Система АБС (ABS) - антиблокировочная система. Крайне полезная опция, которая не дает колесам автомобиля блокироваться при экстренных торможениях. Данное утверждение знают практически все автовладельцы, а вот как работает эта система, как себя вести при ее срабатывании в разных ситуациях и как идентифицировать проблемы с АБС, мы расскажем в нашей обзорной статье.
Датчик смещения диафрагмы включен, который обнаруживает любое движение педали тормоза. Этот блок управления распознает особенно быстрое изменение положения педали тормоза и идентифицирует его с чрезвычайной ситуацией. Немедленно активирует электромагнитный клапан, который пропускает воздух в одну из камер тормозного усилителя, которая генерирует максимальное тормозное давление.
Когда водитель удаляет ногу с тормоза, блок управления реагирует, закрывая клапан немедленно, заканчивая вмешательство усилителя аварийного тормоза. Таким образом, торможение может быть проведено в нужный момент. Электронно-регулируемая реакционная система.
Современные автомобили комплектуются самыми разными системами и датчиками. Одни повышают комфорт, другие улучшают экологические характеристики и многое другое. Но особенно полезными являются системы пассивной и активной безопасности. Система ABS относится к элементам активной безопасности, то есть она функционирует и приносит свою пользу еще до момента аварии.
Что такое ABS. Устройство и принцип работы системы
Ранее, когда были проблемы с тягой, использовался автоматический блокирующий дифференциал, в котором эффект блокировки генерируется на дифференциальных дисках или в общей тяге. Сегодня эта задача возложена на две передовые системы: электронную тяговую систему или противоскользящую тяговую систему. Электронная система тяги гарантирует максимальную тягу при запуске или ускорении даже в экстремальных ситуациях. Без вмешательства в систему управления двигателем тормоза применяются выборочно на ведущих колесах.
Для справки: системы пассивной безопасности - это ремни безопасности, подушки безопасности, безопасные стекла, поперечные брусья в дверях и многое другое. Все эти элементы выполняют ту или иную роль непосредственно в момент столкновения в ДТП.
Антиблокировочная система устанавливается на большинство автомобилей в качестве дополнительной опции. Есть модели со штатной ABS, то есть она имеется на всех комплектациях. Одной из таких , в самой простой комплектации она уже имеет ABS+BAS (Антиблокировочная система тормозов с усилителем экстренного торможения).
Тормозной момент, генерируемый в колесе, который имеет тенденцию к скольжению, немедленно передается в виде вращающего момента на колесо с лучшим захватом. Когда крутящий момент нормализуется, тормозное давление больше не применяется. Таким образом, колесо всегда остается в наиболее выгодном пределе тяги, и транспортное средство сохраняет свою траекторию.
Это вмешательство на тормоза может быть сделано при запуске на дороге с различным захватом, действуя как блокировка дифференциала. Система контроля тягового усилия. Каждое колесо имеет датчик, который регистрирует скорость вращения. Эти данные анализируются в блоке управления. С электронным ускорителем дроссельный клапан приводится в действие в тысячные доли секунды, что автоматически уменьшает ускорение. В случае заметного проскальзывания колес система также вмешивается путем торможения одного из ведущих колес или обоих одновременно.
ABS не дает блокироваться колесам при резком торможении, и вследствие этого предотвращает срыв автомобиля в занос. При правильном функционировании системы, автомобиль эффективно тормозит и остается полностью управляемым.
Почему так важно исключить блокировку даже одного колеса при торможении? При скольжении, коэффициент трения значительно ниже, чем при покое. Когда колесо блокируется, то оно скользит по поверхности дороги - трение уменьшается и торможение происходит неэффективно.
Система противоскольжения работает с любой скоростью. Водитель явно замечает вмешательство системы. Также в этой работе мы включаем новые тормозные системы и некоторые из этих подсистем. Это предотвращает блокировку колес и обеспечивает безопасное торможение, позволяя водителю поддерживать управление автомобилем.
Учитывая постоянную разработку этих датчиков, в настоящее время мы можем найти различные конструкции в зависимости от потребностей точности, размера и прочности. Типы датчиков будут разделены на две общие группы.
