Nasze pomysły,
Systemy Wspomaganie Serwis
termiczne sprzedaży techniczny
Oświetlenie Elektrotechnika Elektronika Państwa sukces.
Elektronika samochodowa 
nic trudnego! Cz´Ä˜ç 3
Pomysły dla
samochodu jutra
Spis treści
Entry/Go
Sterownik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Nadajnik ID (identyfikacyjny) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Budowa nadajnika ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Moduł elektroniki zamka drzwiowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Anteny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Komunikacja radiowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Działanie Entry/Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Dalsze właściwości szczególne
Układy zabezpieczające systemu Entry/Go . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Możliwe błędy i diagnostyka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
System poduszek powietrznych SRS (uzupełniający system
bezpieczeństwa biernego)
Podzespoły poduszek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Czujniki przyspieszenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Wyłącznik zabezpieczający . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Budowa poduszki powietrznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Worek powietrzny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Sprężyna śrubowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Rozpoznawanie zajęcia foteli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Napinacz pasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Ogranicznik siły pasa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Odłączanie akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Okablowanie poduszki powietrznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Prace kontrolne i diagnostyczne w systemie poduszek powietrznych . . . . . . . . 18
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Audi A6/A8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
PrzeglÄ…d systemu zarzÄ…dzania akumulatorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Zadania modułów funkcyjnych  szczegóły . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Sześć stopni odłączania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
ZarzÄ…dzanie dynamiczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
BMW seria 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Działanie IBS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Hamulec parkingowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
Dynamiczny hamulec awaryjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Adaptacyjny asystent podjazdu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Kontrola stanu zużycia hamulców . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Odblokowanie awaryjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Wymiana wykładzin hamulcowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Kontrola działania na stanowisku kontroli hamulców . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
Sposób postępowania w razie błędów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2
Entry/Go
W tym wydaniu chcemy zająć się systemem Entry/Go. Zarówno odblo-
kowywanie i blokada pojazdu, jak też uruchamianie/zatrzymywanie silnika
odbywają się w tych systemach w sposób bierny, tzn. wystarczy samo
posiadanie klucza radiowego przez użytkownika.
Odpada szukanie klucza, nie trzeba już trzymać go w rękach, aby
w sposób czynny wyzwolić żądane funkcje przez wciśnięcie przycisków
klucza radiowego. Systemy dostępu i uprawnień do pojazdu zwiększają
komfort i upraszczają dostęp do pojazdu. Próbujemy tu wyjaśnić
działanie poszczególnych podzespołów tego systemu.
Jako przykład służą podzespoły z Passata B6. Aby uzyskać szczegółowe
informacje dotyczÄ…ce systemu w konkretnym pojez
dzie, potrzebne sÄ…
dane od producenta.
Aby umożliwić działanie Entry/Go, zwykły zamek centralny jest rozszerzany
o pewne elementy systemowe.
Należą do tego:
Funkcje Entry/Go w Passacie B6 sÄ… przejmowane przez sterownik
Sterownik
centralny systemów komfortu. Ten tak zwany sterownik komfortowy
znajduje się pod tablicą przyrządów, po prawej stronie za przegródką
na rękawiczki.
Sterownik komfortowy wysterowuje między innymi następujące funkcje:
% BlokadÄ™ centralnÄ…
% Komfortowe otwieranie/zamykanie szyb bocznych oraz szyberdachu
% Instalację antywłamaniową
% Kontrolę ciśnienia w oponach
% BlokadÄ™ jazdy
Do zadań tego sterownika należy także kontrola i zapisywanie błędów
systemu w pamięci.
Komunikacja między kluczem radiowym i sterownikiem odbywa się 
zależnie od regionu  w zakresie częstotliwości 433 i 315 MHz.
3
Entry/Go
Nadajnik ID jest kluczem radiowym rozszerzonym o spektrum działania
Nadajnik ID
biernego. Tym samym stanowi połączenie zwykłego  pilota zdalnej
(identyfikacyjny)
obsługi oraz nadajnika identyfikacyjnego.
Blokowanie i odblokowywanie aktywne na odległości do 100 m od
pojazdu wymaga ręcznego obsługiwania przycisków w nadajniku ID.
Odblokowanie bierne odbywa się przez sięgnięcie do klamki drzwi,
natomiast blokowanie bierne  przez dotknięcie powierzchni czujnikowej
w klamce drzwi. Ze względów bezpieczeństwa obsługa bierna jest
możliwa tylko w bezpośredniej bliskości nadajnika ID od pojazdu (ok. 2 m).
Nadajnik ID komunikuje siÄ™ ze sterownikiem drogÄ… radiowÄ….
Dodatkowo zawiera mechaniczny klucz awaryjny, którym drzwi po stro-
nie kierowcy mogą zostać otwarte ręcznie np. w razie rozładowania się
baterii klucza radiowego.
Nadajnik ID składa się ze szczelnej obudowy, która mieści elektronikę,
Budowa nadajnika ID
anteny i pola przycisków.
Na górze zintegrowane są pola przycisków do czynnego wyzwalania
funkcji (np. blokowanie, odblokowanie, klapa tylna, przycisk paniki).
Dodatkowo znajduje się tu mała lampka kontrolna LED, która zapala się
np. w razie wciśnięcia przycisku. Antena 3D LF oraz IC stopni wejściowych
LF ze zintegrowanym mikro-sterownikiem umożliwiają dokładne mierzenie
natężeń pola odbioru we wszystkich kierunkach przestrzeni. Dzięki
temu jest możliwe dokładne rozróżnienie między wnętrzem i zewnętrzem
pojazdu. Antena odbiorcza UHF jest zintegrowana z płytką drukowaną.
Nadajnik ID posiada także własny układ kontroli baterii zasilania.
4
Entry/Go
Jeśli stan baterii osiąga wartość krytyczną, na wyświetlaczu pojazdu
pojawia się komunikat ostrzegawczy. Także wtedy, gdy bateria musi
być wymieniona, po naciśnięciu przycisku nie zapala się już mała lampka
kontrolna LED.
Dla oszczędności baterii inteligentne algorytmy budzenia dbają o to, by
nadajnik ID nie był bez potrzeby  budzony (np. przez inne systemy
radiowe). Za pomocą zintegrowanego licznika dziennego jest możliwe
przestawienie nieużywanego nadajnika ID (np. drugiego klucza) na
 tryb Power Down . W ten sposób bateria, nawet po dłuższym czasie,
ma wystarczającą pojemność.
W przednich klamkach drzwi znajdujÄ… siÄ™ anteny odbiorcze oraz czujniki
Moduł elektroniki
zbliżeniowe i blokad oraz do rozpoznawania, otwierania i zamykania
zamka drzwi
pojazdu. Tylne klamki drzwiowe posiadajÄ… tylko czujniki rozpoznawania,
otwierania i zamykania pojazdu.
Klamka drzwi przednich Klamka drzwi tylnych
Czujniki zbliżeniowe działają na zasadzie czujników pojemnościowych.
Gdy ręka kierowcy znajdzie się w obrębie czujników zbliżeniowych, jest
to rozpoznawane przez czujniki pojemnościowe i przekazywane
w postaci sygnału do sterownika komfortowego.
Oprócz anten w klamkach drzwi we wnętrzu pojazdu i na zewnątrz
Anteny
zintegrowane sÄ… dalsze anteny.
W strefie zewnętrznej należy do tego antena tylna. Jest zabudowana
w zderzaku tylnym i odpowiada za odbiór z tyłu.
Antena tylna
5
Entry/Go
We wnętrzu znajduje się antena wewnętrzna, bagażnikowa i na tylnej
półce.
Antena wewnętrzna Antena bagażnikowa Antena w tylnej półce
Antena wewnętrzna, bagażnikowa i na tylnej półce składają się z cewki
ferrytowej z kondensatorem i sÄ… szeregowymi obwodami rezonansowymi.
Antena tylnej półki jest elastyczną płytką drukowaną z pętlą przewodu
jako wytwornicÄ… pola.
Przed wykonaniem dowolnej funkcji system sprawdza, czy użytkownik
Komunikacja
pojazdu dysponuje właściwym nadajnikiem ID.
radiowa
Sterownik wysyła sygnał, wyzwalany przez pojemnościowy czujnik
zbliżeniowy w klamce drzwi, do nadajnika ID i otrzymuje od niego
odpowiedz
na częstotliwości UHF (433MHz lub 315MHz). Sygnał anteny
LF wysyłany przez pojazd na częstotliwości nośnej 125kHz służy nie
tylko do przesyłania danych do nadajnika ID, ale również także służy
jednoznacznej jego lokalizacji i identyfikacji.
I tak, z wysoką precyzją można ustalić, czy znajduje się on wewnątrz,
czy na zewnątrz pojazdu. To ustalenie położenia musi być bardzo
dokładne, aby sterownik mógł zapewnić, czy uprawniony nadajnik ID
znajduje się wewnątrz pojazdu oraz czy może być udzielone zezwolenie
na rozruch lub czy nadajnik ID znajdujący się wewnątrz musi być
dezaktywowany po zablokowaniu (jeśli pojazd został zablokowany przez
drugi, uprawniony nadajnik ID od zewnÄ…trz).
6
Entry/Go
Otwieranie pojazdu:
Działanie systemu
Jeśli użytkownik pojazdu z uprawnionym nadajnikiem ID zbliża się do
Entry/Go
pojazdu i wchodzi w zasięg czujników zbliżeniowych, system jest  bud-
zony . A
ączność radiowa jest nawiązywana za pomocą anten w klamkach
drzwi oraz nadajnika ID.
Następuje sprawdzenie, czy nadajnik ID jest związany z tym pojazdem
(uprawniony do tego pojazdu) w taki sposób, że wewnętrzny  klucz
elektroniczno-logiczny jest sprawdzany pod kątem ważności. Jeśli
nadajnik ID zostanie przez sterownik rozpoznany jako uprawniony,
centralna blokada jest aktywowana i pojazd otwiera się. Zależnie od
kodowania oraz zamknięcia  pojedynczego lub łącznego  jest
wówczas możliwe otwarcie drzwi. Ten proces, od aktywowania czujników
pojemnościowych w uchwycie drzwiowym do odblokowania pojazdu,
trwa ok. 50  60 ms.
Jeśli pojazd nie jest używany przez dłuższy czas, np. podczas urlopu,
następuje samoczynna dezaktywacja czujników zbliżeniowych w drzwiach
po stronie pasażera oraz w drzwiach tylnych. Celem takiego działania
jest ograniczenie poboru prÄ…du z akumulatora.
Dla ponownego uaktywnienia czujników musi wystąpić jedno z nastę-
pujących zdarzeń:
% Nadajnik ID zostaje rozpoznany poprzez drzwi po stronie kierowcy
lub bagażnik.
% Pojazd jest odblokowany w sposób czynny zdalnie za pomocą pilota.
% Pojazd zostaje odblokowany mechanicznie kluczem awaryjnym.
% Funkcja otwieranie komfortowe nie jest możliwe za pomocą
otwierania biernego.
Uruchamianie pojazdu:
W tym pojez
dzie są dwie możliwości uruchomienia silnika: nadajnikiem
ID lub włącznikiem zapłonu (przycisk uruchamiania).
Zamek z nadajnikiem ID Zamek z włącznikiem zapłonu Włącznik zapłonu (guzik zapłonu)
Passat posiada zamek zapłonu, w który można wetknąć zarówno
nadajnik ID, jak też włącznik zapłonu. Funkcje są takie same jak stan-
dardowego zamka zapłonu. Jeśli stosowany jest włącznik zapłonu,
może on stale pozostawać w zamku.
