Устройство блока абс – Антиблокировочная система ABS. Устройство и принцип действия ABS автомобиля

Содержание

Антиблокировочная тормозная система ABS: устройство и принцип работы

Антиблокировочная тормозная система (ABS) – это электрогидравлическая система активной безопасности, позволяющая сохранить управляемость и устойчивость автомобиля при торможении за счет предотвращения блокировки колес. АБС особенно эффективна на дорожных покрытиях с невысоким коэффициентом сцепления, а также при плохой погоде (снег, гололед, дождь). Расшифровка аббревиатуры ABS — Antilock Brake System, что дословно переводится как «антиблокировочная система тормозов». Рассмотрим принцип работы системы, ее основные составляющие, поколения, а также плюсы и минусы использования.

Устройство и основные компоненты системы

Компоненты системы ABS

В состав антиблокировочной тормозной системы входят:

  • Датчики частоты вращения колес. Датчики работают на основе эффекта Холла и установлены на ступице каждого колеса. Они определяют скорость вращения колес и передают сигнал в блок управления АБС.
  • Блок управления. Основная функция электронного блока управления (ЭБУ) – обеспечить работу тормозной системы в наиболее эффективном и стабильном диапазоне, при котором тормозная сила будет максимальна, а колеса автомобиля не будут заблокированы. Для этого блок управления проводит непрерывные вычисления изменения скорости вращения колес (замедления). На основании данных показателей формируются управляющие сигналы для исполнительных устройств: насоса и электромагнитных клапанов гидравлического блока.
  • Гидравлический блок. Этот компонент ABS является исполнительным устройством. Гидравлический блок включает в себя электромагнитные клапаны (впускные и выпускные), гидроаккумуляторы, кулачковый насос с электрическим двигателем, демпфирующие камеры.

Электромагнитные клапаны управляют процессом торможения, каждый в своем контуре. Для каждого рабочего тормозного цилиндра предполагается пара клапанов (один впускной и один выпускной). Гидроаккумуляторы предназначены для ускорения сброса давления в тормозном контуре. Они наполняются тормозной жидкостью во время открытия выпускных клапанов. Далее в работу включается кулачковый насос, который откачивает тормозную жидкость обратно в главный тормозной цилиндр. Именно по этой причине при работе системы АБС водителем ощущаются толчки в педаль тормоза. Демпфирующие камеры гасят колебания жидкости при работе системы. Так как в автомобиле два контура гидропривода тормозной системы, в гидравлический блок, как правило, интегрируют два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры.

Принцип работы системы

Схема системы АБС

Антиблокировочная система тормозов выполняет свою работу циклически, при этом каждый цикл состоит из трех фаз:

  1. Увеличение давления (водителем). Торможение происходит в нормальном режиме, давление в системе повышается за счет нажатия водителем на педаль тормоза. Впускные клапана гидроблока открыты, выпускные закрыты. Если скорость вращения колеса слишком интенсивно замедляется и превышает определенное значение, то блок управления ABS переводит впускной клапан в положение «закрыто», выпускной также закрыт. Система переходит в следующую фазу.
  2. Удержание давления. На данном этапе система АБС как бы «отрезает» главный тормозной цилиндр от процесса торможения, и в контуре «гидравлический блок — рабочий тормозной цилиндр колеса» поддерживается постоянное давление. Даже если водитель начнет нажимать на педаль тормоза дальше, давление увеличиваться не будет. В этом режиме торможение происходит при максимальной тормозной силе, то есть наиболее эффективно. Блок управления продолжает контролировать скорость вращения колес, и если она уменьшится ниже допустимого порога, то есть возникнет угроза блокировки колес, поступит команда на открытие выпускного клапана и сброс давления.
  3. Сброс давления. В этой фазе открывается выпускной клапан, и давление резко понижается. Сначала жидкость попадает в гидроаккумулятор, далее откачивается насосом обратно в ГТЦ. Впускной клапан продолжает находиться в закрытом положении. После того, как скорость замедления колес вернется к допустимым значениям, выпускной клапан закрывается. Открывается впускной клапан, и цикл начинается с начала.

Существует довольно распространенное заблуждение, что ABS самостоятельно повышает давление в тормозной системе. На самом деле это не так, если речь идет о системе АБС в ее чистом виде (без ESP). Давление в ней повышается исключительно за счет действий водителя.

Данный цикл работы антиблокировочной тормозной системы автомобиля воспроизводится, пока не завершится торможение, и может повторяться около 6 раз в секунду. Отметим, что срабатывание ABS происходит при экстренном (резком) торможении. Отключить систему АБС нельзя без вмешательств в конструкцию автомобиля, так как приостановка ее работы может привести к трагическим последствиям (потому не предусмотрена автопроизводителями).

Отметим, что ABS интегрируется в штатную тормозную систему автомашины, не изменяя ее конструктивно. Если антиблокировочная тормозная система автомобиля неисправна, на панели приборов загорится соответствующий индикатор (контрольная лампа).

Поколения антиблокировочной  системы

Контрольная лампа неисправности АБС

Чтобы создать систему ABS, потребовалось 14 лет усилий огромного числа инженеров. ABS выпускается с 1978 года, ее создатель – фирма Bosch.

Первое поколение системы (1970 год) получило название ABS-1. Данное электромеханическое изделие не отличалось надежностью и долговечностью из-за тысячи аналоговых компонентов, которые использовались в ЭБУ. Хотя главная функция ABS и выполнялась, но изделие для массового производства не подходило.

Второе поколение (1978 год). ABS-2 фирмы Bosch впервые начала устанавливаться как опция в автомобилях Mercedes-Benz S-класса, а спустя некоторое время и в лимузинах BMW 7-й серии. Количество компонентов уменьшилось до 140, а масса гидравлического блока составила 6,3 кг.

В последующих поколениях ABS инженеры Bosch сделали ставку на усовершенствование системы и уменьшение ее габаритов. Так, в 1980 году вышла ABS-2E, в которой масса гидравлического блока составила уже 4,9 кг, а количество компонентов уменьшилось до 40. В 1995 году появилась ABS 5.3 с массой гидравлического блока 2,6 кг и 25 компонентами. В 2003 году выходит ABS 8, в которой 16 компонентов, а масса гидравлического блока снизилась до 1,6 кг. С 2010 года Bosch выпускает 9 поколение системы ABS, которую отличают компактные габариты и гидравлический блок массой всего 1,1 кг.

Преимущества и недостатки системы

Система АБС на мягком грунте

Рассмотрим основные плюсы системы АБС:

  • сохраняет управляемость и устойчивость автомобиля при экстренном торможении, плохой погоде и т.д.;
  • в большинстве случаев уменьшает длину тормозного пути;
  • повышает эффективность процесса торможения;
  • обеспечивает лучшую маневренность автомобиля на скользком дорожном покрытии.

Антиблокировочная система имеет и недостатки: ее использование увеличивает тормозной путь на мягких грунтах (песок).  На таких покрытиях колеса наоборот необходимо блокировать. В последних поколениях ABS данный недочет практически устранен: система «научилась» определять тип поверхности, а после реализовывать отдельный алгоритм под определенное покрытие.

techautoport.ru

Антиблокировочная система АБС как она устроена

АБС: Для чего она нужна

Известно: если при экстренном торможении
“в пол” передние колеса блокируются, то автомобиль становится неуправляемым.
Крутить руль в этом случае совершенно бесполезно. Опытный водитель тормозит
прерывисто, давая колесам провернуться, что позволяет вырулить в нужную
сторону и, может быть, объехать неожиданно возникшее препятствие. Но у
многих ли из нас хватит самообладания хоть на миг ослабить нажим на педаль
тормоза, когда машина с визгом летит, быть может, в свой последний путь?