- Постоянный магнит.
- Корпус датчика: железный сердечник, катушка, утюг, зубчатое колесо.
Когда поверхность шины и дороги находятся в покое, относительно друг друга - коэффициент трения максимально высокий и торможение происходит эффективно.
Опытный водитель сам может прочувствовать момент блокировки колес и немного ослабить нажатие на педаль тормоза. В этом случае колеса вновь начинают вращаться и сцепление с поверхностью дорожного покрытия становится лучше. Но тормозная система автомобиля не позволяет контролировать тормозное усилие на каждом колесе.
Напряжение изменяется в зависимости от скорости вращения и расстояния до шестерни как по частоте, так и по амплитуде. Эти изменения приводят к тому, что мы получаем альтернативный тип. Сигнал, который мы получаем от датчика, имеет квадратный тип, частота которого пропорциональна скорости вращения колеса.
Рассмотрим работу ABS более подробно
Эти датчики очень точные и должны быть установлены очень точно. Он состоит из полупроводника, связанного с электронной схемой, которая защищает датчик от возможных пиков напряжения и постоянного магнита. Принцип действия основан на эффекте Холла, который заключается в генерации напряжения, поперечного направлению тока в проводнике, когда в нем применяется действие магнитного поля перпендикулярно.
Современная система ABS контролирует вращение каждого колеса и способна увеличивать или уменьшать тормозное усилие на каждом колесе отдельно от других. Как только одно колесо блокируется, система уменьшает тормозное давление на нем, дает ему начать вращаться и снова увеличивает тормозное усилие для улучшения торможения. И так происходит с каждым колесом - достигается эффективное прерывистое торможение при котором сохраняется управляемость автомобиля.
- Колесо.
- Соединитель Тип сигнала Постоянный магнит Магнитное поле Датчик Холла.
Он разделяет принцип зубчатого колеса, однако изменение магнитного поля происходит из-за изменения полярности колеса, намагниченного секциями. В этом конкретном случае датчик Холла не имеет встроенного постоянного магнита. Это позволяет построить датчик с очень маленькими размерами. Обычно магнитный диск встроен в подшипник колеса, чтобы уменьшить пространство.
Устройство ABS
Устройство антиблокировочной системы не представляет собой ничего сложного. Она состоит из нескольких основных элементов, которые частично интегрированы в штатную тормозную систему автомобиля:
Датчики скорости вращения колес, которые монтируются непосредственно на ступицах колес;
Система управляющих клапанов, именно с их помощью увеличивается или уменьшается тормозное давление на каждом отдельном колесе;
Все сигналы с датчиков приходят на электронный блок управления, который анализирует их и отправляет необходимые сигналы на клапана конкретных колес.
Система распределения тормозных усилий
- Кодирующий диск.
- Датчик Холла.
Принцип, объясняющий это явление, представляет собой квантовый эффект, создаваемый слоями ферромагнитного и неферромагнитного материала, т.е. сопротивление сильно возрастает или уменьшается в зависимости от магнитного поля. Визуально проверьте состояние датчика.
Современные четырехканальные системы АБС способны 15-20 раз за секунду проанализировать скорость вращения колес и отправить соответствующие команды для предотвращения блокировки колес.
Эффективность работы АБС
Основная роль АБС - это сохранение контроля над автомобилем в условиях экстренного торможения. Если тормозить плавно, то система никак не участвует в торможении, хотя продолжает постоянно анализировать скорость вращения колес.
Во время экстренного торможения «в пол», система оживает и принимает активное участие в торможении, корректирует тормозное усилие и не дает ни одному колесу заблокироваться. Для водителя самое главное, что автомобиль при эффективном торможении, остается полностью управляемым, то есть можно объехать препятствие, уйти от столкновения или просто «заправить» автомобиль в поворот на более высокой скорости.
При диагностике проверьте внешний корпус, соединитель и его кабели, а также его крепления, убедившись в его хорошем состоянии, также проверьте, показывает ли датчик какой-либо трещины или удары, которые могли бы повредить его. Диагностика с помощью диагностического оборудования.