Do uruchomienia silnik potrzeba tylko, by został wewnątrz wykryty
uprawniony nadajnik ID.
Ta forma zamka zapłonu różni się od standardowego tym, że kluczem
nie wykonuje się ruchu obrotowego, lecz że nadajnik ID lub włącznik
zapłonu wkładany jest do zamka zapłonu.
7
Entry/Go
SÄ… tu trzy pozycje:
Pozycja 1 = zestyk kluczykowy włączony (radio włącza się).
Pozycja 2 = zacisk 15 włączony.
Pozycja 3 = w tę pozycję włącznik zapłonu/nadajnik ID przechodzi
automatycznie po uruchomieniu silnika (zacisk 15 przesuwa
siÄ™).
Pozycja 4 = uruchomienie silnika (zacisk 50).
Aby uruchomić silnik, włącznik zapłonu/nadajnik ID należy wcisnąć do
pozycji 4. Gdy silnik pracuje, włącznik zapłonu/nadajnik ID jest po prostu
zwalniany.
Ważne:
Jeśli bateria w nadajniku ID jest rozładowana, pojazdu nie da się już
uruchomić włącznikiem zapłonu. W tym przypadku konieczne jest
wyjęcie włącznika i włożenie, zamiast niego, nadajnika ID do zamka
zapłonu. W nadajniku ID znajduje się, niezależna od baterii, zasilana
niesamoistnie pastylka nadajnika/odbiornika służąca dezaktywacji blokady
jazdy, która działa tylko w zamku zapłonu i pozwala na uruchomienie
silnika także w tej sytuacji.
W pojazdach z mechaniczną skrzynią biegów silnik można uruchamiać
tylko wtedy, gdy wciśnięty jest pedał sprzęgła. W przypadku pojazdów
z automatyczną skrzynią biegów musi być wciśnięty pedał hamulca.
Funkcja żarzenia wstępnego w pojazdach z silnikiem Diesla jest
podobna jak w pojazdach ze zwykłym zamkiem zapłonowym.
Z włączeniem zapłonu przy uruchamianiu należy zaczekać tak długo, aż
zgaśnie lampka kontrolna żarzenia wstępnego. Dopiero wtedy powinno
się wcisnąć włącznik zapłonu/nadajnik ID do pozycji  Start silnika .
Wyłączanie silnika:
Aby silnik wyłączyć, należy ponownie całkowicie wcisnąć włącznik startu
zapłonu/nadajnik ID do zamka zapłonu. Po zwolnieniu cofa się on auto-
matycznie w pozycjÄ™  Zündung ein [ ZapÅ‚on wÅ‚Ä…czony ]. Przez dalsze
wyciąganie do następnego stopnia zapłon jest wyłączany.
Kolejną różnicą między nadajnikiem ID i włącznikiem zapłonu jest to, że
nadajnik ID można po prostu wyjąć z zamka zapłonu, zaś włącznik
zapłonu jest zablokowany i można go wyjąć dopiero po zwolnieniu blokady.
W tym celu pociągnąć włącznik zapłonu aż do oporu w zamku.
Uruchomić odblokowanie na dolnej stronie włącznika zapłonu i wtedy
go wyjąć.
Wskazówka dotycząca elektronicznego zamka kierownicy:
Gdy nadajnik ID zostanie wyjęty z zamka zapłonu, blokuje się elektro-
Odblokowanie włącznika zapłonu
niczny zamek kierownicy. Ponieważ włącznik zapłonu może pozostać
w zamku, elektroniczny zamek kierownicy blokuje dopiero wtedy, gdy
żaden uprawniony nadajnik ID nie znajduje się wewnątrz pojazdu.
8
Entry/Go
Blokowanie pojazdu:
Blokowanie, podobnie jak odblokowanie, jest możliwe zarówno w sposób
czynny  za pomocÄ… pilota zdalnego sterowania, jaki i bierny  przez
dotknięcie czujnika blokady w klamce drzwi. W tym celu jednak upraw-
niony nadajnik ID musi znalez
ć się w pobliżu, poza pojazdem.
Jednokrotne dotknięcie czujnika blokady powoduje zablokowanie
pojazdu oraz uaktywnienie  funkcji bezpiecznej .
Dwukrotne dotknięcie czujnika blokady powoduje zablokowanie pojazdu,
ale bez uaktywnienia  funkcji bezpiecznej .
Klamka drzwi z czujnikiem blokady
Poprzez blokowanie bierne możliwe jest także  zamykanie komfortowe .
W tym celu czujnik blokady musi być dotknięty dłużej niż przez dwie
sekundy. System posiada także właściwość zamykania bezpiecznego.
Oznacza to, że jeśli pojazd został odblokowany, a w ciągu 30 sekund
drzwi ani klapa bagażnika nie została otwarta, pojazd ponownie blokuje
siÄ™ samoczynnie.
Otwieranie i blokowanie bagażnika
Otwieranie i zamykanie bagażnika jest możliwe bez odblokowywania
całego pojazdu. Jeśli w strefie działania anteny tylnej znajduje się upra-
wniony nadajnik ID, wciśnięcie emblematu VW pozwala otworzyć
bagażnik. Jeśli bagażnik zostanie ponownie zamknięty, a uprawniony
nadajnik ID znajduje się w strefie odbioru poza pojazdem, bagażnik
zostanie ponownie zablokowany.
Nadajnik ID wewnÄ…trz pojazdu
Dalsze właściwości
Jeśli nadajnik ID znajduje się wewnątrz, pojazdu nie można w tym czasie
szczególne, układy
zablokować od zewnątrz. Zapobiega to zamknięciu nadajnika ID
zabezpieczeń
wewnÄ…trz.
systemu Entry/Go
Nadajnik ID w bagażniku
Jeśli przy już zablokowanych drzwiach pojazdu nieświadomie próbuje
się zamknąć uprawniony nadajnik ID w bagażniku, nie będzie to możliwe.
Wykrycie nadajnika ID w tej sytuacji w bagażniku spowoduje
natychmiastowe automatyczne otwarcie zamka pokrywy.
Wyłączanie czujników zbliżeniowych w klamkach drzwi
Przykładowo - jeśli pojazd zostanie zaparkowany bardzo blisko kępy
krzewów lub drzewa i zablokowany, jest możliwe, że liście czy gałęzie
będą często uaktywniać czujnik zbliżeniowy w drzwiach. Ten próbuje
wtedy znalez
ć uprawniony nadajnik ID. Dla oszczędności akumulatora
czujnik zbliżeniowy, przy nieproporcjonalnie częstej aktywacji, zostanie
wyłączony na 30 minut.
9
Entry/Go
Jeśli problem ten występuje po stronie kierowcy, wyłączany jest tylko
czujnik drzwiowy po tej stronie. Jeśli dotyczy do drzwi tylnych lub po
stronie pasażera, czujniki są wyłączane łącznie. Czujniki są na powrót
aktywowane, gdy zostanie otwarty pojazd lub jego bagażnik  jeszcze
aktywnym czujnikiem lub przyciskiem pilota obsługi zdalnej.
W złożonych systemach dzisiejszych pojazdów wyszukiwanie błędu
Możliwe błędy
może być bardzo kosztowne. Dotyczy to zarówno elektroniki, jak
i diagnoza
i mechaniki.
Ale także błędy użytkownika w obsłudze systemów Entry/Go mogą
wywoływać wrażenie, że systemy nie działają prawidłowo. Dlatego
ważne jest dokładne zapoznanie się z instrukcją obsługi i wskazówkami
producenta.
Ze względu na budowę systemu oraz połączenie w sieć sterowników
poprzez magistralę CAN wyszukiwanie błędów bez odpowiedniego
przyrzÄ…du diagnostycznego oraz dokumentacji technicznej specyficznej
dla danego pojazdu, nie jest możliwe. W naszym przykładzie, Passat
B6, do odblokowania  przykładowo  elektronicznej blokady kierownicy
potrzebne jest zwolnienie trzech niezależnych sterowników i zamka
zapłonu.
Ten dodatkowy rodzaj przetwarzania jest uzasadniony wysokimi wymo-
gami bezpieczeństwa. Także wymiana wadliwych sterowników staje się
coraz bardziej kosztowna. W przypadku Passata sterowniki (np. kom-
fortu, silnika), które realizują funkcje blokady jazdy, mogą być nabyte
tylko poprzez sieć zaopatrzenia producenta samochodu. Do tego
konieczny jest bezpośredni kontakt z ASO w celu diagnozy i zakupu
części.
10
System poduszek powietrznych SRS
(Uzupełniający system bezpieczeństwa biernego)
W tym wydaniu chcielibyśmy zająć się systemem poduszek powietrznych.
Chcielibyśmy wyjaśnić zadania i działanie poszczególnych zespołów.
Przedstawimy przebieg wyzwalania poduszki powietrznej oraz czyn-
ności podczas wyszukiwania błędów.
Ponieważ technika, od wprowadzenia systemów poduszek powietrznych,
w ostatnich latach istotnie rozwinęła się, podzespoły i przebiegi omówimy
ogólnie. Aby uzyskać dokładne dane systemów w poszczególnych
pojazdach, należy w każdym przypadku zwracać uwagę na dane
producenta pojazdu. Prace konserwacyjne i diagnostyczne mogą być
wykonywane tylko przez przeszkolony personel fachowy. Wszystkie
dokumenty prawne i dyrektywy muszą być przy tym przestrzegane.
Pierwsze pomysły poduszek powietrznych pojawiły się w latach 60-tych.
Poważną przeszkodę stanowił wówczas czas, w jakim worek powietrzny
musiał być napełniony. Problem próbowano rozwiązać za pomocą
sprężonego powietrza. Ta możliwość nie spełniała jednak wymagań.
Na początku lat 70-tych powiodły się pierwsze próby nadmuchiwania
worka w zadanym czasie za pomocą środków pirotechnicznych. Przed
25 laty zostały zaoferowane pierwsze poduszki powietrzne  w pojazdach
wysokiej klasy jako wyposażenie dodatkowe.
Dzisiaj poduszka powietrzna zalicza się do wyposażenia seryjnego już
we wszystkich pojazdach.
Sterownik poduszki powietrznej
Podzespoły poduszki
Sterownik stanowi serce systemu poduszek i jest wbudowany centralnie
powietrznej
w pojez
dzie, z reguły w obrębie tablicy przyrządów, na tunelu środkowym.
Spełnia następujące zadania:
% Rozpoznawanie wypadków.
% Rozpoznawanie sygnałów dostarczanych przez czujniki.
% Wyzwalanie wymaganych obwodów zapłonowych.
% Zasilanie obwodów zapłonowych poprzez kondensator, niezależnie
od akumulatora pojazdu.
% Diagnoza własna całego systemu.
% Zapisywanie błędów, jakie wystąpiły w systemie.
% WÅ‚Ä…czanie lampki kontrolnej poduszek powietrznych w razie awarii
systemu.
% A
ączność z innymi sterownikami przez magistralę CAN.
W nowoczesnych sterownikach zapisywane są informacje, które
zostały uzyskane z różnych testów zderzeń. Umożliwiają one klasyfikację
wypadku według  kategorii .
Czynione są przy tym następujące rozróżnienia:
11
System poduszek powietrznych SRS
(Uzupełniający system bezpieczeństwa biernego)
Kategoria 0 = lekka kolizja, żadna poduszka nie jest wyzwalana.