Рис. 1. Функциональная схема АБС
Teves Мk II: 1 – гидронасос; 2 – аккумулятор давления; 3 – ЭБУ; 4 – колесные
датчики; 5 – блок электромагнитных гидроклапанов.

То, что сложно для человека, под
силу бесстрастной электронике. И вот уже на блокирование колес педаль отзывается
частыми резкими толчками, что свидетельствует: АБС работает, и теперь у
вас есть возможность отвернуть в сторону от опасности!

АБС: КАК ОНА УСТРОЕНА

На рис. 1 приведена функциональная
схема типичной АБС. Сразу обратим внимание на электронасос 1 и аккумулятор
давления 2: эти узлы необходимы, чтобы умная электроника смогла управлять
тормозным усилием независимо от реакции водителя (напомним – в аварийной
ситуации он, как правило, просто давит на педаль “до упора”). Кроме того,
электронному блоку управления 3 (ЭБУ) надо ”знать”, вращаются ли в данный
момент колеса и с какой скоростью. Эту информацию выдают датчики 4, контролирующие
каждое колесо. Ведь может возникнуть ситуация, когда скользкое дорожное
покрытие под одним из колес провоцирует его раннее блокирование. Тогда
ЭБУ по сигналу от этого колеса выдает команду ослабить тормозное усилие,
предотвращая занос и разворот автомобиля. Правда, при этом тормозной путь
будет таким, как если бы все колеса оказались на скользкой дороге. Но разработчики
считают, что важнее в любом случае сохранить управляемость и возможность
маневрирования.

Последний из узлов АБС – блок электромагнитных
клапанов 5, которые, собственно, и управляют давлением жидкости. В каждом
из контуров тормозной системы предусмотрено два клапана – впускной, который
открывает путь жидкости из аккумулятора давления к рабочему цилиндру, когда
надо увеличить тормозное усилие, и выпускной, позволяющий жидкости уйти
обратно в бачок, когда давление надо ослабить. Эти клапаны при исправной
АБС либо открываются поочередно, либо закрыты, если давление в контуре
должно сохраняться неизменным. Наконец, важно знать, что в обесточенном
состоянии впускные клапаны открыты, а выпускные – закрыты. Это позволяет
при отказе АБС просто отключить ее (например, вынув предохранитель F54
(рис. 2) или сняв разъем с ЭБУ) и тормозить, как на обычном автомобиле.

АБС: В здравии и в болезни

Принципиальная схема соединений АБС
фирмы Teves, установленной, в частности, на автомобилях “Фольксваген-Пассат”
1990 года выпуска в качестве дополнительного оборудования, приведена на
рис. 2. Как видите, она не слишком сложна. И тем не менее стоит сделать
несколько важных замечаний для тех, кто отважится на самостоятельный ремонт
АБС.

1. Прежде чем снять аккумуляторную
батарею и проводить сварочные работы на автомобиле, обязательно отсоедините
штепсельный разъем от ЭБУ АБС при выключенном зажигании. Этот блок в “Пассате”
расположен под подушкой заднего сиденья.

2. При проведении окрасочных
работ ЭБУ не должен подвергаться воздействию температуры 85°С более двух
часов.

3. Перед любыми работами с
тормозной системой разрядите аккумулятор давления, нажав не менее 20 раз
на педаль тормоза при выключенном зажигании, иначе в системе сохранится
давление около 180 атм.

4. Будьте осторожны, включая
зажигание при разгерметизированной гидросистеме, так как в этом случае
заработает насос тормозной жидкости.

Теперь приступим к проверке
узлов АБС. Для работников сервисных центров выпускают считывающие устройства,
позволяющие снять информацию с системы самодиагностики. Вещь дорогая и
практически недоступная автолюбителю. Мы же обойдемся обычным радиолюбительским
тестером, которым измеряют напряжение и сопротивление в электрических цепях.
Подсоединять выводы прибора придется к контактам разъема ЭБУ, что требует
аккуратности и сноровки. Поэтому большую часть проверок будем производить
при выключенном зажигании и снятом разъеме ЭБУ, тогда тестер можно легко
подключить к контактам колодки на жгуте проводов. Итак, изучаем таблицу
проверки АБС.

Поясним правила пользования таблицей.
Измерять напряжения или сопротивления нужно между указанными во второй
графе выводами разъема ЭБУ АБС – в колодке, расположенной на жгуте проводов.
При этом только пп. 35–40 проверяем с подключенным ЭБУ, в остальных случаях
разъем снят. Последняя графа указывает возможную причину неисправности,
если результаты измерений не соответствуют указанным в пятой графе. При
этом мы рассматриваем лишь случаи дефектов в узлах системы, считая, что
электронный блок исправен. Это тем более оправданно, что ремонт ЭБУ в домашних
условиях невозможен, а заменить какой-либо узел целиком вполне по силам
рукастому и смекалистому автолюбителю. Если вы все сделаете правильно,
то об этом вас известит погасшая через некоторое время после включения
зажигания контрольная лампа АБС на щитке приборов – как и положено при
исправной системе.

Рис. 2. Принципиальная электросхема
соединений АБС Teves Мк II. Обозначения из латинской буквы и цифры (например,
W/2 или U2/10) указывают на разъем в блоке предохранителей и реле (буква)
и его контакт (цифра). Цифра около точки соединения с ”массой” показывает
расположение этого соединения в автомобиле (22 – на гидроузле, 28 – на
перегородке моторного отсека, 39 – под подушкой заднего сиденья слева).
Предохранители 53 и 54 устанавливаются непосредственно под соответствующими
реле над основной частью блока реле и предохранителей. Нумерация узлов,
не относящихся к АБС, соответствует схеме ”Фольксваген-Пассат” в ЗР, 1998,
№ 10.

И в заключение – несколько рекомендаций
по замене узлов. Еще раз повторим, что перед разъединением гидросистемы
необходимо сбросить давление в ее аккумуляторе 20-кратным нажатием на педаль
тормоза при выключенном зажигании. Прокачка контуров, соединенных с насосом,
имеет свои особенности. Итак, вы надели на штуцер прозрачную трубочку и
опустили ее конец в баночку с тормозной жидкостью. Теперь нажмите на педаль
тормоза, отверните штуцер для прокачки и включите зажигание. При этом включится
насос АБС, который выгонит воздух из системы. Как только перестанут выходить
пузырьки, отпустите педаль, заверните штуцер и выключите зажигание.

Перед монтажом нового датчика
вращения колес нанесите слой смазки на поверхность посадочного гнезда и
установите новое уплотнительное кольцо.

Конечно, АБС других моделей
отличаются от описанной выше и таблица неисправностей к ним может не подойти.
Но общие принципы построения систем те же, и если вам удастся найти схему
АБС для вашей машины, то, сравнив ее с рис. 2, несложно скорректировать
и таблицу диагностики. Поэтому наши рекомендации, надеемся, будут небесполезны
в любом случае.

