Toyota Prius, představená v roce 1997, byla prvním masově vyráběným hybridním vozem. Od té doby Toyota prodala po celém světě více než 15 milionů hybridních vozidel. Každý nový model obsahuje další mechanické a technické změny. V roce 2009 představily společnosti Toyota a Lexus upravený brzdový systém pro modely Prius, Yaris, Auris/Corolla a CT200h.

Brzdový systém montovaný v Toyotě Prius 3. generace se liší od tradičního systému, takže pokud se ho chystáte opravovat, je důležité lépe porozumět použitým řešením. I když mají předchozí i novější systémy několik společných rysů, měli byste si uvědomit několik zásadních rozdílů. Stejně jako u běžného brzdového systému je výměna brzdové kapaliny vzhledem k její hygroskopické povaze rutinní záležitostí. Proto jsou informace uvedené v tomto článku velmi důležité při servisu a opravách hybridních modelů Toyota a Lexus.

Hybridní systém

Běžné vozidlo se spalovacím motorem má velmi vysoké energetické ztráty. Při akceleraci se spaluje palivo, aby se dosáhlo rychlosti, a když sundáte nohu z plynového pedálu, dochází k brzdění motorem. Při intenzivnějším brzdění jsou brzdové destičky při sešlápnutí brzdového pedálu přitlačeny k brzdovým kotoučům. Tím vzniká tření, které jedoucí vozidlo rychle zastaví.

V hybridním automobilu je brzdový systém nedílnou součástí hybridního pohonného ústrojí. Při zrychlování se spaluje palivo, a když sundáte nohu z plynu, motor se odpojí od hnacího ústrojí a motorgenerátor v převodovce vyrábí proud, který nabíjí vysokonapěťovou baterii. Můžete si to představit jako velký alternátor, který při zatížení vytváří odpor. Tento efekt rekuperace energie je navržen tak, aby zpomalování odpovídalo brzdění motorem.

Lehkým sešlápnutím brzdového pedálu se pouze zvýší rychlost nabíjení, a tím i zpomalení vozidla. K tomu dochází pouze tehdy, když potřeba intenzity/síly brzdění přesáhne výkon motorgenerátoru (přibližně 30 % brzdné účinnosti) a nastoupí hydraulický systém. Výsledkem jsou dvě hlavní výhody: snížení spotřeby paliva o přibližně 60 % a prodloužení životnosti předních brzdových destiček až na 100.000 km nebo dokonce více!

Negativním důsledkem je, že brzdové komponenty, jako jsou třmeny, pístky a destičky, jsou náchylnější k zadření. Pramení to z menšího používání brzdového systému, zejména pokud tyto součástky nejsou kontrolovány při běžné údržbě.

Jak tedy systém funguje?

Popis se vztahuje k níže uvedenému schématu. Hydraulický brzdový systém se skládá z následujících součástí:

• Elektricky poháněné čerpadlo a zásobník naplněný dusíkem, který zajišťuje pracovní tlak v systému.
• Hydraulický posilovač brzd, který ovládá tlak v závislosti na brzdné síle.
• Systém simulace pohybu brzdového pedálu, který umožňuje jeho odpovídající zdvih/pohyb.
• Aktivní snímač otáček kol namontovaný na každém kole.
• Snímač pohybu brzdového pedálu, který jeho sleduje pohyb.
• Hydraulický brzdový aktuátor (uvnitř přerušovaných čar), který obsahuje 11 elektromagnetických ventilů a dva lineární ventily s pulzně šířkovou modulací Pulse Width Modulated (PWM).

Posilovač brzd reguluje tlak v brzdovém potrubí vedoucí k dávkovacímu ventilu SCR, který zůstává při aktivním systému uzavřen (znázorněno červeným solenoidem). Simulátor pohybu poskytuje informace o rozsahu dráhy brzdového pedálu, což umožňuje, aby brzdová kapalina při sešlápnutí brzdového pedálu vytlačila pístek simulátoru pohybu. Informace o hloubce a rychlosti sešlápnutí brzdového pedálu ze snímače pohybu brzdového pedálu a snímače tlaku v hlavním válci se přenášejí do elektronického řídicího modulu (ECM). Program v řídicí jednotce ECM určuje, jak bude brzdový systém fungovat. Na začátku při sešlápnutí brzdového pedálu působí na brzdové třmeny malý tlak. Tím se aktivují brzdové destičky a kotouče, aby se na nich nevytvářela vrstva oxidů nebo vrstva vody při jízdě na mokrém povrchu.