Kategoria 1 = średnia kolizja, możliwy jest pierwszy stopień wyzwolenia
poduszki.
Kategoria 2 = poważna kolizja, wyzwalane są poduszki z pierwszym
stopniem napełnienia.
Kategoria 3 = bardzo poważna kolizja, wyzwalane są poduszki
pierwszego i drugiego stopnia.
Oprócz kategorii sterownik uwzględnia także informacje dla strategii
wyzwalania o kierunku kolizji (dziaÅ‚anie siÅ‚y), na przykÅ‚ad 0°, 30° oraz
rodzaju kolizji. Uwzględniane są także informacje o tym, czy pasażerowie
są przypięci pasami, czy też nie.
Czujniki kolizji lub przyspieszenia są wbudowywane  zależnie od
Czujniki kolizji
systemu poduszek oraz ich liczby  bezpośrednio w sterowniku lub
jako satelity na czole pojazdu i po jego bokach.
Czujniki czołowe są zawsze wykonywane podwójnie. Z reguły są to
czujniki działające na zasadzie układu sprężyna/masa. W czujniku
znajduje się rolka o znormalizowanej masie. Rolka owinięta jest
sprężyną taśmową z brązu, której końce są zamocowane do rolki
i obudowy czujnika. Umożliwia to rolce tylko jeden ruch, gdy działanie
siły przychodzi z określonego kierunku.
Jeśli dochodzi do działania siły, wówczas rolka toczy się wbrew sile
sprężyny i zamyka styk obwodu do sterownika. W celu diagnostyki
własnej w czujniku znajduje się dodatkowo rezystor wysokoomowy.
Dalszą możliwością zabudowy dla czujników ruchu jest stosowanie
masy krzemowej. Jeśli dochodzi do działania siły, masa krzemowa jest
wprawiana w ruch. Dzięki sposobowi, w jaki masa zawieszona jest
w czujniku, dochodzi do zmiany pojemności elektrycznej, która służy
jako informacja dla sterownika.
Czujnik kolizji Czujnik boczny kolizji
12
System poduszek powietrznych SRS
(Uzupełniający system bezpieczeństwa biernego)
Czujniki te są stosowane ze względu na możliwość szybkiego
wykrywania, aby  w razie kolizji bocznej  aby mogły możliwie szybko
przekazać informacje do sterownika.
Stosowane są także czujniki nacisku. Są one wbudowywane w drzwi
i reagują na zmiany nacisku w ich obrębie w razie kolizji. W pojazdach,
w których stosowane są te czujniki, bardzo ważne jest to, by folie
uszczelniające drzwi, po demontażu, były w sposób właściwy wbudowane
ponownie.
Jeśli ze względu na niewłaściwe zamontowanie folii uszczelniającej
drzwi dochodzi do utraty nacisku podczas kolizji, może to naruszać
działanie czujników nacisku.
Podczas montażu czujników kolizji należy zawsze zwracać uwagę na
kierunek ich położenia  wskazywany strzałką na czujniku.
Próg wyzwalania wypada przy przyspieszeniu ok. 3  5 g.
Ze względów bezpieczeństwa, aby zapobiegać niezamierzonemu
wyzwoleniu, zawsze muszą być stosowane dwa czujniki działające
niezależnie od siebie, które wysyłają informację służącą do wyzwolenia
poduszki/poduszek powietrznych. Jako czujnik bezpieczeństwa służy
wyłącznik zabezpieczający.
Wyłącznik zabezpieczający ma za zadanie zapobiegać niezamierzonemu
Wyłącznik
wyzwoleniu poduszki powietrznej. Połączony jest w szereg z czujnikami
zabezpieczajÄ…cy
czołowymi.
Wyłącznik zabezpieczający jest zintegrowany w sterowniku poduszek
powietrznych.
Składa się z kontaktronu w rurce wypełnionej żywicą oraz magnesu
pierścieniowego. Otwarty kontaktron znajduje się w rurce z żywicą, na
którą nasadzony jest magnes. Jest on utrzymywany sprężyną na końcu
obudowy.
Jeśli dochodzi do działania siły, magnes ślizga się wbrew sile sprężyny
po rurce wypełnionej żywicą i zamyka kontaktron. Tym samym zamy-
kany jest obwód zapłonu poduszek powietrznych.
Poduszka powietrzna kierownicy składa się z worka powietrznego o
Budowa poduszki
pojemności ok. 67 l, uchwytu worka, generatora na wsporniku oraz
powietrznej
pokrywy (pokrywa kierownicy). W razie kolizji generator zapalany jest
przez sterownik. Podgrzewany jest przy tym, przez prąd zapłonowy,
cienki drucik, który zapala pastylkę zapłonową.
W dalszym przebiegu nie dochodzi do eksplozji, lecz do spalenia
ładunku miotającego. Składa się on z azydku sodowego.
Gaz powstały podczas spalania rozszerza, napełnia worek powietrzny
i reaguje z utleniaczem (środek, który oddaje tlen, np. tlenek miedzi lub
żelaza) redukując toksyn.
Ze względu na toksyczność azydku sodowego jako ładunki miotające
stosowane są także inne paliwa stałe, niezawierające azydków. W wyniku
spalania powstaje azot, dwutlenek węgla (ok. 20%) para wodna (ok.
Poduszka powietrzna po stronie kierowcy
25%). Materiał miotający z reguły znajduje się w postaci tabletki pako-
wanej szczelnie w komorze spalania.
13
System poduszek powietrznych SRS
(Uzupełniający system bezpieczeństwa biernego)
To, jaki środek miotający ma być stosowany, zależy od tego, jak duży jest
worek powietrzny oraz jaka ma być szybkość jego napełniania. Wskutek
reakcji chemicznej po zapłonie powstaje w komorze spalania temperatura
ok. 700°C. PowstajÄ…cy gaz wypÅ‚ywa pod ciÅ›nieniem 120 bar przez sito
filtracyjne. Następuje przy tym ochłodzenie, aby temperatura na wylocie
byÅ‚a niższa niż 80°C dla unikniÄ™cia zagrożenia dla pasażerów pojazdu.
Odgłos jest podobny do strzału z broni palnej. Całkowite napełnienie
worka powietrznego trwa ok. 30 ms. W nowych systemach stosowane
są dwustopniowe generatory gazu. Sterownik zapala kolejno, zależnie
Poduszka powietrzna kierowcy strona
od kategorii kolizji, obie pastylki zapłonowe. Im krótszy jest odstęp czasu
tylna
między zapłonami, tym szybciej napełnia się worek.
W każdym przypadku zapalane są oba generatory gazu, aby skutecznie
chronić pasażerów w pojez
dzie, który doznał kolizji.
W poduszce po stronie pasażera lub bocznej stosowane są generatory
hybrydowe. W generatorach tego typu, oprócz gazu ze spalania, sto-
sowane jest także drugie z
ródło ciśnienia. W zbiorniku ciśnieniowym
znajduje się mieszanina 96% argonu i 4% helu pod ciśnieniem ok. 220 bar.
Pojemnik zamknięty jest membraną. W razie kolizji tłok poruszany jest
ładunkiem miotającym, przebija membranę i umożliwia tym samym wypływ
gazu. Gaz powstały podczas spalania miesza się z gazem z pojemnika,
przez co temperatura wylotowa wynosi ok. 56°C. ObjÄ™tość poduszki
po stronie pasażera wynosi ok. 140 l i całkowicie napełnia się w ciągu
ok. 35 ms.
W poduszkach bocznych (Thorax) przebieg jest podobny, jednakże, ze
względu na brak drogi deformacji (strefa zgniotu), konieczny jest znacznie
szybszy zapłon oraz napełnianie worków powietrznych.
Poduszka boczna
W razie kolizji bocznej z szybkością ok. 50 km/h po ok. 7 ms musi
nastąpić zapłon generatorów, a po 22 ms worek powietrzny musi cał-
kowicie napełnić się gazem.
Poduszki powietrzne wmontowane są w wykładzinę drzwi lub w oparcia
siedzeń. W przypadku poduszek chroniących głowy rozróżnia się nad-
muchiwanÄ… strukturÄ™ rurowÄ… i nadmuchiwanÄ… kurtynÄ™.
 Nadmuchiwana struktura rurowa była pierwszą formą poduszek
chroniących głowy.
Wyglądała ona jak  kiełbasa rozwijająca się z poszycia dachu nad
przednimi drzwiami.  Nadmuchiwana kurtyna rozciąga się nad całą
górną stroną kierowcy. Wbudowywana jest w ramę dachu, nad drzwiami
pojazdu.
Poduszka chroniąca głowy
Worek powietrzny składa się z tkaniny poliamidowej bardzo odpornej
Worek powietrzny
na zużycie i na starzenie się. Ma bardzo niski współczynnik tarcia po
to, aby łatwo rozwijał się i chronił skórę w kontakcie z nią. W celu ochrony
oraz zapobieżenia  sklejaniu się jest pokryty talkiem, co  podczas
zwalniania  można poznać po białej chmurze. Wewnątrz znajdują się
taśmy chwytające, które utrzymują żądany kształt worka po nadmuchaniu.
14
System poduszek powietrznych SRS
(Uzupełniający system bezpieczeństwa biernego)
Z tyłu znajdują się otwory wylotowe, przez które gaz może uchodzić.
Są 2 różne sposoby składania worka powietrznego: składanie standardowe
i gwiaz
dziste. Ułożenie gwiaz
dziste jest mniej rozciÄ…gliwe wobec kierowcy,
a jego zaleta ujawnia się wtedy, gdy pasażerowie nie siedzą we właściwych
miejscach.
Poduszka po stronie kierowcy Poduszka po stronie pasażera
Sprężyna śrubowa stanowi połączenie między sztywną kolumna kierownicy
Sprężyna śrubowa
i ruchomą kierownicą. Umożliwia ona także pewne połączenie między
sterownikiem poduszek powietrznych i generatorem gazu podczas
ruchu koła kierownicy. Folia przewodząca jest tak nawinięta, by ruch
obrotowy mógł odbywać się o 2,5 obrotu w każdym kierunku. Szczególną
ostrożność należy zachować podczas demontażu i montażu sprężyny
śrubowej. Koniecznie należy ustawić mechanizm kierowniczy w pozycji
środkowej, zaś koła  w pozycji na wprost. Wymontowanej sprężyny
śrubowej nie wolno obracać.
Sprężyna śrubowa
Zamontowana sprężyna śrubowa
Aby móc dokładniej sterować stosowaniem poduszek powietrznych
Rozpoznawanie
i uniknąć niepotrzebnego wyzwolenia, stosowane jest rozpoznawanie
zajęcia foteli
zajęcia siedzeń.
To rozpoznawanie może odbywać się w różny sposób. Stosowane są
maty czujnikowe składające się z czujników nacisku oraz elektroniki
oceniającej. Maty czujnikowe mogą być integrowane tylko w siedzeniu
pasażera obok kierowcy, a w najnowszych systemach także w siedzeniu
kierowcy oraz pasażerów z tyłu. Możliwe jest także stosowanie czujników
podczerwieni i ultradz
więkowych. Są one wbudowywane w oświetlenie
wewnętrzne/lusterko wsteczne i nadzorują zarówno zajęcie siedzeń,
jak też pozycję pasażera obok kierowcy. W ten sposób rozpoznawana
jest także niewłaściwa pozycja pasażera.
15
System poduszek powietrznych SRS
(Uzupełniający system bezpieczeństwa biernego)
Informacje o zajęciu miejsc mają wpływ na wyzwalanie poduszek
powietrznych, napinacza pasów oraz zagłówków aktywnych.