ТАБЛИЦА ПРОВЕРКИ АБС
Выводы разъема Проверяемый узел Условия проверки Контрольное значение Возможная причина неисправности
1 2 и 1 Напр. питания АБС Включить зажигание Около 12 В Обрыв цепи
2 3 и 1 Реле К79 системы АБС Соединить перемычкой выводы 2 и 8 и включить зажигание.
По окончании проверки перемычку снять
Около 12 В Обрыв в цепи или неиспр. реле. См. п. 3
3 1 и 8 То же, обмотка Выключить зажигание R=50–100 Ом Обрыв в цепи или в обмотке
4 12 и 1 Выключатель стоп-сигнала Выключить зажигание, нажать педаль тормоза Около 12 В Сгорел F20, обрыв в цепи, неиспр. выкл. стоп-сигн.
5 4 и 22 Правый задний колесный датчик Вывесить правое заднее колесо и вращать его со скоростью
около 60 об/мин
~U>75 мВ Обрыв в цепи, сбита установка датчика, его неисправность
6 4 и 22 То же R=0,8–1,4 кОм Дефект датчика, обрыв в цепи
7 6 и 24 Левый задний колесный датчик Вывесить левое заднее колесо и вращать его, как в п.
5
См. п. 5 См. п. 5
8 6 и 24 То же См. п. 6 См. п. 6
9 7 и 25 Правый передний колесный датчик Вывесить правое переднее колесо и вращать его как в п.
5
См. п. 5 См. п. 5
10 7 и 25 То же См. п. 6 См. п. 6
11 5 и 23 Левый передний колесный датчик Вывесить левое переднее колесо и вращать его как в п.
5
См. п. 5 См. п. 5
12 5 и 23 То же См. п. 6 См. п. 6
13 1 и 3 Нормально замкнутые контакты реле К79 АБС Зажигание выключено R<1,5 Ом Обрыв в проводах или дефект в реле
14 3 и 20 Цепи реле К79 АБС То же R<1,5 Ом Обрыв в цепях
15 1 и 11 Общий провод клапанов То же R<1,5 Ом Нарушение соединения с ”массой” одного из выводов
16 1 и 18 Главный клапан То же R=2–5 Ом Обрыв в цепи или в обмотке клапана
17 11 и 17 Впускной клапан заднего контура То же R=5–7 Ом То же
18 11 и 15 Впускной клапан правого переднего контура То же R=5–7 Ом То же
19 11 и 35 Впускной клапан левого переднего контура То же R=5–7 Ом То же
20 11 и 33 Выпускной клапан заднего контура То же R=3–5 Ом То же
21 11 и 34 Выпускной клапан правого переднего контура То же R=3–5 Ом То же
22 11 и 16 Выпускной клапан левого переднего контура То же R=3–5 Ом То же
23 1 и 14 Датчик высокого давления S01 Зажигание выключено, 20 раз нажать на педаль тормоза R<1,5 Ом Обрыв в цепях или дефект датчика
24 1 и 4 Изоляция экрана провода правого заднего датчика Зажигание выключено R>100 кОм Нарушение изоляции экрана, пробит конденсатор С
25 1 и 6 То же для левого заднего датчика То же R>100 кОм То же
26 1 и 7 То же для правого переднего датчика То же R>100 кОм То же
27 1 и 5 То же для левого переднего датчика То же R>100 кОм То же
28 2 и 14 Реле К78 включения насоса АБС То же R=50–100 Ом Обрыв в цепи или обмотке реле
29 2, 17 и 33 Клапаны заднего контура Соединить выводы перемычкой, вывесить задние колеса,
нажать на тормоз при выключенном зажигании
Задние колеса должны затормозиться Неисправность клапанной коробки
30 2, 17 и 33 То же То же при включенном зажигании Задние колеса должны вращаться То же
31 2, 15 и 34 Клапаны правого переднего контура То же, что в п. 29, но вывесить правое переднее колесо Колесо должно затормозиться То же
32 2, 15 и 34 То же То же при включенном зажигании Колесо должно вращаться То же
33 2, 16 и 35 Клапаны левого переднего контура То же, что в п. 29, но вывесить левое переднее колесо Колесо должно затормозиться То же
34 2, 16 и 35 То же То же при включенном зажигании Колесо должно вращаться То же, после проверок не забудьте снять все перемычки!
35 32 и 1 Реле К78 включения насоса АБС Эта и последующая проверки выполняются при подключенном
разъеме ЭБУ АБС. Выключить зажигание, разъединить разъем насоса АБС, нажать
20 раз на педаль тормоза и включить зажигание
Между выводами должно появиться напряжение около 12 В Сгорел F53, обрыв в цепях, дефект в реле. После проверки
подключите разъем насоса
36 9 и 10 Датчики аварийного давления S02 и уровня жидкости в бачке
АБС S03
Проверить уровень жидкости в бачке, включить зажигание
и дождаться выключения насоса
R<1,5 Ом Обрывы в цепях или дефекты в датчиках
37 9 и 10 Датчик аварийного давления S02 Выключить зажигание и 20 раз нажать на тормоз R>100 кОм Если между выводами 3 и 5 пятиштырькового разъема на
гидроблоке низкое сопротивление – дефект в датчике высокого давления
38 9 и 10 Датчик уровня жидкости в бачке АБС S03 Включить зажигание, дождаться выключения насоса, выключить
зажигание и вынуть датчик из бачка
R>100 кОм Неисправен датчик уровня жидкости в бачке
39 Насос М АБС Выключить зажигание, нажать 20 раз на тормоз, отметить Уровень жидкости должен понизиться примерно на 1 см Если насос работал, в нем есть механический дефект, если
не включался, возможен обрыв в цепях, F53 или дефект реле
40 2 и 18 Главный клапан Соединить выводы перемычкой при выключенном зажигании,
нажать на педаль тормоза до отказа и, не отпуская педали, включить зажигание
Должно ощущаться давление на ногу Неисправен клапан

Алексей ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ

© 1997-98 «За рулем»

Как здесь найти нужную информацию?

Расшифровка заводской комплектации автомобиля (англ.)

Расшифровка заводской комплектации VAG на русском!

Диагностика Фольксваген, Ауди, Шкода, Сеат, коды ошибок.

Если вы не нашли информацию по своему автомобилю — посмотрите ее на автомобили построенные на платформе вашего авто.

С большой долей вероятности информация по ремонту и обслуживанию подойдет и для Вашего авто.

vwts.ru

Как уcтроена и работает ABS

АBS. Зашифрованные в этой аббревиатуре слова разные: например, по-немецки Antiblockiersystem, по-английски Anti-lock Brake System, есть даже устойчивое русскоязычное словосочетание «антиблокировочная система», но перевод и значение у них единые. Это система, которая не даёт колёсам блокироваться во время экстренного торможения и регулирует усилия, создаваемые тормозными механизмами. Главная задача системы триедина — дать водителю возможность управлять автомобилем, сохранить курсовую устойчивость и обеспечить наиболее эффективное замедление во время экстренного торможения.

Создание

Идея создать систему, предотвращающую блокировку колес, родилась еще до Второй мировой войны. Применять ABS изначально планировали в авиации. Но используемые в то время технологии и материалы не позволяли реализовать ее в массовом производстве, а уж тем более на серийном автомобиле. В 1964 году инженеры Mercedes совместно со специалистами компаний Teldix и Robert Bosch плотно взялись за дело. Для начала собрали все патенты и отчёты за последние пару десятков лет, в которых упоминалось о распределении тормозных усилий между колёсами.