С помощью диагностического оборудования найдите параметр скорости соответствующего колеса, чтобы определить, принимает ли устройство сигнал от датчика или прерывистый, для этого выполните один из следующих тестов. Поверните соответствующее колесо с выключенным двигателем и полностью поднятым автомобилем. Динамическое испытание по маршруту. . Примечание: убедитесь, что количество импульсов на диске энкодера или зубчатого колеса в зависимости от случая одинаково для всех колес, меня можно изменить после ремонта, используя неправильный номер детали.
Сочетание эффективного торможения и сохранение управляемости - это основной плюс с точки зрения активной безопасности автомобиля.
Водители со стажем способны имитировать работу системы АБС, но максимум что получиться - это ослаблять и усиливать общее тормозное давление на все колеса одновременно. Аналогично работали самые первые одноканальные системы ABS — при блокировке одного колеса, они ослабляли тормозное давление на всех колесах. В современных АБС один канал отвечает за одно колеса, за счет чего достигается максимальная эффективность функционирования системы.
Важно: некоторые транспортные средства со встроенными системами тяги или с противоскользящей системой могут перемещать транспортное средство даже при повышенном колесе, что может привести к несчастному случаю. Диагностика с использованием электронно-электронных измерительных инструментов.
- Проверьте сопротивление обмотки датчика.
- Проверьте положительную и заземляющую изоляцию или короткое замыкание.
- Проверьте сигнал с помощью осциллографа.
Особенно полезна система для начинающих водителей, которые чувствует себя неуверенно за рулем даже в обычных ситуациях, а при необходимости экстренного торможения могут быстро заблокировать колеса и потерять управление. АБС позволяет совершать интуитивно понятные действия в экстренных ситуациях - нажать педаль тормоза «в пол» и маневрировать.
В зависимости от типа дорожного покрытия, система АБС может быть как преимуществом, так и недостатком.
Как работает система АБС
На самом деле, хотя они часто взимаются как отдельные дополнительные услуги, обе системы разделяют большую часть своей инфраструктуры. В любом случае, поскольку его назначение отличается, но дополняет, мы будем продолжать рассматривать их как независимые системы.
То есть система, которая предотвращает поворот колес транспортного средства с той же скоростью, что и автомобиль во время внезапного торможения. Почему выгодно, чтобы колеса не были заблокированы? Помните, что если колеса вращаются с одинаковой скоростью транспортного средства, то происходит то, что известно как прокатка без проскальзывания. То есть контактная точка колеса с асфальтом не перемещается. В этих условиях сила трения между шиной и тротуаром - это то, что известно как статическое трение: простое и необходимое усилие, по-видимому, препятствует скольжению обеих поверхностей между ними.
На рыхлых поверхностях (гравий, песок, снег) АБС увеличивает тормозной путь. Объясняется это тем, что заблокированные колеса на рыхлых поверхностях закапываются в поверхность, что хорошо сказывается на эффективности торможения. При этом важно отметить, что автомобиль все же теряет управляемость.
На скользких и твердых поверхностях (лед, сухой и мокрый асфальт) АБС намного эффективнее.
Принцип работы антиблокировочной системы тормозов
Но эта сила имеет максимум, если указанный максимум превышен, статическое трение не дает грубых и начинает вызывать скольжение. Конечно, если бы это было не так, невозможно было бы перетащить вещи. Как только начинается скольжение, сила становится динамическим трением, а затем приобретает фиксированное значение, независимо от скорости.
Но фиксированное значение динамического трения значительно меньше максимальной силы статического трения. Это можно заметить при перетаскивании тяжелой мебели: если мы начнем толкать нежно, мы увидим, как ничего не происходит, мы еще не преодолели порог статической силы, поэтому он компенсирует наш толчок, и мебель остается на месте. Работая с большей силой, наконец, мебель начнет двигаться. С этого момента гораздо легче продолжить движение, даже легко достичь замечательной скорости.