Rekuperační brzdění

Ke zpětnému získávání/rekuperaci dochází, když řídicí jednotka hybridního systému umožní tok napětí z motorgenerátoru do baterie. Systém je navržen pro maximální využití energie. Kombinace hydraulického a rekuperačního brzdění se uplatní, když požadavek na brzdnou sílu (tj. tlak řidiče na brzdový pedál) překročí kapacitu samotného rekuperačního systému. Brzdění je řízeno dvěma lineárními ventily SLA (použití) a SLR (uvolnění). Řízení je založeno na pulzně šířkové modulaci (PWM) napětí přiváděného k ventilům. Tlak v brzdových třmenech lze regulovat tak, aby se dosáhlo odpovídající brzdné síly. Tento systém umožňuje elektronické řízení brzdového systému. Brzdný účinek na jednotlivá kola může být nezávislý, ale také úzce spojený s tlakem na brzdový pedál.

Systém zahrnuje také ovládání elektronického rozdělovače brzdné síly (EBD), systémů ABS, kontroly trakce (TCR) a kontroly stability (VSC).

Systém ABS

Elektromagnetické ventily FLH a FLR řídí tlak a průtok do levého předního třmenu. Když je kolo brzděno a je velmi blízko zablokování brzdnou silou, ventil FLH (Front Left Hold) se uzavře, aby se zabránilo nárůstu tlaku v levém předním třmenu. Pokud dojde k zablokování kola, otevře se ventil FLR (Front Left Release), který uvolní tlak ze třmenu do zásobníku a umožní otáčení kola. Tento úkon se opakuje v krátkých intervalech, dokud se kolo neotáčí bez blokování. Tímto způsobem lze ovládat všechna čtyři kola.

Systémy VSC a TRC

Ovládání přidržovacích ventilů odděluje součásti systému. Jednotlivé brzdové okruhy lze ovládat nezávisle na řidiči. Systém TCR (kontroly trakce) dokáže brzdit poháněné kolo, které při akceleraci ztratilo trakci, a zároveň zvýšit hnací sílu na kolo umístěné na opačné straně diferenciálu. Systém VSC (kontroly stability) působí tak, že zvyšuje brzdnou sílu na různá kola, když vozidlo vybočí ze stopy v důsledku nedotáčivosti nebo přetáčivosti. Oba systémy také ovlivňují regulaci točivého momentu díky ovládání škrticí klapky spalovacího motoru nebo motorgenerátoru.

Zabezpečení proti selhání

V případě elektrické poruchy se ventily přesunou do klidové polohy. Ventily SSC a SCC jsou zavřené, zatímco ventily SMC a SRC jsou otevřené. Tím je umožněn volný průtok z hlavního brzdového válce do předních brzd. Tlak vznikající při sešlápnutí brzdového pedálu naplní střední část posilovače brzd.

Postup odvětrání v rámci běžné údržby

Odvzdušnění systému musí být provedeno za asistence další osoby a pomocí vhodného diagnostického přístroje. Vzhledem ke složitosti systému je nutné popsané postupy důsledně dodržovat. Existují dva postupy odvzdušnění. Jeden slouží k běžnému odvzdušnění v rámci pravidelné údržby po výměně brzdového třmenu nebo brzdového potrubí. Druhý je určen pro případ, kdy se do posilovače dostane vzduch. Je velmi důležité, abyste postupovali v souladu se softwarem diagnostického nástroje. Jakákoli odchylka od doporučeného postupu způsobí poruchu systému, hybridní systém přejde do nouzového režimu a uloží chybový kód “C1214 – Hydraulic control system malfunction”

Na konci postupu se nahromaděný tlak šestkrát zvýší a sníží, protože řídicí jednotka brzd ECU střídavě otevírá a zavírá vnitřní ventily, aby brzdová kapalina volně proudila.

Pokud je nutné vyměnit posilovač brzd, simulátor pohybu, hydraulický válec, hydraulické potrubí nebo pokud se do těchto součástí náhodně dostal vzduch, použije se druhý postup. Ten zahrnuje odvzdušnění simulátoru pohybu a inicializaci lineárních ventilů.

Společnost Blue Print již mnoho let nabízí širokou škálu brzdových dílů pro hybridní a elektrická vozidla. Tyto díly jsou nezbytnou součástí brzdového systému vozidla a zajišťují bezpečné zpomalení a zastavení vozidla. Řešení pro brzdové systémy od společnosti Blue Print splňují nebo překročují požadavky normy ECE-R90 a zákazníkům přinášejí benefit ve formě snížení hluku, vibrací, prachu a škodlivých emisí.

Spolehněte se na testované náhradní díly v kvalitě odpovídající OE od společnosti Blue Print. Celý sortiment dílů spojek naleznete na adrese: partsfinder.bilsteingroup.com.

Značka Blue Print je součástí skupiny bilstein, která zastřešuje několik dalších silných značek. Další informace jsou k dispozici na adrese: www.bilsteingroup.com.