Основные элементы любой ABS: блок управления и исполнительный механизм гидроагрегата (1), датчики скорости вращения колес (2). Гидроагрегат регулирует давление в контурах тормозной системы при помощи гидроаккумулятора, электрогидронасоса обратного хода и управляющих электрогидравлических клапанов. На схеме приведена четырёхканальная ABS, которая способна регулировать давление отдельно в каждой из четырёх тормозных магистралей.
желтый — информационные кабели;
красный — тормозной контур переднего правого и левого заднего колес;
синий — тормозной контур переднего левого и заднего правого колес

У всех современных систем четыре датчика, отслеживающих скорость вращения колес, и четыре пары клапанов – по два на каждый контур или канал тормозной системы. Такие системы называют 4-канальными. Они позволяют индивидуально регулировать тормозные усилия на каждом колесе, добиваясь максимально эффективного замедления

Исследования принесли результаты, например, помогли определиться с функциональной схемой ABS. Датчики (тогда лишь на передней оси) измеряли скорости вращения каждого колеса. Эти измерения регистрировал и сравнивал блок управления и при необходимости давал поправки исполнительному устройству скорректировать давление в каком-либо контуре тормозной системы. На бумаге все выходило довольно гладко. Но в реальных ситуациях ABS работала нечетко, на изменение сцепления колес с дорогой реагировала с запаздываниями, да и надежностью не славилась.

Еще в 1936 году компания Bosch зарегистрировала патент на «механизм, предотвращающий блокировку колёс моторных транспортных средств». Но лишь с внедрением электроники инженеры смогли разработать антиблокировочную тормозную систему (ABS 1), пригодную для использования на автомобиле

Одним из первых значимых шагов на пути к серийному производству стала замена в 1967 году механических датчиков на колесах бесконтактными, использующими принцип электромагнитной индукции. Преимущества очевидны: они не изнашиваются, устойчивы к механическим воздействиям, нет ложных срабатываний. Именно с такими сенсорами в 1970 году Mercedes представил общественности первую ABS c электронным управлением для легковушек, грузовиков и автобусов. Датчики передавали сигналы блоку, а тот управлял гидравлическим модулем, установленным между главным тормозным цилиндром и суппортами.

В 1978 году Mercedes-Benz первым в мире из автопроизводителей представил ABS на серийном S-Klasse. Опция добавляла к цене автомобиля 2217 марок. Чуть позже ту же ABS 2 примерила и БМВ 7-серии. И сегодня более двух третей всех новых автомобилей в мире оборудовано антиблокировочной системой тормозов

Принцип первой ABS заложен и в самой современной системе. Датчики отслеживают скорости вращения каждого колеса, блок управления сравнивает показания и подает команды электромагнитным клапанам гидромодуля, регулирующим давление в тормозной системе, — по паре (впускной и выпускной) на каждый контур. При экстренном торможении клапаны работают с частотой несколько десятков раз в секунду (15-20 Гц в зависимости от системы) — именно их стрекот мы слышим, когда колеса блокируются-разблокируются. При этом давление в одном или сразу нескольких контурах мгновенно поднимается и тут же стравливается, а колодки, соответственно, сжимают и отпускают диск, обеспечивая то самое прерывистое торможение.

Появление цифровой электроники позволило сделать блок управления компактнее и разместить его прямо на гидромодуле. Bosch впервые реализовал такую схему в 1989 году, выпустив модель ABS 2E

Первые системы базировались на аналоговой технике, которая часто выдавала ошибки, сами монтажные схемы были сложными и громоздкими. А уровень развития «цифры» был тогда несравнимо низок — первые микропроцессоры, появившиеся в начале 1970-х, для управления антиблокировочной системой не подходили. Лишь через 5 лет Bosch сделала полностью цифровой блок управления. Электронная начинка стала почти на порядок компактнее — блок ABS 1 состоял примерно из 1000 компонентов, и всего 140 было в «мозгах» системы второго поколения. Кроме этого, работать ABS стала почти безотказно и в разы быстрее — электроника за миллисекунды обрабатывала данные с колесных датчиков и посылала командные импульсы гидромодулю.

В середине 1990-х годов антиблокировочные тормозные системы стали устанавливать и на мотоциклы. Они предотвращали блокировку переднего колеса и полет седока через руль. На верхней схеме показано преимущество, которое даёт АБС при торможении среднестатистического мотоциклиста на сухом асфальте со скорости 100 км/ч.

Многие современные системы мотоциклов работают, даже если водитель нажал только на задний или передний тормоз. 

Дальнейшая эволюция антиблокировочных систем шла в двух направлениях — совершенствование гидравлики и электроники. Для примера рассмотрим развитие ABS от Bosch, который не только является родоначальником антиблокировочной системы, но и основным поставщиком для большинства автопроизводителей, в том числе и российских.

Самым мощным поставщиком компонентов ABS является Bosch, который поставляет комплектующие для большинства моделей. Для Chrysler и Jeep работает Bendix Corporation, для Ford, GM, Chrysler — Continental Automotiv Systems. Infiniti и Lexus используют детали фирмы Nippondenso, а их земляки Mazda и Honda — Sumitomo. А ещё разработкой и выпуском компонентов ABS занимаются Aisin Advics, Delphi, Hitachi, ITT Automotive, Mando Corporation, Nissin Kogyo, Teves, TRW и WABCO

Итак, вскоре после появления компактной цифровой начинки блок управления переехал на гидромодуль. Это не только упростило жизнь сборщикам и компоновщикам автомобиля, но и снизило себестоимость системы. Следующее поколение ABS 5, которое стало не только легче и быстрее, получило более совершенную механику, в том числе и блок новых по конструкции электромагнитных клапанов. Теперь антиблокировочная система позволила реализовать дополнительные функции, в частности, программу EBD (Electronic Brake Distribution), дозирующую силу торможения для каждого колеса по отдельности, программу TSC (Traction control system), которая борется с пробуксовками, и программу, контролирующую поперечную динамику, — ESP (Electronic Stability Program). Реализация этих функции потребовала управления двигателем — так, например, когда электроника фиксирует пробуксовку или поперечные скольжения, она автоматически уменьшает подачу топлива.

На смену механическим колесным датчикам пришли индуктивные. Их принцип работы прост: при движении автомобиля в катушке датчика индуцируется электрический ток. Его частота прямо пропорциональна скорости вращения колеса. Со временем они стали измерять не только скорость вращения, но и направление. Сейчас на некоторых моделях датчики встраивают в ступичные подшипники

Эволюция систем ABS, выпущенных фирмой Bosch. С развитием технологий гидромодуль терял в массе, электронный блок становился не только компактнее и расторопнее, но и получал больший объем памяти, а вместе с ним и дополнительные функции

Современные системы построены по модульному принципу. Например, девятое поколение поддерживает множество функций, повышающих комфорт и безопасность — электроника способна предотвращать откат автомобиля при старте в гору, регулировать скорость спуска с горы (реализуется на кроссоверах и внедорожниках) и даже автоматически экстренно останавливать автомобиль (подробнее о таких системах можно прочитать здесь). Причем автопроизводитель приобретает тот набор, который ему необходим для конкретного автомобиля. А разработчик ABS собирает ему агрегат из соответствующих электронных и гидравлических модулей. Кроме того, такая

auto.mail.ru

Все про ABS: принцип работы, из чего состоит, диагностика неисправностей

Серийное производство автомобилей с ABS (Anti-lock Brake System) стартовало в конце 70-х годов. Это была революционно новая тормозная система, которая была призвана повысить уровень безопасности автомобилистов в критических ситуациях связанных с экстренным торможением.

