulców. Dostępne są narzędzia skanujące, które przełączają wszystkie elektrozawory ABS, aby umożliwić prawidłowe odpowietrzenie układu hamulcowego, ponieważ powietrze zostanie uwięzione w module ABS. Podejrzewam, że to, co próbujesz osiągnąć, będzie wymagało inżynierii wstecznej poleceń magistrali sterującej, aby je wydać.
Cóż, jeśli diagnostyka może obsługiwać solenoidy, prawdopodobnie można byłoby wykonać pełne hamowanie. Czy możesz polecić narzędzie skanujące / diagnostyczne, które to potrafi? Czy polecenia są wysyłane przez standardowy OBD / CAN? Gdyby jego standardowy CAN, to HCU prawdopodobnie dałoby się wyjąć z samochodu i podłączyć bezpośrednio do diagnostyki w celu wąchania poleceń na magistrali. Pomyślałem też, że ABS może tylko zwolnić hamulce i sam ich nie włączyć.
Steve Matthews
2015-07-10 14:28:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W układach, które znam, moduł ABS (który jest częścią pod maską, przez którą poprowadzone są wszystkie przewody hamulcowe) jest w stanie elektronicznie załączać lub usuwać ciśnienie hydrauliczne do określonego przewodu hamulcowego (w ten sposób hamując lub zwalniając hamulec na określonym kole). Te moduły są również dość drogie w wymianie!

RDS_JAF
2016-11-30 04:19:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wykorzystuje hydraulikę za pośrednictwem modułu ABS. Moduluje każdy kanał zaworów blokujących ABS.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...