Jeśli poszczególne miejsca nie są zajęte, jest to rozpoznawane przez
system poduszek powietrznych i odpowiednie systemy ochronne nie
sÄ… uaktywniane w razie kolizji.
Rozpoznawanie zajęcia miejsc Strona tylna
Napinacz pasa w razie kolizji ma za zadanie zlikwidować  luz pasa .
Napinacz pasa
Luz ten powstaje wskutek luz
nej, napowietrzonej odzieży lub  luz
nej
pozycji siedzenia. Napinacz może być zintegrowany w zamknięciu lub
wałku pasa. Jeśli jest wbudowany w zamknięcie, składa się  przykła-
dowo  z następujących podzespołów: rura naprężająca, lina, tłok,
generator gazu i pastylka zapłonowa. W razie kolizji generator gazu,
podobnie jak w poduszce powietrznej, jest zapalany. Gaz rozprzestrzenia
się i przesuwa tłok w rurze naprężającej. Przez połączenie liną między
tłokiem i zamknięciem pasa jest ono ciągnięte w dół i tym samym
wyciągany luz z układ pasa.
Jeżeli napinacz pasa jest zintegrowany w wałku, luz usuwany jest za
pomocą mechaniki zwijacza pasa. Jeśli, w razie kolizji, generator zosta-
je zapalony, uruchamia się rząd kul. Powodują one obrót bębna połąc-
zonego z wałkiem pasa. Dzięki ruchowi obrotowemu pas nawijany jest
na dokładnie określoną odległość. Kule wpadają do przewidzianego do
tego celu pojemnika, aby nie powodować szkód.
Kolejną możliwością jest  zasada silnika Wankla . W razie kolizji tłok
kolisty jest napędzany przez ładunek miotający, co  dzięki ruchowi
obrotowemu  powoduje usunięcie luzu. W celu zmniejszenia obciążenia
klatki piersiowej w pasie bezpieczeństwa kierowcy i pasażera zainstalo-
wany jest ogranicznik siły pasa.
Ograniczniki siły pasa są automatami adaptacyjnymi, którymi, za
Ogranicznik siły pasa
pomocą generatora gazu jak w poduszce powietrznej, można
dokonywać przełączania między wysokim i niskim poziomem siły.
Dzięki optymalnemu dostrojeniu między napinaczem pasa i poduszką
powietrzną energia kinetyczna pasażerów jest redukowana, przez cały
czas trwania kolizji, a tym samym ograniczane są obciążenia jakie
kierowane są na organizm kierowcy lub pasażerów.
16
System poduszek powietrznych SRS
(Uzupełniający system bezpieczeństwa biernego)
Dla uniknięcia zagrożenia zwarciem i  tym samym  pożarowego w razie
Odłączanie
kolizji akumulator odłączany jest od sieci pokładowej.
akumulatora
Odbywa siÄ™ to za pomocÄ… przekaz
nika odłączającego lub generatora
gazu. Sygnał odłączenia akumulatora przychodzi ze sterownika poduszek
powietrznych. Generator gazu działa przy tym podobnie do napinacza
pasa. Przez wyzwolenie w zacisku przerywane jest połączenie między
akumulatorem i kablem przyłączeniowym.
Dla lepszego zaznaczenie przewodów poduszek powietrznych i wtyczek
Okablowanie
te ostatnie są jaskrawo żółte.
poduszki
powietrznej
W obrębie wtyczki znajduje się mostek zwarciowy, który zapobiega
niepożądanemu wyzwoleniu w razie awarii w systemie poduszek
powietrznych. Może dojść do tego  przykładowo  wskutek elektryczności
statycznej.
W przypadku mostka zwarciowego chodzi o zestyk, który przy odłączeniu
złącza wtykowego łączy oba styki i zmniejsza ewentualne potencjały.
Wtyk poduszki powietrznej Przewód poduszki powietrznej
17
System poduszek powietrznych SRS
(Uzupełniający system bezpieczeństwa biernego)
Zasadniczo należy przestrzegać tego, by prace z systemem poduszek
Prace kontrolne
powietrznych były wykonywane tylko przez personel fachowy.
i diagnostyczne
w systemie poduszek
Muszą być przy tym przestrzegane wszystkie przepisy prawne i specy-
powietrznych
ficzne dla producenta. To samo dotyczy utylizacji użytych lub zużytych
poduszek powietrznych.
Zalecamy, by  w miarę możliwości  przeszkolić wszystkich pracowników
warsztatu, ponieważ przy wielu różnych pracach, nawet niezwiązanych
bezpośrednio z poduszkami powietrznymi, konieczne jest demontowanie
poduszek lub napinaczy pasów. Przykładem jest tablica przyrządów
Passata Combi.
Tak, jak w przypadku diagnostyki i wyszukiwania błędów w innych
systemach, tak i tu należy rozpocząć od kontroli wizualnej. Przy tej
okazji należy sprawdzić wszystkie widoczne podzespoły systemu pod
względem uszkodzeń oraz prawidłowości połączenia zacisków wtykowych.
Często występującą przyczyną błędów jest wadliwe złącze wtykowe
Adapter kontrolny
napinaczy pasów lub poduszek powietrznych w obrębie siedzeń
przednich. Wskutek ruchów siedzeń w przód i wstecz złącza wtykowe
obluzowują się i mogą zmienić parametry połączeń elektrycznych. Ale
punktem ciężkości błędów jest także sprężyna śrubowa. Do usterek
dochodzi często wskutek obciążeń przy każdym ruchu skrętnym.
W każdym przypadku konieczny jest odpowiedni przyrząd diagnostyczny.
Jeśli wadliwe złącze wtykowe zostanie wykryte przez kontrolę wizualna,
trzeba skasować pamięć błędów przyrządem diagnostycznym.
Jeśli kontrola wizualna nie stwierdza żadnych nieprawidłowości, przyr-
Pamięć błędów
ządem diagnostycznym należy odczytać pamięć błędów. Błędy, które
wystąpiły w systemie, z reguły są rozpoznawane na zasadzie auto-
diagnostyki i zapisywane w pamięci. Jeśli w pamięci zapisany jest
jeden z następujących błędów: niewłaściwy sygnał, sygnał za mały/za
duży, możliwą przyczyną jest przykładowo wadliwy kabel.
W takim przypadku za pomocą miernika uniwersalnego można sprawdzić
połączenia przewodów między czujnikami i sterownikiem  pod kątem
przejścia i zwarcia do masy. Do lokalizacji czujników oraz złącz wtykowych,
jak też rozmieszczenia kołków wtykowych, konieczne są informacje
producenta oraz schematy ideowe.
Wartości rzeczywiste
Z zasady należy przestrzegać tego, by akumulator pojazdu był odłączony,
zaś sterownik odłączony od wiązki kabli. Do łączenia przewodów
kontrolnych z wtykami nie należy stosować  samodzielnie zbudowanych
adapterów (np. wygiętych spinaczy biurowych). Mogą one uszkadzać
wrażliwe powierzchnie stykowe i tym samym, zależnie od okoliczności,
mogą pojawić się w sposób niezauważony kolejne z
ródła błędów.
Sensowniejsze jest stosowanie końcówek testowych, pasujących do
złączy wtykowych, przy których jest pewne pola
czenie.
18
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
W tym wydaniu chcemy zająć się tematem zarządzania akumulatorem
lub energiÄ… w pojez
dzie.
Mimo ulepszonej jakości i parametrów, akumulator pojazdu ciągle jeszcze
jest elementem awaryjnym i często sam jest przyczyną usterek w pojazdach
mechanicznych.
Z tego powodu kontrola i diagnostyka akumulatora nabiera coraz
większego znaczenia. Obejmuje to zarządzanie energią przez stałe
porównywanie energii pobieranej przez odbiorniki z energią stojącą do
dyspozycji, na którą składa się energia wytwarzana przez prądnicę
i pojemność akumulatora.
Podstawowym celem jest nadzorowanie stanu naładowania akumulatora
oraz sterowanie poprzez magistralÄ™ CAN odbiornikami energii i ich
wyłączanie w razie potrzeby. Unika się w ten sposób nadmiernego
ładowania akumulatora i zapewnia zdolność pojazdu do rozruchu
w każdej chwili.
Aby móc uzyskiwać możliwie dokładną ocenę stanu akumulatora,
konieczna jest znajomość następujących wielkości:
% Temperatury akumulatora
% PrÄ…du akumulatora
% Napięcia akumulatora
Z tych wielkości można wyznaczyć stan naładowania (SoC = State of
Charge) oraz stan akumulatora (SoH = State of Health).
W dalszym ciągu chcemy opisać zarządzanie akumulatorem i energią
na przykładzie dwóch producentów pojazdów. Jako pojazdy przykła-
dowe posłużą Audi A6/A8 i BMW serii 5 aktualnych typoszeregów.
Podzespołem najważniejszym dla zarządzania akumulatorem jest
Audi A6/A8
sterownik. W Audi A6/A8 jest wbudowany we wnęce koła zapasowego
na tylnej pokrywie. Sterownik sprawdza w sposób ciągły stan nałado-
wania akumulatora (SoC) oraz jego zdolność rozruchową. Podczas
pracy silnika reguluje napięcie prądnicy i  w razie zwiększonego
poboru energii na biegu jałowym  może zwiększać obroty silnika na
biegu jałowym. Także przy wyłączonym silniku sterownik może, poprzez
magistralę CAN, wyłączać odbiorniki, aby ograniczać w ten sposób
prÄ…d spoczynkowy.
Zadania sterownika są rozdzielone między trzy moduły funkcyjne, które
są czynne w różnych stanach pojazdu. W przypadku modułów
funkcyjnych chodzi o:
Menedżera akumulatora (Moduł funkcyjny 1)  jest odpowiedzialny za
diagnostykÄ™ akumulatora i jest zawsze czynny.
Menedżera prądu spoczynkowego (Moduł funkcyjny 2)  jest czynny,
gdy silnik nie pracuje i wyłącza  w razie potrzeby - odbiorniki.
Zarządzanie dynamiczne (Moduł funkcyjny 3)  jest czynny, gdy silnik
pracuje i reguluje napięcie prądnicy i redukcję zużycia.