Антиблокировочная система на некоторых автомобилях делается отключаемой или с функций подстраивания под тип дорожного покрытия. В некоторых автомобилях водитель сам указывает тип покрытия, в других система определяет автоматически, с помощью специальных датчиков.
Водителя о срабатывании АБС информирует специальный индикатор на панели приборов, но в большинстве случаев он не понадобиться. А все потому, что при работе АБС слышен негромкий характерный треск, а на педали тормоза чувствуется несильные и частые толчки.
В процессе торможения все это означает, что для максимального увеличения тормозного усилия между шиной и тротуаром мы должны избегать блокировки колес. Как и в Справедливой цене: мы должны как можно больше затянуть тормоз, но не переступая порог статической силы.
Кроме того, у блокады есть еще одна негативная характеристика безопасности дорожного движения. Как мы знаем, для управления траекторией транспортного средства мы просто меняем ориентацию оси передних колес. Но если колесо заблокировано, динамическая сила трения всегда указывает в противоположном направлении к существующему скольжению. И, поскольку колесо не поворачивается, не имеет значения ориентация колеса, скольжение всегда происходит вперед. Поэтому сила всегда ориентирована назад, независимо от того, что мы делаем с рулевым колесом.
Задачи, выполняемые АБС:
- Обеспечивает безопасное торможение;
- Сокращает тормозной путь на наиболее опасных покрытиях: скользком или мокром дорожных покрытиях;
- Сохраняет управляемость при резком торможении.
Видео о работе ABS
Принцип работы современной системы ABS наглядно показан в этом видеоматериале:
Поэтому, когда колеса заблокированы, нет направления. Единственный случай, когда блокировка колес может быть полезной, - это движение на очень мягких поверхностях, таких как снег, грязь или грязь. В этом случае блокировка колес выкапывает канаву на дороге, так сказать, улучшает торможение.
Давайте посмотрим, как это работает, в его простейшей версии. На каждом колесе находится датчик, который измеряет его скорость вращения. Система работает по сравнению: если вы заметили, что на одном из колес наблюдается заметное замедление, намного выше, чем у остальных колес, вы понимаете, что блокировка должна произойти и принять меры. Конечно, система должна иметь некоторый допуск, потому что на любой кривой четыре колеса вращаются с разной скоростью.
Неисправности АБС и способы их устранения
Не функционирует АБС
- Проверяем наличие ошибок с кодами неисправностей АБС;
- Проверяем линии питания электронного блока управления;
- Проверяем линии питания датчиков и сами датчики на правильность функционирования (правильность установки и подключения, замеряем с помощью мультиметра сигнал датчика скорости, проверяем отсутствие замыкания между выводами датчика);
- Проверяем тормозную систему на утечки тормозной жидкости.
Все эти проверки вполне можно провести самостоятельно, достаточно иметь мультиметр, устройство для чтения ошибок бортового компьютера (если нет штатного), а также общее представление об электрических цепях.
АБС работает, но неэффективно
- Проводим все проверки, как и при полностью неработающей системе;
- Дополнительно проверяем напряжение питания электронного блока управления АБС, должно соответствовать напряжению бортовой сети.
Отключенная или не функционирующая система АБС допускает продолжения движения. Но обратите внимание, что все неполадки в работе штатной системы ABS должны учитываться водителем при движении: точнее оценивайте дорожное покрытие, соблюдайте скоростной режим, держите большую дистанцию до автомобиля спереди и т.д.
Не срабатывает электрический клапан гидромодулятора
- Используем штатные программы проверки гидромодулятора.
Если все узлы работают хорошо, то, скорее всего, придется менять электронно-гидравлический блок.
Основой активной безопасности любого современного автомобиля, является антиблокировочная система
Рис. 1. Схема базовой ABS
ABS - антиблокировочная система. Основная задача антиблокировочной системы - не допускать блокировки ни одного из четырех колес.