Отныне в любых дорожных ситуациях в самых критических условиях (мокрый или скользкий асфальт) колеса автомобиля не блокировались даже при экстренном торможении.

Система ABS состоит из:

  • Гидравлического блока;
  • Блока управления;
  • Колесные тормозные механизмы;
  • Сенсорные датчики числа оборотов.

Мозгом системы АБС как вы понимаете является блок управления, он принимает сигналы, которые поступают с сенсорных датчиков в виде количества оборотов колес. После этого полученные данные обрабатываются и на их основании блок делает вывод о том, скользит колесо или нет, замедляется или ускоряется. Принятие решения происходит молниеносно, после чего поступает сигнал в виде команды на магнитные клапаны гидравлического блока, которые собственно и выполняют эти команды.

Гидравлический блок расположен между тормозными цилиндрами суппортов и главным тормозным цилиндром (ГТЦ). Давление, которое поступает от ГТЦ, в тормозных цилиндрах суппортов преобразуется в нажимное усилие, за счет чего происходит прижатие тормозных колодок к тормозным дискам. В независимости от того с каким усилием водитель будет давить на педаль тормоза и в какой ситуации, давление в тормозной системе будет всегда оптимальным.

Актуально: Стук в передней подвеске: диагностика неисправностей, ремонт своими руками

Вся прелесть системы ABS состоит в том, что она способна анализировать состояние каждого колеса и индивидуально подбирать оптимальное давление для недопущения блокировки колеса. Торможение до полной остановки, ABS регулирует при помощи давления в системе тормозного привода, так оно направлено непосредственно для осуществления торможения.

Регулировка давления происходит по такому принципу: сенсорные датчики количества оборотов подсчитывают обороты не только передних колес, но и дифференциала задней оси (в задне- и полноприводных моделях), и задних колес. Данные нужны блоку управления для того чтобы рассчитать окружную скорость колес. После завершения подсчета и определения того, что колесо или колеса заблокированы или находятся на грани блокировки, посылается команда магнитным клапанам и обратному насосу соответствующего(их) колес(а). Каждый из суппортов получает такое давление, которое позволяет обеспечить колесу максимально эффективное торможение и полное отсутствие эффекта блокировки. Заднеприводные и полноприводные авто, оснащенные лишь одним сенсорным датчиком кол-ва оборотов на дифференциале задней оси, возможность блокировки колес определяется по одному наиболее расположенному к этому колесу, после чего определяется сила торможения для всего ряда. В результате этого колесо обладающее лучшим коэффициентом сцепления получает немного меньшее торможение, что не можете не увеличивать тормозной путь, однако при этом сохраняется намного лучшая управляемость автомобилем по сравнению с ТС без АБС.

Устройство которое управляет магнитными клапанами способно работать в трех различных положениях:

  • Первое — создание давления. ГТЦ связан с тормозным цилиндром, а это значит, что выпускной клапан закрыт, а впускной — открыт, следовательно давление может спокойно нарастать.
  • Второе — удержание давления. Прерывание связи между ГТЦ и тормозным цилиндром суппорта — состояние, когда давление в системе тормозного привода неизменно. То есть, на впускной клапан поступает сигнал, в результате этого клапан остается закрытым, не допуская тем самым увеличение давления.
  • Третье — снижение давления. Давление в системе тормозного привода снижается, поскольку на выпускной клапан поступает сигнал о необходимости сбросить давление, после чего он открывается. Вместе с тем давление снижается из-за включения обратного насоса, в результате впускной клапан закрывается.

Благодаря трем разным рабочим положениям система ABS способна повышать или понижать давление в системе тормозного привода по «ступенчатому» принципу, посредством шагового воздействия на магнитные клапаны. В рабочей системе эти положения способны меняться от 4 до 10 раз в секунду, это в большей степени зависит от типа дорожного покрытия.

В случае обнаружения неисправности в системе она в ту же минуту деактивируется, в тоже время тормозная система продолжает работать в штатном режиме, однако без участия ABS. Само торможение существенно отличается и имеет значительно меньшую эффективность. О том, что система ABS вышла из строя, водитель узнает по аварийному индикатору, расположенному на панели приборов. Способ поиска и определения неисправности может отличаться, здесь в большей степени играет роль год выпуска и тип ABS.

Диагностика неисправностей системы ABS

Предохранители

  1. Визуальный осмотр блока предохранителей дает возможность исключить первую возможную причину неисправности. Перед тем как разобрать все остальные компоненты системы ABS.
  2. Осмотр всех соединений и разъемов на предмет потертостей или плохого контакта. Такие незначительные на первый взгляд неисправности могут вывести из строя всю систему или быть причиной ее некорректной работы. Убедитесь. что на деталях (сенсорные датчики числа оборотов, колесика датчиков) нет следов мех. повреждения и проверьте все ли в порядке с массой.

К большому сожалению, часто случается, что из-за неправильного подбора шин из строя выходит система ABS.

Чтобы исключить вероятность «обмана» датчиков проверьте

  1. Люфт в ступичном подшипнике.
  2. Работоспособность тормозной системы, желательно на стенде, также проверьте ее герметичность.

Если после проведения вышеперечисленных проверок неисправность выявить не удалось, необходимо продолжить поиски.

Как показывает опыт, большинство неисправностей АБС связаны с нарушением соединения разъемов или обрывом проводников, для того чтобы подтвердить или опровергнуть эти неисправности, достаточно иметь у себя тестер или осциллоскоп.

Перед тем как приступать к тестированию, убедитесь в том, что автомобильный аккумулятор заряжен полностью, для того чтобы при замерах можно было отследить вероятные скачки напряжения на разъемах или проводниках.

Сбои и в работе ABS иногда возникают из-за неисправности сенсорных датчиков числа оборотов, о которых далее пойдет речь.

Сенсорные датчики числа оборотов располагаются над импульсным ротором, связанным с приводным валом или со ступицей. Вокруг полюсного сердечника расположена обмотка, он связан с постоянным магнитом, за счет чего магнитное поле без труда проникает в индуктор. Изменение магнитного потока через обмотку и сердечник происходит за счет вращения импульсного ротора и связанной с этим сменой зубьев и межзубных впадин. Магнитное поле постоянно меняется, индуцируя в обмотке переменное напряжение, которое и можно измерить. Амплитуда и частота этого напряжения равна количеств

www.autoposobie.ru

Как устроен датчик АБС? Устройство и принцип работы системы ABS и 4 самые частые её поломки

При запуске электросистемы в автомобиле на его панели загорается надпись — индикатор ABS (антиблокировочной системы), которая означает запуск блока контроля различных устройств. При полной исправности системы это уведомление гаснет после автодиагностики или при старте движения. Датчик АБС — очень важный элемент автомобиля, который отвечает за безопасность его торможения.