Stan pojazdu Zacisk 15 wył. Zacisk 15 wł. Silnik wył. Zacisk 15 wł. Silnik pracuje
Moduł funkcyjny 1 Aktywny Aktywny Aktywny
Moduł funkcyjny 2 Aktywny Aktywny
Moduł funkcyjny 3 Aktywny
19
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
PrzeglÄ…d systemu zarzÄ…dzania
akumulatorem
(Wyjaśnienia znajdują się na następnych stronach)
Wejścia CAN Wyjścia CAN
% Obroty silnika % Zwiększanie obrotów biegu jałowego
% Czas postoju % Stopnie odłączania
% Temperatura czynnika chłodzącego % Odciążanie
% Temperatura zewnętrzna % Stopień odłączania napędu
% Zamek uruchamiania zapłonu % Menedżer akumulatora napięcie
% Ogrzewanie szyby tylnej akumulatora
% Ogrzewanie szyby czołowej % Odłączane systemy grzejne
% Obroty żądane biegu jałowego % Moment obciążenia prądnicy
% Włączanie prądnicy % Pobór mocy prądnicy
% Odciążanie systemy grzejne % Zdolność rozruchowa
% Żądanie odciążenia % Stan naładowania
% Stopień odłączania 6
% Zacisk DFM  BEM
(Menedżer energii akumulatora)
% Prądnica reagująca na obciążenie
% Sygnalizacja zwrotna odciążania
% BÅ‚Ä…d prÄ…dnicy
% Odłączanie inforozrywki
% Błąd obsługi menedżera akumulatora
% Status systemów grzewczych
wysokiej mocy
% Status regulacji systemów grzewczych
wysokiej mocy
% Odłączanie awaryjne odbiorników
aktywne
Wejścia poprzez interfejs bitowo- Wyjścia poprzez interfejs bitowo-
synchroniczny (BSS) synchroniczny (BSS)
% Odciążanie prądnicy (sygnał DF) % Wartość żądana napięcia prądnicy
% Błąd prądnicy - elektryczny % Start reakcji na obciążenie
% Błąd prądnicy - mechaniczny % Sterowanie reakcji na obciążenie
% Odłączanie wysokotemperaturowe prądnicy
20
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Menedżer akumulatora
Zadania modułów
Dla diagnostyki akumulatora menedżer wymaga następujących
funkcyjnych -
parametrów:
szczegóły:
% PrÄ…d akumulatora
% Napięcie akumulatora
% Temperatura akumulatora
% Czasy pracy
Pomiary prÄ…du i temperatury akumulatora odbywajÄ… siÄ™ w sterowniku.
Temperatura jest przy tym przeliczana za pomocÄ… pewnego algorytmu.
Pomiar napięcia jest dokonywany na biegunie dodatnim. Zakresy
pomiarowe i wynikające z nich sygnały wyjściowe są przedstawione na
poniższym rysunku:
Sterowanie poborem prÄ…du
% różne stopnie odłączania
Napięcie akumulatora
5,5 V  16 V
PrÄ…dnica
% optymalne napięcie ładowania
Temperatura akumulatora
-35 °C  70 °C
Bild Steuergerät
Wskaz
nik
% Stan Å‚adowania akumulatora
PrÄ…d akumulatora
% Prognoza zdolności rozruchowej
10 mA  100 A
Rezerwa bezpieczeństwa (prądnica)
Czasy pracy
% Regulacja systemów grzejnych i
wysokiej mocy
Wskaz
nik stanu akumulatora
Wyświetlanie stanu akumulatora odbywa się w tablicy przyrządów.
Wyświetlana jest zdolność rozruchowa i aktualny stan naładowania.
Obie te wielkości stanowią także podstawę dla menedżera prądu
spoczynkowego oraz dla zarządzania dynamicznego. Napięcie ładowania
wymagane w zależności od stanu pracy jest podawane do prądnicy
poprzez interfejs.
Wyświetlanie na wyświetlaczu MMI (Multi Media Interface)
Na wyświetlaczu MMI stan naładowania można wywołać pod punktem
menu  Car [ Samochód ]. Stan naładowania jest wyświetlany w postaci
diagramu słupkowego. Wyświetlanie odbywa się w krokach co 10%.
Stan naładowania między 60 i 80% jest poprawny.
21
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Jeśli przy wyłączonym silniku przez dłuższy czas włączone są odbiorniki
(np. info-rozrywka) i tym samym rozładowuje się akumulator, wówczas
może być zagrożona zdolność rozruchu silnika. Na wyświetlaczu MMI
pojawia się wówczas żądanie uruchomienia silnika, aby uniknąć odłączenia
odbiorników w ciągu następnych 3 minut.
Lampka kontrolna prÄ…dnicy (lampka kontrolna Å‚adowania)
Lampka kontrolna prądnicy także jest sterowana przez sterownik
zarzÄ…dzania energiÄ….
Menedżer prądu spoczynkowego
Menedżer prądu spoczynkowego jest zawsze czynny, gdy zacisk 15
jest wyłączony lub włączony, ale silnik wyłączony.
Przy stojÄ…cym pojez
dzie prąd spoczynkowy musi być zredukowany na
tyle, by nawet po dłuższym postoju dało się uruchomić silnik.
Jeśli stan naładowania akumulatora spada na tyle, że nie jest już możliwe
zasilanie stałych odbiorników, wówczas zostają odłączone działania
systemu komfortu i inforozrywki. Żądanie odłączenia wysyłane jest
przez sterownik zarządzania energią do sterowników odpowiedzialnych
za sterowanie odbiornikami. W każdym sterowniku zapisana jest hier-
archia określająca, które odbiorniki muszą być odłączone. Odłączanie
odbiorników sterownika odbywa się w sześciu stopniach. Gdy stan
naładowania pogarsza się, zwiększa się stopień odłączania. To, który
stopień odłączania jest wymagany, ustala sterownik zarządzania energią.
Informacje o ograniczonej funkcjonalności wyświetlane są na tablicy
przyrządów.
Stopień odłączania 1
Sześć stopni
W stopniu odłączania 1 odłączane są pierwsze odbiorniki CAN komfortu,
odłączania
na przykład ogrzewanie płynu do spryskiwania szyb.
Stopień odłączania 2 + 3
W stopniach odłączania 2 + 3 odłączane są dalsze odbiorniki CAN
komfortu. Należy do tego, na przykład, odbiornik anten w sterowniku
 Kontrola ciśnienia w oponach . W dalszej kolejności następują ogra-
niczenia w systemie inforozrywki. Stopień odłączania 2 uaktywniany
jest po 3 godzinach postoju, gdy zmierzony prÄ…d spoczynkowy jest
większy niż 50 mA .
Stopień odłączania 4
W stopniu odłączania 4 czynny jest tryb transportu. Odłączane są niemal
wszystkie systemy komfortu, aby zapewnić możliwie długi czas postoju.
Cechą szczególną stopnia odłączania 4 jest to, że nie może on być
uaktywniony ani dezaktywowany przez sterownik zarzÄ…dzania energiÄ…,
lecz tylko przez odpowiedni tester diagnostyczny.
Stopień odłączania 5
W stopniu odłączania 5 dezaktywowane jest ogrzewanie postojowe.
22
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Stopień odłączania 6
W stopniu odłączania 6 jest jeszcze możliwe uruchomienie pojazdu.
Z tego powodu funkcja budzenia sterowników magistrali CAN jest
ograniczona tylko do włączenia zacisku 15 i dostępu do pojazdu.
Wszystkie inne przyczyny budzenia sÄ… dezaktywowane.
Dotyczy to także systemu inforozrywki, tak, więc, nie jest już możliwe
używanie telefonu. Jednakże działanie telefonów awaryjnych i alarmowych
jest w dalszym ciągu zapewnione dzięki baterii zasilania awaryjnego.
Jeśli przez sterownik zarządzania energią zostają zadane stopnie
odłączania, są one zapamiętywane jako wpisy błędów w pamięci
błędów sterownika. To, które odbiorniki zostały odłączone, można
odczytać za pomocą odpowiedniego przyrządu diagnostycznego.
Gdy kierowca wsiądzie do pojazdu, stopnie odłączania zostają krótkot-
rwale dezaktywowane. Gdy silnik zostaje uruchomiony, następuje cof-
nięcie wszystkich stopni odłączania. Cofnięcie następuje także wtedy,
gdy ładowarka zostanie przyłączona do akumulatora w pojez
dzie.
Nie dotyczy to Stopnia odłączania 4, który  jak opisano wyżej  nie
może być aktywowany ani dezaktywowany przez sam sterownik.
Jest to możliwe tylko za pomocą przyrządu diagnostycznego.
Kolejność stopni odłączania oraz ich zależność od stanu naładowania
akumulatora, czas oraz zdolność rozruchowa jest przedstawiona na
następującym wykresie:
Stan naładowania akumulatora %
Praca
standardowa Stopień 1
Stopień 2
Przebieg prądu Stopień 5
spoczynkowego (A) Stopień 3
Stopień 6
Granica zdolności rozruchowej Czas
W poniższej tabeli wymienione są sterowniki, które od menedżera prądu
spoczynkowego w sterowniku zarządzania energią otrzymają żądanie
odłączenia odbiorników (o ile są zabudowane):
CAN Komfort Magistrala MOST
Sterownik identyfikacji kierowcy Sterownik nawigacji
Sterownik elektronik dachu Sterownik cyfrowego pakietu dz
więku
Sterownik Climatronic Sterownik telefonu/Telematik
Sterownik przestawiania fotela kierowcy Anteny
23
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Sterownik przestawiania fotela pasażera Czytnik kart chipowych
Sterownik przestawiania foteli tylnych Radio cyfrowe
Sterownik sieci pokładowej Napęd CD-Rom
Sterownik sieci pokładowej 2 Zmieniacz CD
Sterownik systemów komfortu Moduł radiowy
Sterownik dostępu + uprawnienia do uruchomienia Tuner TV
Sterownik jednostki wskaz
ników w tablicy przyrządów Sterownik wyświetlaczy i jednostki obsługi informacji
Sterownik kontroli ciśnienia w oponach Moduł radiowy
Sterowniki drzwi
ZarzÄ…dzanie dynamiczne jest czynne, gdy silnik pracuje. Zapewnia to,
ZarzÄ…dzanie
że moc wytworzona przez prądnicę jest rozdzielana  według potrzeby
dynamiczne
 między poszczególne systemy, a oprócz tego do dyspozycji pozostaje
zawsze wystarczający prąd ładowania akumulatora. Stopień obciążenia
energetycznego ustala się przy tym przez pomiar obciążenia prądnicy,
prÄ…du akumulatora oraz zarzÄ…dzanie dynamiczne.
Wynikają z tego następujące zadania:
% Regulacja napięcia akumulatora
% Regulacja systemów grzejnych wysokiej mocy (np. ogrzewane szyby
tylnej)
% Zwiększanie obrotów biegu jałowego
% Odciążanie
% WÅ‚Ä…czanie prÄ…dnicy
% Dynamika regulacji prÄ…dnicy
W celu zapewnienia stabilnego zasilania energią podczas rozdziału mocy
zgodnego z potrzebami, do dyspozycji są następujące stopnie regulacji:
Stopień regulacji 1 = ciągła regulacja mocy
Stopień regulacji 2a = częściowe wyłączanie awaryjne
Stopień regulacji 2b = całkowite wyłączenie awaryjne
Stopień regulacji 1 występuje wtedy, gdy przy pełnym obciążeniu prądnicy
sieć energetyczna jest przeciążona i napięcie ładowania akumulatora
spada poniżej wartości żądanej.
Stopień regulacji 2a występuje wtedy, nie można zatrzymać przeciążenia
energetycznego przez stopień regulacji 1 i stan ten utrzymuje się dłużej
niż 10 sekund. Kolejnymi przyczynami uaktywnienia stopnia regulacji 2a
są usterki prądnicy (wpis do pamięci błędów 02252), zregulowanie
wysokiej temperatury prądnicy (wpis do pamięci błędów 02253) lub
zrzut mocy przez sterownik silnika (jest możliwy max 10 sekund bez
wpisu do pamięci błędów).
Stopień regulacji 2b występuje wtedy, gdy w sieci energetycznej dochodzi
do poważnego spadku napięcia (mniej niż 11,5 V przez dłużej niż
1,5 sekundy lub mniej niż 10,8 V przez dłużej niż 0,5 sekundy). Właści-
wością szczególną przy tym jest to, że stopień regulacji 2b może być
zażądany przez sterownik silnika podczas rozruchu do maksymalnie
25 sekund po nim bez dokonania wpisu do pamięci błędów.