Даже в идеальных условиях, на сухой ровной дороге, нужно потратить не менее пяти секунд, чтобы остановить автомобиль, если он движется со скоростью 60 км/ч. Тормозные механизмы при резком нажатии на педаль блокируют колесо меньше, чем за секунду. Если хотя бы одно колесо заблокировано, возникает занос, если же заблокированы все, автомобиль становится неуправляемым. Самое оптимальное торможение происходит, если все колеса продолжают вращаться, постепенно замедляя ход, на грани блокировки. ABS при торможении удерживает все четыре колеса в этом режиме.
Рассмотрим работу ABS более подробно.
Антиблокировочная система обеспечивает безопасность движения и быструю остановку автомобиля. Изменяя давление тормозной жидкости, чтобы не происходило блокирование колес, система поддерживает оптимальное значение коэффициента сцепления шин с дорожным покрытием. Такие системы бывают двух типов: обеспечивающие управление всеми четырьмя колесами или только задними колесами. Управление задними колесами предотвращает их блокировку и сокращает тормозной путь.
Дополнительное управление передними колесами гарантирует соответствие траектории поворота положению рулевого колеса, что позволяет при резком торможении избежать столкновений с препятствием. Автомобильное колесо в процессе торможения замедляет свое вращение в широком диапазоне скоростей от свободного качения до полного блокирования, т.е. движется относительно дорожного полотна с проскальзыванием. Степень проскальзывания определяется отношением разности скорости автомобиля и окружной скорости вращения колеса к скорости автомобиля. От величины проскальзывания зависит коэффициент сцепления колеса с дорогой, а следовательно, и тормозная сила на колесе автомобиля.
Типовая зависимость коэффициента сцепления колеса с дорогой от проскальзывания S (Рис.1, где 1 и 2 - коэффициенты S на сухом и обледенелом бетоне соответственно) имеет максимальное значение коэффициента сцепления в продольном направлении. Для получения максимального замедления автомобиля и, следовательно, наименьшего тормозного пути (близкого к оптимальному торможения) необходимо, чтобы колеса при торможении имели проскальзывание, соответствующее максимальному значению коэффициента сцепления колеса с дорогой в продольном направлении.
Для решения такой задачи и используется антиблокировочная система.
Рис. 2. Типовая зависимость коэффициента сцепления колеса с дорогой от проскальзывания (где 1 и 2 - коэффициенты S на сухом и обледенелом бетоне соответственно)
Принцип действия базовой ABS таков:
Электронный блок управления постоянно следит за показаниями датчиков скорости. Если три колеса при торможении продолжают вращаться с одной и той же скоростью, а четвертое замедляется, блок управления сигнализирует отступление от нормы.
Контроллер запрограммирован на недопустимость блокировки колеса. Он подает сигнал о снижении давления в тормозном контуре, ведущем к нему. Тормозные колодки разводятся, затем сводятся снова, и так до пятнадцати раз в секунду. Если угроза блокировки миновала, продолжается торможение в штатном режиме. До полной остановки автомобиля ABS следит за тем, чтобы вращение всех колес замедлялось равномерно, не переходя грань, за которой возможна блокировка.
Рис. 3. Элементы ABS
Наиболее эффективной является антиблокировочная система тормозов с индивидуальным регулированием скольжения колеса, т.н. четырехканальная система. Индивидуальное регулирование позволяет получить оптимальный тормозной момент на каждом колесе в соответствии с дорожными условиями и, как следствие, минимальный тормозной путь.
Конструкция антиблокировочной системы включает датчики частоты вращения колес, датчик давления в тормозной системе, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.
Рис. 4. Схема антиблокировочной системы тормозов ABS: 1-компенсационный бачок, 2-вакуумный усилитель тормозов, 3-датчик положения педали тормоза, 4-датчик давления в тормозной системе,5-блок управления,6-насос обратной подачи, 7-аккумулятор давления, 8-демпфирующая камера, 9-впускной клапан переднего левого тормозного механизма, 10-выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма, 11-впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 12-выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 13-впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 14-выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 15-впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 16-выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 17-передний левый тормозной цилиндр, 18-датчик частоты вращения переднего левого колеса, 19-передний правый тормозной цилиндр, 20-датчик частоты вращения переднего правого колеса, 21-задний левый тормозной цилиндр, 22-датчик частоты вращения заднего левого колеса, 23-задний правый тормозной цилиндр, 24-датчик частоты вращения заднего правого колеса
Датчик скорости устанавливается на каждое колесо. Он фиксирует текущее значение частоты вращения колеса и преобразует его в электрический сигнал.