Принцип работы

Датчик АБС и разработка модернизированной тормозной системы для автомобильного транспорта позволили повысить безопасность эксплуатации техники. Производители машин начали ставить АБС в свою продукцию примерно с 70-х годов. Устройство датчика АБС состоит из следующих элементов:

  • датчики количества оборотов;
  • механизмы, устанавливаемые на колёсах;
  • гидравлический блок;
  • управляющий блок.

Главная составляющая оборудования — блок правления. Эта деталь отвечает за приём и анализ сигналов, идущих с датчиков. Полученная информация тщательно изучается электроникой, после чего ею делаются выводы об уровне скольжения автомобильных колёс. Управление же осуществляется гидравлическими клапанами.

Давление, подаваемое ГТЦ (главным тормозным центром), создаёт нажим на тормозные суппорты. Это позволяет прижать колодки тормозов к дискам. Вне зависимости от усилия автомобилиста при нажатии на педаль и ситуации, давление внутри тормозной системы все равно будет нормальным. Преимущество АБС состоит в том, что анализу подвергается каждое колесо, препятствуя блокировке.

Именно на этом и основывается принцип функционирования системы ABS. На автомобилях, оснащённых полным или задним приводом, стоит только один автодатчик, расположенный в конструкции задней оси. Сведения о риске блокировки получаются с ближайшего колеса, а специальная команда о давлении отправляется на все колёса независимо от того, как устроен датчик АБС.

Уменьшение или увеличение давления осуществляется по ступенчатой схеме благодаря особым режимам. При наличии каких-либо проблем ABS отключается, и тормоза функционируют самостоятельно. О неисправности оборудования можно узнать по специальному индикатору на приборной панели.

Проверка системы АБС

При неисправности сенсорного датчика он перестаёт отсылать команды системе, и АБС не выполняет свою задачу, то есть колёса при торможении блокируются. При наличии подобной проблемы нужно незамедлительно обратиться в автосервис.

Датчики самого простого оборудования представляют собой обыкновенную индукционную катушку, взаимодействующую с зубчатым диском из металла. Чаще всего причиной поломки АБС является разрыв кабеля. Именно такая неисправность диагностируется с применением тестера, ремонтных пинов и паяльника. Пины подключаются в разъёмы, а с помощью тестера осуществляется измерение сопротивления датчика ABC.

Этот показатель не должен превышать значений, которые указаны в инструкции по эксплуатации. В случае, если сопротивление устремлено к бесконечности, это означает, что в электроцепи произошел обрыв. Если же оно устремлено к нулю, то речь идёт о коротком замыкании.

В случае, если при визуальном изучении были выявлены обрывы, их нужно срочно отремонтировать. Для их соединения нужно воспользоваться пайкой, так как обычная скрутка может привести к усугублению поломки.

Во многих современных машинах установлена специальная система автоматической диагностики. При наличии какой-либо проблемы электроника выдаёт тот или иной код ремонта, который расшифровывается с помощью руководства к транспортному средству.

Распространённые поломки

Несущественный треск при надавливании на тормозную педаль — вполне нормальное явление. Подобный звук возникает из-за функционирования модуляторов. Если АБС неисправна, то её индикатор загорается и не потухает даже при запущенном моторе. Существует несколько самых распространённых неисправностей антиблокировочной системы:

  1. Деактивация по результатам самодиагностики. Это может быть вызвано сбоями в работе управляющего блока или повреждением проводки сенсорного датчика ABS.
  2. АБС после активации самодиагностируется, но затем выключается. Такую проблему может вызвать разрыв проводов, нарушение контактов или их окисление, где нарушена подача питания и сигналов.
  3. Появляется ошибка, но датчик АВС работает. Это является следствием обрыва в сенсорном датчике. Также её может вызвать разница давления в колёсах или даже разный узор протекторов.
  4. Полная потеря работоспособности системы. Тут может быть масса причин, начиная от поломок датчика и заканчивая износом подшипников ступиц.

Чтобы выявить неисправность, нужно проверить давление и люфт в автоколёсах, работоспособность гребёнки и ротора. Если на элементах есть сколы, то их лучше полностью поменять. Если проблема осталась нерешённой, то причина, скорее всего, кроется в электронной составляющей. В таком случае требуется получить код для диагностики.

auto-gl.ru

Антиблокировочная система (ABS) | ABS

При экстренном торможении с обычной тормозной системой существует опасность блокировки колес и заноса автомобиля. Система ABS решает эту проблему, регулируя давление в системе тормозного привода таким образом, что блокировка колес предотвращается на любом дорожном покрытии, а автомобиль остается управляемым. Устойчивость автомобиля при движении должна сохраняться как на сухом асфальтовом покрытии, так и на скользкой дороге и при любом качестве дорожного полотна, а автомобиль должен оставаться легко управляемым для «обычного» водителя.

Основные функции системы ABS и ее устройство

На рисунке представлен автомобиль с системой ABS. Для регулирования процессом торможения блок управления получает входную информацию от датчиков вращения колес, которые сообщают блоку управления угловую скорость вращения колес. В результате обработки этой информации в блоке управления определяется контрольная скорость автомобиля, которая учитывается при процессах регулирования.

Рисунок. Легковой автомобиль с системой ABS

  1. Датчик угловой скорости вращения
  2. Колесный тормозной цилиндр
  3. Гидроагрегат с главным тормозным цилиндром
  4. Блок управления
  5. Сигнальная лампа

Любое изменение угловой скорости вращения одного или нескольких колес фиксируется и при сильном снижении скорости вращения в пределах одного промежутка времени или относительно контрольной скорости воспринимается как опасность блокировки.

Для предотвращения блокировки тормозное усилие сначало поддерживается на уровне достигнутого значения и не понижается (удержание тормозного усилия).

Если вращение колеса продолжает замедляться, то тормозное усилие снижается, в результате чего колесо притормаживается меньше. При этом обеспечивается возможность возобновления ускорения колеса, вследствие чего автомобиль остается управляемым.

При достижении некоторого предельного значения блок управления определяет необходимость повышения тормозного усилия для предотвращения прокручивания колес (повышение тормозного усилия).

После этого процесс регулирования начинается заново. В зависимости от качества дорожного полотна могут выполняться от 4 до 10 циклов регулирования в секунду до нижнего порога регулирования, составляющего прибл. 4 км/ч.

При выполнении всех процессов — удержание, снижение, повышение тормозного усилия — блок управления управление одним или несколькими электромагнитными клапанами, которые в гидроагрегате объединены в один узел. В зависимости отпроизводителя существуют три варианта регулирования:

  • а) одновременное регулирование одного из передних колес и одного заднего колеса по диагонали.
  • б) передние колеса регулируются по отдельности, а задние колеса регулируются вместе. В данном случае говорят о регулировании по колесу с большей склонностью к блокировке, то есть регулировка выполняется всегда по тому колесу, которое ближе всего к границе блокировки. Эта система использьзуется чаще всего.
  • в) регулирование тормозного усилия для каждого отдельного колеса является оптимальным, но и самым дорогим решением.

Все современные системы ABS имеют функцию самодиагностики и энергонезависимую память ошибок. Блок управления постоянно выполняет самодиагностику и диагностику подключенных компонентов, начиная с зажигания. При обнаружении неисправности в системе ABS, блок управления отключается, на панели приборов загорается сигнальная лампочка, оповещающая водителя о том, что тормозная система работает в обычном режиме без ABS-регулирования.