Poniższa tabela przedstawia sposób, w jaki wpływają stopnie regulacji
na systemy grzejne:
24
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Stopień regulacji
12a 2b
System grzejny Moc maksymalna Moc maksymalna Moc maksymalna Moc maksymalna
Ogrzewanie szyby przedniej 1000 W 250 W 250 W 0 W
Ogrzewanie szyby tylnej 320 W 0 W 0 W 0 W
Ogrzewanie dysz 20  100 W Bez ograniczenia 0 W 0 W
spryskiwaczy i
przewodu wodnego
Ogrzewanie lusterek 2 x 30 W Bez ograniczenia 0 W 0 W
Ogrzewanie foteli Przód: 2x100 W Przód: 2x25 W Przód: 2x25 W 0 W
Tył: 2x80 W Tył: 2x20 W Tył:2x20 W
Ogrzewanie kierownicy 100 W Bez ograniczenia 0 W 0 W
Regulacja napięcia akumulatora
W celu regulacji napięcia akumulatora współdziałają menedżer akumu-
latora oraz zarządzanie dynamiczne. Menedżer akumulatora ustala na
podstawie stanu naładowania akumulatora oraz jego temperatury
napięcie żądane prądnicy i przekazuje tę wartość do zarządzania dyna-
micznego. To z kolei przekazuje tę wartość żądaną poprzez linię
danych (interfejs bitowo-synchroniczny) do prądnicy, która reguluje
wówczas żądane napięcie.
Zrzut mocy
W określonych warunkach sterownik zarządzania energią może, na
żądanie sterownika silnika, zmniejszyć obciążenie silnika.
Może tak być na przykład w razie przyspieszania. Jeśli ze sterownika
silnika wychodzi żądanie zrzutu mocy, sterownik zarządzania energią
w pierwszej kolejności zmniejsza moc odbiorników wysokiej mocy.
Odbywa siÄ™ to przez magistralÄ™ CAN oraz sterownik odpowiedzialny
za odbiornik: na przykład sterownik Climatronic, który steruje różnymi
systemami grzewczymi wysokiej mocy, jak ogrzewanie szyby tylnej
i przedniej. Na drugim stopniu napięcie prądnicy jest obniżane. Te
ingerencje mają taki skutek, że pobór mocy z prądnicy, i tym samym
obciążenie silnika, są zmniejszane.
Regulacja systemów grzejnych wysokiej mocy
Systemy grzejne wysokiej mocy sÄ… regulowane przez sterownik Clima-
tronic. Zarządzanie energią ma połączenie przez magistralę CAN ze
sterownikiem Climatronic i może płynnie sterować w ten sposób mocą
ogrzewania. Oznacza to, że ustalenie maksymalnej możliwej mocy
grzania jest zadawane przez sterownik zarzÄ…dzania energiÄ….
Zwiększanie obrotów biegu jałowego
Sterownik zarządzania energią może, podczas biegu jałowego silnika,
żądać płynnego zwiększania obrotów jałowych  w celu możliwie
najlepszego Å‚adowania akumulatora oraz zasilania sieci energetycznej.
Jest to realizowane przez sterownik silnika.
25
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Włączanie prądnicy (start reakcji na obciążenie)
Podczas rozruchu napięcie prądnicy jest ograniczane do minimum. To
oznacza, że podczas i bezpośrednio po uruchomieniu silnika prądnica
nie daje żadnego prądu. W te sposób zapobiega się temu, by proces
rozruchu przedłużał się wskutek pełnej mocy (moment hamujący) prądnicy.
Dynamika regulacji prądnicy (sterowanie reakcji na obciążenie)
Jeśli podczas jazdy występuje zwiększone zapotrzebowanie, na przykład
wskutek włączenia ogrzewania przedniej szyby, i tym samym zwiększenia
momentu obrotowego w prÄ…dnicy, zapotrzebowania nie sÄ… przekazywane
bezpośrednio do silnika. Dzięki dynamice regulacji prądnicy oddawanie
jej mocy zwiększa się płynnie. Zależnie od obrotów silnika następuje to
w ciÄ…gu 3, 6 lub 9 sekund.
Tutaj zarzÄ…dzanie energiÄ… jest realizowane za pomocÄ… inteligentnego
BMW serja 5
czujnika akumulatora (IBS) oraz cyfrowej elektroniki silnika.
Najważniejszym podzespołem w tym układzie jest czujnik akumulatora.
Jest on wbudowany wprost we wnęce bieguna ujemnego akumulatora.
Mierzy w sposób ciągły:
% TemperaturÄ™ akumulatora
% Napięcie na zaciskach akumulatora
% Prąd ładowania i rozładowania akumulatora
Budowa czujnika akumulatora
Czujnik ten jest czujnikiem mechatronicznym. Można go podzielić na
trzy zakresy: mechanika, moduł elektroniki i oprogramowanie.
Mechanika
Jako mechanikę określa się zacisk akumulatora i przewód masy do
łączenia z akumulatorem. Spełniają one następujące zadania:
% Połączenie elektryczne między karoserią i biegunem ujemnym
akumulatora
% Mocowanie elementu czujnikowego do pomiaru prÄ…du
% Mocowanie modułu elektroniki
% Wytwarzanie kontaktu termicznego między biegunem ujemnym
akumulatora i czujnikiem temperatury
% Połączenie z masą czujnika IBS (zasilanie napięciowe odbywa się
oddzielnym przewodem)
% Ochrona elementów elektroniki
Moduł elektroniki
Moduł elektroniki składa się z następujących podzespołów:
% PÅ‚ytka z elektronikÄ… oceniajÄ…cÄ….
% Rezystor pomiarowy do pomiaru prÄ…du (bocznik).
% Czujnik temperatury.
26
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Moduł elektroniki ma za zadanie pobieranie napięcia w celu pomiaru
przepływającego prądu i temperatury akumulatora.
Oprogramowanie
Ponieważ inteligentny czujnik akumulatora można traktować jako peł-
nowartościowy sterownik, dysponuje on własnym programem.
W celu dokładnego wyznaczania danych czujnik IBS dysponuje szerokimi
Działanie czujnika
zakresami pomiarowymi:
IBS
% PrÄ…d od -200 A do +200 A
% Napięcie 6 V do 16,5 V
% Temperatura  40°C do 105°C
% PrÄ…d rozruchu 0 A do 1000 A
% PrÄ…d spoczynkowy 0 A do 10 A
W czujniku IBS zintegrowanych jest szereg funkcji:
% Ciągły pomiar napięcia, prądu i temperatury w każdym stanie pojazdu
% Obliczanie wskaz
ników akumulatora jako podstawy do określania
stanu naładowania (SoC = State of Charge) oraz stanu akumulatora
(SoH = State of Health)
% Bilansowanie prądu ładowania i rozładowania akumulatora
% Kontrola stanu naładowania akumulatora oraz  w razie osiągnięcia
stanu krytycznego  aktywizacja środków zaradczych
% Obliczanie przebiegu prÄ…dowego rozruchu w celu wyznaczenia stanu
akumulatora
% Kontrola prÄ…du spoczynkowego
% Przesyłanie danych do sterownika nadrzędnego
% Diagnostyka własna
% Automatyczne aktualizacje parametrów algorytmów oraz parametrów
diagnostyki własnej przez elektronikę silnika
% Zdolność samodzielnego wychodzenia z trybu hibernacji
Elektronika oceniajÄ…ca
Dane pomiarowe są pobierane w sposób ciągły przez elektronikę oce-
niajÄ…cÄ… czujnika IBS. SÄ… one wykorzystywane do obliczania wskaz
ników
akumulatora: prąd, napięcie i temperatura. Dane wskaz
ników akumulatora
są wysyłane przez interfejs bitowo-szeregowy do elektroniki silnika.
Równolegle do obliczania wskaz
ników akumulatora odbywa się wstępne
obliczanie stanu jego naładowania. W czasie sygnału  Silnik wyłączony
oraz odłączenia przekaz
nika głównego elektroniki silnika czujnik aku-
mulatora otrzymuje z elektronik silnika aktualny stan naładowania
względnie maksymalną możliwą do pobrania moc z akumulatora, aby
zapewnić start silnika. Po odłączeniu przekaz
nika głównego elektroniki
silnika, czujnik akumulatora pobiera w sposób ciągły dane o stanie
naładowania.
27
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Pomiar prÄ…du spoczynkowego
W czasie spoczynku pojazdu wszystkie potrzebne wartości wskaz
ników
akumulatora są mierzone w sposób ciągły przez IBS. Jest on tak
zaprogramowany, że co 14 sekund przerywany jest tryb hibernacji
i następuje pomiar. Trwa on około 50 ms. Dane pomiarowe są zapisywane
w pamięci prądu spoczynkowego w IBS.
Gdy silnik jest uruchamiany, jego elektronika odczytuje pamięć prądu
spoczynkowego. Przez porównanie przebiegu prądu spoczynkowego
z zapisanymi wartościami zadanymi mogą być ustalone odchylenia.
Jeśli występuje jakaś nierównomierność przebiegu tego prądu, następuje
zapis do pamięci błędów sterownika silnika.
Optymalne Å‚adowanie akumulatora
Dla zapewnienia optymalnego naładowania akumulatora we wszystkich
stanach pracy stosowana jest regulacja ładowania uzależniona od tem-
peratury akumulatora oraz stanu jego naładowania. W tym celu w stero-
wniku obliczana jest wartość zadana napięcia ładowania, optymalna
dla aktualnej temperatury akumulatora. Napięcie regulatora prądnicy
jest tak ustawiane, by bezpośrednio do akumulatora było przyłożone
żądane napięcie ładowania. Musza być także skompensowane spadki
napięcia na przewodach prądnicy. Przy w pełni naładowanym akumu-
latorze zmniejsza się sprawność prądnicy i tym samym  pobór prądu.
Regulacja obrotów biegu jałowego
Tak jak w Audi, również w BMW obroty biegu jałowego są dopasowywane
do obciążenia prądnicy.
Funkcja budzenia dla zacisku 15 Wake-up
Ta funkcja jest aktywna tylko w stanie spoczynkowym pojazdu. Gdy
sterownik silnika otrzyma komunikat  Zacisk 15 wył. , wysyła do IBS
informacjÄ™ o maksymalnej mocy do pobrania.
Następnie elektronika silnika przechodzi w tryb hibernacji. Jeśli zostaje
osiągnięta maksymalna moc możliwa do pobrania, a jeszcze włączone
są odbiorniki, IBS dehibernuje sieć pokładową pojazdu i tym samym
elektronikę silnika poprzez przewód budzenia (zacisk 15 Wake-up). Ze
względu na krytyczny stan naładowania akumulatora (granica zdolności
rozruchowej silnika) odbiorniki są odłączane przez elektronikę silnika
lub odpowiedzialne za to sterowniki. Potem pojazd powraca do trybu
hibernacji. W tym stanie elektronika silnika nie pozwala czujnikowi IBS
na uaktywnienie sieci pokładowej pojazdu.
Błędy i diagnostyka
Tak, jak w przypadku wszystkich innych układów elektronicznych, również
w zarządzaniu akumulatorem możliwe są różne błędy. Mogą to być
zwarcia do bieguna dodatniego lub ujemnego, przerwy lub rezystancje
przejścia we wtykach lub przewodach, wadliwe sterowniki, awaria
systemów magistrali, wadliwy akumulator. Z reguły system, w razie błędu,
pracuje dalej za pomocą wartości zastępczych i następuje wpis do
pamięci błędów.