На основании сигналов датчиков блок управления выявляет ситуацию блокирования колеса. В соответствии с установленным программным обеспечением блок формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства - электромагнитные клапаны и электродвигатель насоса обратной подачи гидравлического блока системы.
Гидравлический блок объединяет впускные и выпускные электромагнитные клапаны, аккумуляторы давления, насос обратной подачи с электродвигателем, демпфирующие камеры.
В гидравлическом блоке каждому тормозному цилиндру колеса соответствует один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.
Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре. Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно. Он увеличивает скорость сброса давления. Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.
В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.
Контрольная лампа на панели приборов сигнализирует о неисправности системы.
Принцип работы антиблокировочной системы тормозов
Работа антиблокировочной системы тормозов носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:
- удержание давления;
сброс давления;
увеличение давления.
На основании электрических сигналов, поступающих от датчиков угловой скорости, блок управления ABS сравнивает угловые скорости колёс. При возникновении опасности блокирования одного из колёс, блок управления закрывает соответствующий впускной клапан. Выпускной клапан при этом также закрыт. Происходит удержание давления в контуре тормозного цилиндра колеса. При дальнейшем нажатии на педаль тормоза давление в тормозном цилиндре колеса не увеличивается.
При продолжающейся блокировке колеса, блок управления открывает соответствующий выпускной клапан. Впускной клапан при этом остается закрытым. Тормозная жидкость перенаправляется в аккумулятор давления. Происходит сброс давления в контуре, при этом скорость вращения колеса увеличивается. При недостаточной емкости аккумулятора давления, блок управления ABS подключает к работе насос обратной подачи. Насос обратной подачи перекачивает тормозную жидкость в демпфирующую камеру, уменьшая давление в контуре. Водитель при этом ощущает пульсацию педали тормоза.
Как только угловая скорость колеса превысит определённое значение, блок управления закрывает выпускной клапан и открывает впускной. Происходит увеличение давления в контуре тормозного цилиндра колеса.
Цикл работы антиблокировочной системы тормозов повторяется до завершения торможения или прекращения блокирования. Система ABS не отключается.
В современных автомобилях ABS все чаще становится узлом более сложной системы электронного контроля устойчивости (ESC) или системы распределения тормозных усилий (EBD).
Система электронного контроля устойчивости (ESC)
Электронный контроль устойчивости или курсовая устойчивость (Electronic Stability Control, ESC)
ЭКУ активная система безопасности автомобиля, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких). Является вспомогательной системой автомобиля.
Система позволяет удерживать автомобиль в пределах заданной водителем траектории при различных режимах движения (разгоне, торможении, движении по прямой, в поворотах и при свободном качении).
Устройство системы курсовой устойчивости
Система курсовой устойчивости является системой активной безопасности более высокого уровня и включает: антиблокировочную систему тормозов (ABS), систему распределения тормозных усилий (EBD), электронную блокировку дифференциала (EDS), антипробуксовочную систему (ASR).
Система курсовой устойчивости объединяет входные датчики, блок управления и гидравлический блок в качестве исполнительного устройства.