Датчик угловой скорости вращения колес

Во всех системах ABS принцип действия датчика одинаковый. Существуют, однако, разные виды датчиков угловой скорости вращения. Но все они в результате вращения ипульсного колеса, соединенного со ступицей колеса (иногда с дифференциалом), создают синусоидальное переменное напряпряжение. Частота переменного напряжения прямопропорциональна угловой скорости вращения колеса. Работа и сигналы датчика скорости вращения постоянно контролируются и анализируются блоком управления, начиная со скорости движения 4-6 км/ч.

Рисунок. Датчик угловой скорости вращения (в разрезе)

  • а) Датчик угловой скорости вращения DF2 с плоским полюсным контактным штифтом
  • б) Датчик угловой скорости вращения DF3 с круглым полюсным контактным штифтом
  1. Электрический кабель
  2. Постоянный магнит
  3. Корпус
  4. Обмотка
  5. Полюсный контактный штифт
  6. Импульсное колесо

Зубья импульсного колеса в результате вращательного движения изменяют магнитное поле, генерируя переменное напряжение, которое может быть проверено осциллографом. Измерение частоты импульсов достаточно точное. На предмет обрыва кабеля датчик может быть статически проверен измерением сопротивления.

В сфере мотоциклов датчики скорости вращения из-за открытого, незащищенного положения используются без постоянного магнита. Ток на них подается только при готовности системы к работе, в результате чего создается магнитное поле, которое вследствие вращательного движения импульсного колеса создает синусоидальное переменное напряжение. В данном случае при поиске неисправностей блоком управления должно дополнительно контролироваться питание датчиков скорости вращения.

Для всех систем и видов систем ABS, а также датчиков угловой скорости вращения важно точное соблюдение расстояния (зазора) между импульсным колесом и датчиком, указанного производителем. Как правило, зазор должен составлять прибл. 1 мм. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы импульсное колесо и датчики были правильно закреплены и не создавали паразитных колебаний.

На работоспособности могут отрицательно сказаться также сильные загрязнения, ржавчина и влага. Это касается всех датчиков, независимо от вариантов их возможного монтажа.

Рисунок. Варианты монтажа и формы полюсных контактных штифтов датчиков угловой скорости вращения

  • а) радиальный монтаж, радиальный отвод с плоским контактным штифтом
  • б) осевой монтаж, радиальный отвод с ромбовидным контактным штифтом
  • в) радиальный монтаж, осевой отвод с круглым контактным штифтом

Закрытая система с 3/3-ходовыми электромагнитными клапанами

Разработанная первоначально компанией Bosch система регулирует тормозное усилие (модуляцию тормозного усилия 3/3-ходовыми электромагнитными клапанами.

На рисунке а, б и в представлен процесс регулирования для каждого колеса.

Рисунок. Модуляция тормозного усилия

  • а) создание тормозного усилия
  • б) удержание тормозного усилия
  • в) снижение тормозного усилия

1 — Датчик угловой скорости вращения
2 — Колесный тормозной цилиндр
3 — Гидроагрегат
За — Электромагнитный клапан
Зb — Накопитель
Зс— Насос обратной подачи
4 — Главный тормозной цилиндр
5 — Блок управления

В состоянии покоя (обесточенном состоянии) электромагнитный клапан позволяет усилию, создаваемому водителем на главном тормозном цилиндре при нажатии на педаль тормоза беспрепятственно воздействовать на колесный тормозной цилиндр. Этот процесс соответствует обычной работе тормозной системы. Тормозное усилие повышается и замедляет колесо. Если блок управления на основании сигнала датчика угловой скорости вращения колеса определяет слишком быстрое замедление колеса по сравнению с контрольной скоростью, то электромагнитный клапан сначала нагружается половиной максимального тока, в результате чего доступ к главному тормозному цилиндру перекрывается, что препятствует дальнейшему повышению давления в колесном тормозном цилиндре.

Если после этой стадии «удержания тормозного усилия» скорость вращения колеса не увеличится, а будет снижаться дальше, то электромагнитный клапан подается максимальный ток, вследствие чего открывается обратная магистраль, а тормозное усилие в колесном тормозном цилиндре уменьшается. В результате силы трения покоя дорожного полотна колесо снова ускоряется. Как только скорость примерно достигнет контрольного значения, блок управления обесточивает электромагнитный клапан, который снова возвращается в исходное положение (т.е. обратная магистраль перекрывается, тормозное усилие может уменишаться беспрепятственно). Цикл может быть начат сначала.

Чтобы поддержать тормозное усилие в главном тормозном цилиндре и обеспечить снижение усилия через накопитель, насос обратной подачи подает тормозную жидкость от накопителя во впускную магистраль главного тормозного цилиндра. Этот процесс заметен по пульсации педали тормоза. Обычно именно по этому признаку водитель определяет момент срабатывания системы ABS.

Регулирование тормозного усилия блоком управления электромагнитными клапанами происходит практически до полной остановки автомобиля либо до отпускания водителем педали тормоза и уменьшении тормозного усилия, свидетельствующего об отсутствии опасности блокировки колеса.

При выходе из строя системы ABS электромагнитные клапаны находятся в обесточенном состоянии, в результате чего тормозная система работает в обычном режиме без ABS-регулирования.

Если вдруг, что маловероятно, система ABS во время процесса регулирования в результате самодиагностики обнаружит неисправность, то, насколько это будет возможным, система продолжит регулирование торможения до конца.

Рисунок. Принципиальная электрическая схема 4-канальной системы ABS 2

  • В1 — Датчик угловой скорости вращения
  • G1 — Генератор
  • HI — Сигнальная лампочка
  • К1 — Клапанное реле
  • К2— Реле двигателя
  • КЗ — Электронное реле защиты
  • М1 — Насос обратной подачи
  • S1— Выключатель стоп-сигнала
  • Y1 — Гидроагрегат
  • Y2 — Электромагнитные клапаны
  • X1 — Штекерный разъем для блока управления
  • Х2-Х5 — Штекерные разъемы для датчиков

На рисунке при помощи принципиальной электрической схемы представлены входы и выходы блока управления, а также взаимосвязь компонентов системы.

При включении зажигания (клемма 15) электронное реле защиты (КЗ) замыкается и соединяет клемму 30 с клелммой 31, в результате чего на блок управления (контакт 1) и на цепь управления (86) клапанного реле (К1) и реле двигателя (К2) подается «плюс» аккумуляторной батареи. Через контакты 10, 20 и 34 блок управления постоянно соединен с массой.

Через клемму 15 также подается питание на сигнальную лампу системы ABS (Н1). Она горит до тех пор, пока не будет соединена с массой через кабель 1 при помощи клапанного реле через клемму 87а или через контакт 29 блока управления.

Если блок управления через контакт 27 подает массу на разъем 87 клапанного реле, то последнее срабатывает и черезразъем 87 соединяет электромагнитные клапаны с клеммой 30. Работа клапанного реле контролируется блоком управления через контакт 32.

Функция сигнальной лампы проверяется блоком управления через контакт 29.

Через контакт 14 блока управления контролируется реле двигаеля, после того как оно будет включено контактом 28 на основании сигнала массы.

Это происходит, когда во время ABS-регулирования на насос обратной подачи подается питание от «плюса» аккумуляторной батареи. В этом случае блоком управления на основании сигнала массы управляются также электромагнитные клапаны.