28
ZarzÄ…dzanie akumulatorem
Do diagnostyki błędów w każdym przypadku potrzebne są dokumenty
specyficzne dla pojazdu jak schematy ideowe, opisy systemu, a także
odpowiedni przyrzÄ…d diagnostyczny.
Przed kosztowną diagnostyką należy sprawdzić akumulator za pomocą
odpowiedniego, miarodajnego przyrządu kontrolnego. Stan naładowania
(SoC) oraz stan akumulatora (SoH) muszą być nienaganne i odpowiadać
danym producenta.
Ważne informacje można uzyskać już przy przyjmowaniu pojazdu oraz
na podstawie komunikatów o błędach na tablicy przyrządów.
Pamięć błędów można odczytać za pomocą odpowiedniego przyrządu
diagnostycznego.
Przykładowo, do pamięci błędów dokonywane są wpisy, gdy zarządzanie
energią uaktywniło któryś ze stopni odłączania, z którego to powodu
dochodzi do ograniczeń działania w określonych układach.
Wpis o błędzie może brzmieć przykładowo tak:
% Prądnica błąd mechaniczny
% PrÄ…dnica regulacja wysokiej temperatury
% Prądnica błąd elektryczny
Dalsze informacje można wywołać przez odczytanie bloków wartości
pomiarowych (wartości rzeczywiste). W blokach tych wyświetlane są
różne parametry i wartości. Należą do nich na przykład:
% Napięcie akumulatora
% Wartość zadana prądnicy
% Temperatura akumulatora
% Stan naładowania
% Komunikacja z prÄ…dnicÄ…
% Wartość średnia prądu spoczynkowego
% Odłączanie awaryjne
% Rezystancja wewnętrzna akumulatora, utrata stanu naładowania
% Odłączanie prądu spoczynkowego
Przez porównywanie wartości zadanych i rzeczywistych można w czasie
diagnostyki zebrać informacje, które pomagają w eliminacji błędów,
jakie wystąpiły.
29
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
W niniejszym wydaniu chcemy zająć się elektromechanicznym hamulcem
postojowym (EMF). Ten  elektroniczny hamulec ręczny zyskuje coraz
większe znaczenie w nowoczesnych pojazdach osobowych zwiększając
komfort.
System ten rozważymy na przykładzie BMW 7er (E65) i Audi A8 (4E..).
Zadania elektromechanicznego hamulca postojowego
Elektromechaniczny
Elektromechaniczny hamulec postojowy ma za zadanie utrzymanie
hamulec postojowy
pojazdu w bezruchu zabezpieczajÄ…c go przed niezamierzonym staczaniem
(EMF)
się. Ponadto spełnia prawny wymóg istnienia drugiego, niezależnego
układu hamulcowego w pojez
dzie oraz dodatkowe funkcje zabez-
pieczajÄ…ce i komfortu.
Budowa i działanie elektromechanicznego hamulca postojowego
W BMW i Audi oba systemy zasadniczo różnią się pod względem
konstrukcyjnym. W Audi A8 EMF działa poprzez silnik elektryczny
i wrzeciono bezpośrednio na okładzinę hamulcową tylnej osi.
W BMW przez elektromechanicznÄ… jednostkÄ™ nastawnÄ… uruchamiane
są liny naciągowe uruchamiające z kolei hamulce bębnowe typu Duo-
Servo.
Mechanizm hamulca postojowego w Audi składa się z silnika prądu
stałego, przekładni z tarczą zataczającą się i wrzeciona. Elementy są
zabudowane bezpośrednio na tylnych szczękach hamulcowych
i umożliwiają przekształcanie ruchu obrotowego silnika w małe ruchy
posuwiste tłoka hamulcowego. Silnik prądu stałego napędza przy tym
 poprzez napęd pasowy  przekładnię z tarczą zataczającą się.
Ma przy tym miejsce pierwsze zmniejszenie obrotów silnika napędowego.
Obroty są zmniejszane dzięki przełożeniu napędu pasowego 1:3.
Obroty są kolejny raz zmniejszane przez przekładnię z tarczą zataczającą
się. Na wyjściu przekładni obroty zostały zmniejszone o współczynnik
147 w stosunku do obrotów silnika prądu stałego.
Dzięki wrzecionu, które jest napędzane bezpośrednio przez przekładnię
z tarczą zataczającą się, następuje przekształcenie ruchu obrotowego
na posuwisty.
W tłoku hamulcowym znajduje się cylinder, który w tłoku może poruszać
się w obie strony. Aby nie mógł się przy tym obracać, jest w dwóch
miejscach zeszlifowany na płasko.
Na przedni koniec cylindra wprasowana jest nakrętka, która porusza
siÄ™ na gwincie wrzeciona, gdy ono siÄ™ obraca. Czujnik Halla mierzy licz-
bę obrotów silnika prądu stałego i przekazuje do sterownika, który na
tej podstawie może obliczyć ruch posuwisty.
30
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
Wrzeciono
TÅ‚ok hamulcowy
Cylinder
Tarcza hamulcowa
W razie uruchomienia hamulca postojowego nakrętka  po wpływem
obrotu wrzeciona  wysuwa siÄ™ do przodu. Cylinder dociska wtedy, za
pomocą tłoka hamulcowego, do okładziny na tarczy hamulcowej.
W razie zwolnienia hamulca postojowego nakrętka na wrzecionie jest
obracana wstecz i tłok hamulcowy jest odciążany. Tłok hamulcowy jest
cofany przez powrotne odkształcenie pierścienia uszczelniającego tak,
jak w normalnym przebiegu hamowania.
Cały system składa się dodatkowo jeszcze ze sterownika z zintegro-
wanym czujnikiem kąta nachylenia, lampek kontrolnych i włącznika na
konsoli środkowej.
Lampki kontrolne i włącznik
Aby uaktywnić hamulec postojowy, wyciąga się włącznik uruchamiający,
aby zwolnić hamulec  włącznik należy wcisnąć. Włączenie hamulca
postojowego jest sygnalizowane lampką kontrolną na tablicy przyrządów
oraz włączniku. Właściwością szczególną jest to, że hamulec postojowy
można uaktywnić nawet przy wyłączonym zapłonie. Zwolnienie jest
jednak możliwe tylko przy włączonym zapłonie.
31
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
Funkcje elektromechanicznego hamulca postojowego
Elektromechaniczny hamulec postojowy spełnia następujące funkcje:
% Hamulec parkingowy
% Dynamiczna funkcja hamowania awaryjnego
% Adaptacyjny asystent podjazdu
% Kontrola zużycia okładzin hamulcowych
Jeśli pojazd zostanie zaparkowany i włączony hamulec parkingowy,
Hamulec parkingowy
system ustawia automatycznie siłę napinającą tak, aby uniknąć nieza-
mierzonego staczania siÄ™.
Jeśli pojazd zostanie zaparkowany na pochyłości powyżej 30 %, na
tablicy przyrządów pojawi się ostrzeżenie. Jeśli tarcze hamulcowe
ostygną w stanie bezruchu, wówczas sterownik automatycznie zwiększa
naprężenie.
Dzieje się tak dzięki modelowi symulacji w sterowniku, przez którą
określana jest chwilowa temperatura tarcz hamulcowych.
Funkcja ta jest uaktywniana za pomocą włącznika.
Dynamiczna funkcja
Działanie włącznika odpowiada działaniu zwykłej dz
wigni hamulca
hamowania
ręcznego. Tak długo, jak wciśnięty jest włącznik, tak długo pojazd
awaryjnego
hamuje. Gdy włącznik zostaje zwolniony, hamowanie zostaje przerwane.
Maksymalne opóz
nienie wynosi 8 m/s2.
Hamowanie hamulcem postojowym następuje dopiero od szybkości
poniżej 8 km/h. Jeśli szybkość jest wyższa, hamowanie odbywa się
poprzez system ESP, który siłę hamowania rozdziela na hamulce wszyst-
kich czterech kół. Równocześnie, przy wciśniętym pedale przyspieszacza,
moment silnika jest zdejmowany a ewentualnie włączone urządzenie
regulacji szybkości jest wyłączane.
Dla uniknięcia błędu obsługi (wyzwolenie przez pasażera obok kierowcy)
hamulec awaryjny jest dezaktywowany w razie dodania gazu.
Ta funkcja umożliwia podjazd na wzniesienia  bez szarpania i bez
Adaptacyjny
staczania się w tył. Dla optymalnego wykorzystania asystenta podjazdu
asystent podjazdu
sterownik potrzebuje dalszych informacji.
W tym celu, poprzez magistralę CAN, uwzględniane są informacje
o włączonym biegu, pozycji pedału przyspieszacza oraz momencie
silnika, a także czujnik kąta nachylenia zintegrowany w sterowniku.
Hamulec postojowy jest zwalniany w zależności od tych informacji.
Nie jest możliwe odłączenie tych funkcji przez kierowcę.
32
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
Kontrola grubości okładzin dokonywana jest w odstępach co 500 km.
Kontrola stanu
W tym calu pojazd musi zatrzymać się, hamulec postojowy musi być
zużycia okładzin
zwolniony, zaś zapłon wyłączony.
hamulcowych
Sterownik przesuwa okładzinę z położenia końcowego (pozycja zerowa)
ku tarczy hamulcowej. Z wartości zmierzonej przez czujnik Halla sterownik
oblicza przebyte przemieszczenie i stąd  grubość okładziny.
W pojazdach, w których hamulec postojowy jest rzadko używany,
kontrola stanu zużycia okładzin hamulcowych jest dokładniejsza niż
w tych, w których hamulec ten jest regularnie używany.
Mechanizm nastawny w BMW 7 nie działa bezpośrednio, jak w Audi,
na tylne okładziny hamulcowe, lecz na hamulec bębnowy typu Duo
Servo. Znajduje się on w obrębie tylnych tarcz hamulcowych.
Mechanizm uruchamiający znajduje się w dnie bagażnika, między
wnęką na koło zapasowe i tylną ścianą, za oparciem tylnych foteli.
Jednostka uruchamiająca składa się z następujących elementów:
Silnika elektrycznego, wrzeciona, sprężyny nawiniętej na trzpień, dz
wigni,
kół nawrotnych liny, kół zębatych z tworzywa sztucznego i naciągów
linowych.
Jednostka nastawna:
1. Silnik elektryczny
2. Koła zębate z tworzywa sztucznego
3
2
3. Sprężyna nawinięta na trzpień
1
4. Wrzeciono
5. Dz
wignia
4
6. Koło nawrotne liny
7. NaciÄ…g linowy
5
6
6
7
7
7
7
W razie włączenia hamulca postojowego silnik elektryczny, poprzez
koła zębate z tworzywa sztucznego, napędza wrzeciono. Dzięki temu,
że wrzeciono posiada gwint, dz
wignia  wyrównywania w lewo/prawo
 porusza się na wrzecionie wstecz lub w przód, w zależności od tego,
czy hamulec ma być zaciągnięty, czy zwolniony. Na dz
wigni zamocowane
są koła linowe poprzez dz
wignię łączącą. Na kołach liniowych zawieszone
są liny naciągowe dla prawej i lewej strony. Jeśli dz
wignia porusza siÄ™
na wrzecionie przy zaciąganiu hamulca postojowego, koła linowe obracają
się do wewnątrz i uruchamiają naciągi linowe, które dokręcają wtedy
hamulce bębnowe Duo Servo.