Рис. 5. Схема системы курсовой устойчивости ESP: 1-компенсационный бачок, 2-вакуумный усилитель тормозов, 3-датчик положения педали тормоза, 4-датчик давления в тормозной системе, 5-блок управления, 6-насос обратной подачи, 7-аккумулятор давления, 8-демпфирующая камера, 9-впускной клапан переднего левого тормозного механизма, 10-выпускной клапан привода переднего левого тормозного механизма, 11-впускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 12-выпускной клапан привода заднего правого тормозного механизма, 13-впускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 14-выпускной клапан привода переднего правого тормозного механизма, 15-впускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 16-выпускной клапан привода заднего левого тормозного механизма, 17-передний левый тормозной цилиндр, 18-датчик частоты вращения переднего левого колеса, 19-передний правый тормозной цилиндр, 20-датчик частоты вращения переднего правого колеса, 21-задний левый тормозной цилиндр, 22-датчик частоты вращения заднего левого колеса, 23-задний правый тормозной цилиндр, 24-датчик частоты вращения заднего правого колеса, 25-переключающий клапан, 26-клапан высокого давления, 27-шина обмена данными
Входные датчики фиксируют конкретные параметры автомобиля и преобразуют их в электрические сигналы. С помощью датчиков система динамической стабилизации оценивает действия водителя и параметры движения автомобиля. Используются в оценке действий водителя датчики угла поворота рулевого колеса, давления в тормозной системе, выключатель стоп-сигнала. Оценивают фактические параметры движения датчики частоты вращения колес, продольного ускорения, поперечного ускорения, скорости поворота автомобиля, давления в тормозной системе.
Блок управления системы ESP принимает сигналы от датчиков и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства подконтрольных систем активной безопасности:
- впускные и выпускные клапаны системы ABS;
- переключающие и клапаны высокого давления системы ASR;
- контрольные лампы системы ESP, системы ABS, тормозной системы.
В своей работе блок управления ESP взаимодействует с системой управления двигателем и автоматической коробки передач (через соответствующие блоки). Помимо приема сигналов от этих систем блок управления формирует управляющие воздействия на элементы системы управления двигателем и АКПП.
Для работы системы динамической стабилизации используется гидравлический блок системы ABS/ASR со всеми компонентами.
Дополнительные функции системы курсовой устойчивости
В конструкции системы курсовой устойчивости могут быть реализованы следующие дополнительные функции (подсистемы):гидравлический усилитель тормозов, предотвращения опрокидывания, предотвращения столкновения, стабилизации автопоезда, повышения эффективности тормозов при нагреве, удаления влаги с тормозных дисков и и др.
Все перечисленные системы, в основном, не имеют своих конструктивных элементов, а являются программным расширением системы ESP.
Система предотвращения опрокидывания ROP (Roll Over Prevention) стабилизирует движение автомобиля при угрозе опрокидывания. Предотвращение опрокидывания достигается за счет уменьшения поперечного ускорения путем подтормаживания передних колес и снижения крутящего момента двигателя. Дополнительное давление в тормозной системе создается с помощью активного усилителя тормозов. (На автомобилях VOLVO, FORD обозначается как RSC, у CHEVROLET ARP)
Система предотвращения столкновения (Braking Guard) может быть реализована в автомобиле, оснащенном адаптивным круиз-контролем. Система предотвращает опасность столкновения с помощью визуальных и звуковых сигналов, а в критической ситуации - путем нагнетания давления в тормозной системе (автоматического включения насоса обратной подачи).
Система стабилизации автопоезда может быть реализована в автомобиле, оборудованным тягово-сцепным устройством. Система предотвращает рыскание прицепа при движении автомобиля, которое достигается за счет торможения колес или снижения крутящего момента.
Fading Brake Support (другое наименование - Over Boost) предотвращает недостаточное сцепление тормозных колодок с тормозными дисками, возникающее при нагреве, путем дополнительного увеличения давления в тормозном приводе.
Система удаления влаги с тормозных дисков активируется на скорости свыше 50км/ч и включенных стеклоочистителях. Принцип работы системы заключается в кратковременном повышении давления в контуре передних колес, за счет чего тормозные колодки прижимаются к дискам и происходит испарение влаги.
Система распределения тормозных усилий
Система распределения тормозных усилий предназначена для предотвращения блокировки задних колес за счет управления тормозным усилием задней оси.
Рис. 6. Эффективность работы EBD
Во время интенсивного торможения на скользкой дороге антиблокировочная система (ABS) предотвращает блокировку колес и позволяет сохранить управляемость. Вне зависимости от количества пассажиров и багажа, а также дорожных условий электронная система распределения тормозных усилий (EBD) делит тормозные усилия между передними и задними колесами для максимально стабильного и эффективного замедления.
Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов. Другими словами, система использует конструктивные элементы системы ABS в новом качестве.
Принцип работы системы распределения тормозных усилий
Работа системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:
- удержание давления;
- сброс давления;
- увеличение давления.
На основании разности сигналов датчиков блок управления определяет начало блокирования задних колес. Он закрывает впускные клапаны в контурах тормозных цилиндров задних колес. Давление в контуре задних колес удерживается на текущем уровне. Впускные клапаны передних колёс остаются открытыми. Давление в контурах тормозных цилиндров передних колес продолжает увеличиваться до начала блокирования передних колес.
Если колеса задней оси продолжают блокироваться, открываются соответствующие выпускные клапаны и давление в контурах тормозных цилиндров задних колес уменьшается.
При превышении угловой скорости задних колес заданного значения, давление в контурах увеличивается. Происходит торможение задних колес.
Работа системы распределения тормозных усилий заканчивается с началом блокирования передних (ведущих) колес. При этом в работу включается система ABS.
Достоинства и недостатки ABS
На покрытиях, обеспечивающих хорошее сцепление колеса с дорогой, к примеру, на сухом асфальте, автомобиль с ABS останавливается быстрее, чем автомобиль без ABS. Получается, что наличие ABS снижает риск столкновения с идущей впереди машиной.
На покрытиях с плохим сцеплением - к примеру, на рыхлом снегу или гравии - основное достоинство АБС в том, что возможность разблокировки одного или нескольких колес существенно снижает вероятность заноса.
На покрытиях с плохим сцеплением тормозной путь автомобиля с АБС оказывается длиннее. В таких местах интенсивность торможения зависит, скорее, от состояния и качества шин. Заблокированные колеса автомобиля без АБС зарываются в рыхлый снег или гравий и останавливают машину быстрее, чем колеса, которые система постоянно старается разблокировать. Поэтому в некоторых автомобилях установлена система, различающая тип покрытия и меняющая режим работы ABS. Кроме того, некоторые производители автомобилей предоставляют водителю возможность выключить систему.
На ровных скользких дорогах (к примеру, во время гололеда), при блокировании всех колес сразу АБС может быть бессильна. Поскольку система опирается на сравнение скорости хода всех колес, одновременная их остановка не может быть воспринята блоком управления как нештатная ситуация.
История создания ABS
Первая механическая АБС была разработана авиатором Габриэлем Вуазеном в 1929 году для использования в аэропланах.
В 1936 году компания Bosch запатентовала принцип работы тормозной системы с устройством, предотвращающим блокировку колес. Однако создать на основе существующих в те годы электронных компонентов работоспособную ABS было невозможно.
Позже гидравлические ABS начали устанавливать на гоночные автомобили, мотоциклы и автомобили представительского класса. К примеру, в 1970 году система ABS Sure track ставилась на заднюю ось Lincoln Continental, а в следующем году компания Nissan начала предлагать АБС в качестве опции для модели President. Позже, в 1978 году, на двух немецких представительских автомобилях - Mercedes Benz W116 (S-класс) и BMW 7-й серии - ABS разработки Robert Bosch GmbH стала штатным узлом.
Интересные факты об ABS
При езде на мотоцикле блокировка колёс при торможении происходит намного чаще, чем при езде на автомобиле. Для мотоциклиста блокировка означает практически неизбежное падение, поэтому большинство современных мотоциклов оснащены ABS. Более того, в законодательные органы ряда стран постоянно поступают проекты законов, запрещающих ввоз и использование мотоциклов без ABS.
Обладая автомобилем с ABS в Израиле, можно получить скидку на обязательное страхование автогражданской ответственности.
В 1993 году регламент гонок Формула-1 пополнился запретом на ABS, попавшую под определение электронной помощи пилотам. Объясняется это тем, что для гонщика важно показать свое искусство управления болидом в разных ситуациях, в том числе, и при прохождении поворотов, а ABS страхует его при торможении и берет тем самым часть работы на себя.