33
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
W razie zwalniania hamulca silnik elektryczny obraca wrzecionem
w przeciwnym kierunku. Dz
wignia cofa się a koła linowe obracają się
na zewnÄ…trz. NaciÄ…gi linowe sÄ… wciÄ…gane i hamulec postojowy zwalnia
się. Siłę przywracającą uzyskuje się dzięki sprężynom zwrotnym
w hamulcu bębnowym Duo Servo.
Aby cała siła utrzymująca hamulca postojowego, w stanie zaciągniętym,
nie obciążała w całości kół zębatych z tworzywa sztucznego, wbudo-
wana jest sprężyna nawinięta na wrzeciono i na nim umieszczona.
WÅ‚Ä…cznik
W razie dociągania hamulca postojowego, gdy wrzeciono osiągnęło
pozycję zatrzymania, siła przywracająca usiłuje obracać wrzecionem
w przeciwnym kierunku.
Wskutek tego przeciwnego ruchu obrotowego pierwsze zwoje sprężyny
nawijanej sÄ… dociskane na zewnÄ…trz, do otaczajÄ…cej obudowy. W ten
sposób wrzeciono utrzymywane jest w swoim położeniu, zaś siły
przywracające są przejmowane przez sprężynę nawiniętą. W razie
zwolnienia hamulca wrzeciono jest napędzane przez silnik elektryczny
i zabiera przy tym przeciwny koniec sprężyny nawiniętej.
W ten sposób sprężyna jest obracana do wewnątrz i zwalniana przez
Lampka kontrolna
obudowÄ™.
Dla uniknięcia korozji bębnów hamulcowych oraz okładzin, a także dla
uzyskania najlepszej skuteczności, system wykonuje podczas jazdy
hamowanie. Procedura ta ma miejsce raz w miesiÄ…cu lub co 1000 km.
Przebieg hamowania jest wykonywany automatycznie przez system
i w sposób niezauważalny dla kierowcy.
Podczas hamowania hamulec postojowy jest uruchamiany z siłą 20%
maksymalnej siły nastawnej Zużycie, które następuje podczas takiego
hamowania, jest skrajnie małe. Podczas ok. 300 takich hamowań
zużywa się maksymalnie 0,5 mm grubości okładziny.
BMW 7 posiada także jeszcze inne funkcje, które wspomagają kierowcę
w określonych sytuacjach.
Należą do tego:
% Funkcja Hill Hold, która pomaga w podjez
dzie na wzniesienie.
Pojazd jest hamowany i zwalniany, aby zapobiec staczaniu się w dół.
% Funkcja auto-zatrzymania, która hamuje pojazd, np. przed sygnalizacją
świetlną, aby uniknąć pełzania na biegu jałowym. W ten sposób
kierowca jest odciążony i nie musi używać hamulca głównego.
Różnica wobec Audi jest taka, że te funkcje są przejmowane przez
DSC (=Dynamische Stabilitäts-Kontrolle). Elektromechaniczny hamulec
postojowy jest aktywny tylko przy wyłączonym silniku.
34
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
Oba pojazdy mają odblokowanie awaryjne, które umożliwia kierowcy
Odblokowanie
lub warsztatowi odblokowanie hamulców w razie awarii systemu.
awaryjne
Na wyposażeniu Audi znajduje się w tym celu specjalny klucz TORX.
W przypadku awaryjnym należy zdemontować koło. Jedną stroną
klucza TORX można odkręcić silnik elektryczny, w całości wraz
z przekładnią z tarczą zataczającą się, od gniazda hamulcowego.
Drugą stroną można obrócić wstecz wrzeciono.
Narzędzie pokładowe
Także w BMW drążek odblokowania znajduje się w zestawie narzędzi.
Wprowadza się go przez rurę prowadzącą do koła zębatego w jednostce
nastawnej. Hamulec luzuje się przez obrót drążka odblokowania
przeciwnie do ruchu wskazówek zegara za pomocą klucza widlastego i
uchwytu śrubokręta.
Narzędzie pokładowe Narzędzie odblokowanie Odblokowanie awaryjne przekładni
automatycznej
Ważne: W razie braku zasilania napięciowego (rozładowany akumulator)
może się zdarzyć, że pojazd, mimo zwolnionego hamulca, nie daje się
poruszyć. W takim przypadku jest jeszcze założona blokada parkingowa
przekładni automatycznej. Ją także można zwolnić przez odblokowanie
awaryjne.
W tym celu otworzyć pokrywę odblokowania awaryjnego w strefie nóg.
Przez pociągnięcie czerwonej taśmy dz
wignia zostaje odchylona i zablo-
kowana. Blokada parkingowa jest teraz odblokowana.
Elektromechaniczny hamulec postojowy, po odblokowaniu
awaryjnym, uruchamia się ponownie w następujący sposób:
Pojazd powinien być nieruchomy, zapłon musi być włączony. Wcisnąć
włącznik elektromechanicznego hamulca postojowego 3-krotnie
w odstępach ok. 5 sekund. System zaczyna proces inicjalizacji. Inicjo-
wana jest pozycja zwalniania. Potem hamulec jest zaciÄ…gany i inicjuje
się pozycję hamowania. Lampka kontrolna na wyświetlaczu zapala się
na czerwono. Hamulec jest zwalniany i ponownie gotowy do pracy.
Lampka kontrolna na wyświetlaczu gaśnie.
35
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
Aby w Audi A8 wymienić tylne okładziny hamulcowe, konieczny jest
Wymiana okładzin
odpowiedni przyrząd diagnostyczny. Zanim będzie można wymontować
hamulcowych
okładziny hamulcowe, należy funkcją  Grundeinstellung [ Regulacja
podstawowa ] za pomocą przyrządu diagnostycznego całkowicie cof-
nąć cylindry.
Dopiero wtedy można wcisnąć z powrotem tłok hamulcowy. Po
zastąpieniu okładzin hamulcowych ponownie przesuwa się cylindry
w tłokach hamulcowych za pomocą funkcji  Grundeinstellung
[ Regulacja podstawowa ]. W funkcji  Anpassung [ Dopasowanie ]
wprowadzana jest następnie grubość okładzin.
W BMW wymiana szczęk hamulcowych jest możliwa bez przyrządu
diagnostycznego. Ważne jest tutaj to, że po wymianie szczęk lub
tylnych tarcz hamulcowych musi nastąpić regulacja podstawowa. W tym
celu należy wykręcić sworzeń koła po każdej stronie.
Prawym kołem należy obracać tak, aby gwint sworznia znalazł się
w pozycji  godzina 7 , zaś koło lewe stało w pozycji  godzina 5 .
Odpowiednim śrubokrętem należy, przez otwór, tak obracać śrubą
nastawna, by koło nie dało się już obracać.
Wówczas poluzować śrubę nastawną o 10 wrębów. To samo wykonać
po drugiej stronie. Sworznie kół ponownie wkręcić i dokręcić odpo-
wiednim momentem obrotowym.
Aby sprawdzić działanie elektromechanicznego hamulca postojowego,
Kontrola działania na
musi istnieć możliwość przetestowania ich stanu na stanowisku kontroli
stanowisku kontroli
hamulców.
hamulców
Audi A8 rozpoznaje to badanie automatycznie. Gdy tylne koła obracają
się na stanowisku kontroli ze stałą szybkością 3  9 km/h, po 3 sekundach
sterownik rozpoznaje tryb kontroli. Ważne jest przy tym to, by zacisk
15 (zapłon) był włączony. Sterownik zmienia zachowanie się przy zamy-
kaniu hamulca postojowego w ten sposób, że przy każdym zadziałaniu
włącznika tłok jest wysuwany nieco dalej i hamulec nieco bardziej
zamyka siÄ™.
W BMW 7 hamulec postojowy można sprawdzać tylko przy stojącym
silniku i włączonym zapłonie. Wciśnięcie włącznika powoduje stosun-
kowo szybkie zamknięcie hamulca postojowego i nie można go, jak
w przypadku uruchamiania ręcznego, dociągać powoli i w sposób ciągły.
Uwaga: pojazd może przy tym wyskoczyć z rolek kontrolnych.
36
Elektromechaniczny hamulec postojowy (EMF)
Jeśli występują błędy elektromechanicznego hamulca postojowego, to
Sposób postępowania
z zasady należy zacząć od sprawdzenia na stanowisku kontroli hamulców.
w razie błędów
Na stanowisku kontroli można ustalić, czy działanie hamulca jest tylko
ograniczone, czy nie ma go wcale. Jeśli na stanowisku kontroli stwierdza
się wadliwe działanie, należy przeprowadzić kontrolę wizualną.
Szczególną uwagę należy zwrócić przy tym na okładziny/szczęki
hamulcowe, liny hamulcowe (BMW) i ewentualne nieszczelności (Audi).
Jeśli okładziny/szczęki hamulcowe są w porządku i nie ma nieszczelności
lub uszkodzeń w linach hamulcowych, w następnej kolejności należy
sprawdzić mechanikę.
Jeśli włącznik hamulca parkingowego zostanie uruchomiony przy
Wartości rzeczywiste
wyłączonym silniku, przebieg zamykania jest słyszalny. W BMW jest
możliwe obserwowanie procesu zamykania po otwarciu jednostki
uruchamiania.
Jeśli kontrola wizualna ani kontrola mechaniki nie ujawniła żadnych
błędów, a jednostki uruchamiające/silniki nastawne nie są wysterowane,
do dalszej kontroli konieczny jest przyrzÄ…d diagnostyczny.
Za pomocą przyrządu diagnostycznego można  jak w przypadku
innych układów elektronicznych  odczytać pamięć błędów. Zależnie
od przyrządu, można przedstawić za pomocą bloków wartości pomi-
arowych (wartości rzeczywiste) działanie/stan łączenia poszczególnych
Wartości rzeczywiste
podzespołów lub też  za pomocą diagnostyki członów nastawczych 
można wysterować poszczególne podzespoły i sprawdzić ich działanie.
W razie naprawy konieczne jest przestrzeganie instrukcji producenta,
wartości kontrolnych oraz momentów obrotowych dokręcania. Po
dokonaniu naprawy należy skasować pamięć błędów i przeprowadzić
kontrolę na stanowisku kontroli hamulców.
Ważna wskazówka:
Kontrola działania elektromechanicznego hamulca postojowego jest
możliwe tylko na rolkowym stanowisku kontrolnym.
Użycie płytowego stanowiska kontrolnego nie jest możliwe.
37
Notatki
38
39
Kompleksowe rozwiÄ…zanie
z jednego zród"a-
Hella DDS 100
System Danych
i Diagnozowania Helli.
Hella DDS 200
Hella DDS 200
System Danych i Diagnozowania Helli: System Danych i Diagnozowania Helli oferuje:
Wraz z Systemem Danych i Diagnozowania Helli % BezpoĘrednie powiązanie danych technicznychi diagnostyki
firma oferuje warsztatowi coĘ wi´cej niÅ» tylko dane sterowników (co daje oszcz´dnoĘç czasu)
o pojazdach oprogramowanie i narz´dzia % Us"ugi dostosowane do kaÅ»dego, pojedynczego warsztatu
diagnostyczne. % Klarowne warunki
% RozwiÄ…zanie perspektywiczne dla warsztatu
% Koncepcj´ szczególniebliskÄ… praktyce i wygodnÄ…
Hella Polska Sp. z o.o.
ul. Muszkieterów 15 A
02-273 Warszawa
Telefon: [phone]
Telefax: 0-22/8 68 66 94
Pomys"y dla
Internet: www.hella.com.pl
samochodu jutra
Dane techniczne + diagnostyka
sterowników do przynajmniej
80% wszystkich pojazdów