Вce это зависит от частоты переменного напряжения датчиков угловой скорости вращения (В1).

Вход выключателя стоп-сигналов служит дополнительной защитой так же, как и сигнал работы двигателя через клемму 61 генератора. Сигнальная лампочка гаснет только при работающем двигателе с исправным генератором, поскольку при ABS-регулировании необходим запас энергии.

Открытая система с 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами

Существенное отличие антиблокировочной системы, разработанной впервые компанией Teves, заключается в том, что она является так называемой открытой системой и для модуляции тормозного усилия используются два 2/2-ходовых электромагнитных клапана: впускной клапан и выпускной клапан.

Рисунок. Тормозная система, в состоянии покоя

  1. Вакуумный усилитель тормозного привода с главным тормозным цилиндром тандемного типа
  2. Насосная установка системы ABS
  3. Датчик двигателя насоса
  4. Датчик-переключатель положения педали тормоза
  5. Гидроблок Mark IV
  6. Впускной клапан
  7. Выпускной клапан
  8. Передние тормоза слева
  9. Передние тормоза справа
  10. Задние тормоза слева/справа

Впускные клапаны в обесточенном состоянии открыты обеспечивают обычную работу тормозной системы. Выпускные клапаны в обесточенном состоянии закрыты и перекрывают таким образом, обратную магистраль.

При необходимости вмешательства системы ABS в результате сильного замедления вращения колеса при торможении в соответствующий впускной клапан сначала подается ток, впоследствие чего клапан закрывается. Это препятствует дальнейшему повышению тормозного усилия в колесном тормозном цилиндре.

Если поддерживаемое таким образом давление слишком высокое (скорость вращения колес не повышается), то активизируется и открывается выпускной клапан. Тормозное усилие сбрасывается через обратную магистраль к компенсационному бачку главного тормозного цилиндра.

Если скорость вращения колес снова повышается, то оба клапана обесточиваются (впуск открыт, выпуск закрыт) и тормозное усилие снова может повышаться. Благодаря точной синхронной нагрузке клапанов током достигается практически плавная модуляция тормозного усилия.

Поскольку при снижении тормозного усилия тормозная жидкость уходит в компенсационный бачок, говорят об открытой системе.

Для предотвращения сильного «западания» педали тормоза при продолжительном торможении с ABS-регулировании и многократном снижении тормозного усилия блок управления активизирует гидравлический насос, который отводит назад тормозную жидкость из компенсационного бачка в главны тормозной цилиндр. Сигнал для управления насососом и блок управления передает датчик-переключатель положения педали тормоза.

Рисунок. Многоступенчатый датчик — переключатель положения педали

В зависимости от положения педали датчик-переключатель положения педали ступенчато изменяет сопротивление. По соответствующему падению напряжения блок управления определяет положение и степень опускания педали тормоза.

Гидравлический насос работает теперь до тех пор, пока не будет жостигнуто первоначальное значение.

Работоспособность насоса в этой системе очень важна, поэтому контролируется датчиком скорости вращения. Кроме того, насос кратковременно включается при выполнении самодиагностики системы ABS после включения зажигания при пуске двигателя.

Закрытая система с 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами

После выхода разных законодательных положений по защите патентных прав многие производители все чаще стали использовать антиблокировочную закрытую систему с 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами, которая сочетает преимущества обеих описанных выше систем: быстрая точная модуляция тормозного усилия 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами, отвечающими за впуск и выпуск на каждом колесном тормозном цилиндре, и отсутствие потери тормозной жидкости из участка гидравлического контура, нагруженного тормозным усилием, в результате ABS-регулирования.

На рисунке представлен гидравлический контур закрытой 4-канальной антиблокировочной системы с разделением контуров тормозного привода по диагонали при помощи 2/2-ходовых электромагнитных клапанов.

Рисунок. Гидравлический контур

Принцип включения электромагнитных клапанов для увеличения, удержания и уменьшения тормозного усилия при ABS-регулировании такой же, как и в описанной выше системе.

Стандартное положение или повышение тормозного усилия: в обесточенном состоянии все впускные клапаны открыты, все выпускные клапаны закрыты. Тормозное усилие главного тормозного цилиндра при нажатии на педаль тормоза может беспрепятственно воздействовать на колесный и тормозной цилиндр.

Удержание тормозного усилия: впускной клапан закрывается (подается питание), выпускной клапан в обесточенном положении остается закрытым. Давление тормозной жидкости в соответствующем цилиндре остается постоянным.

Уменьшение тормозного усилия: впускной клапан остается закрытым (подается питание), выпускной клапан открывается (подается питание). Тормозное усилие может быть уменьшено путем сброса давления через выпускной клапан в компенсационный бачок.

Насос обратной подачи включается, когда на одном из колесных тормозных цилиндрах должно быть уменьшено тормозное усилие. В результате тормозная жидкость из компенсационного бачка через компенсационную камеру возвращается в главный тормозной цилиндр. Насос отключается только в том случае, когда регулирования больше не требуется.

При ABS-регулировании выполняется точная модуляция тормозного усилия путем кратковременного включения и отключения электромагнитных клапанов, вследствие чего тормозное усилие увеличивается или уменьшается постепенно. Процесс регулирования колесного тормозного цилиндра так как он происходит в действительности, представлен на рисунке.

Рисунок. Скорость вращения колеса и управление модулятором

Впускной клапан закрывается (подача питания) для удержания тормозного усилия и предотвращения его дальнейшего увеличения, поскольку скорость вращения колеса становится гораздо меньше скорости движения. Поскольку скорость вращения колеса продолжает падать, кратковременно открывается выпускной клапан (подача питания) для незначительного снижения тормозного усилия. Включается двигатель насоса. В результате незначительного тормозного усилия и снижения тормозного действия скорость вращения колеса снова приближается к скорости движения автомобиля. Тормозное усилие снова может быть увеличено. Для этого впускной клапан кратковременно открывается (обесточенное состояние). На представленном примере сразу же после этого впускной клапан еще раз кратковременно открывается, так как тормозное усилие может увеличиваться дальше. Затем снова кратковременно открывается выпускной клапан и т.д.

Возможность точной модуляции тормозного усилия часто используется и для работы электронного распределителя тормозных сил (EBV). Он включается перед системой ABS, когда при легком торможении появляется слишком сильное замедление задних колес. На рисунке представлен рабочий диапазон электронного распределителя тормозных сил.

Рисунок. Рабочий диапазон EBV-регулирования

При помощи электроники системы ABS распределение тормозных сил может точно подстраиваться под разную нагрузку автомобиля для обеспечения максимальной степени его устойчивости в любых условиях. Механический распределитель тормозных сил и редукционный клапан для задних тормозов в данном случае излишни и могут не устанавливаться.

Система ABS в мотоцикле

Антиблокировочная система была впервые использована в мотоцикле в конце 80-х г.г. прошлого столетия. При этом были учтены некоторые особенности, характерные для двухколесного транспортного средства. С точки зрения конструкции место для установки дополнительных компонентов очень ограничено. Особое внимание должно быть уделено общему весу и распределению центра тяжести. Кроме того, ручной тормоз для передних колес и ножной тормоз для задних колес работают автономно. Блокировка одного колеса двухколесного транспортного средства для водителя-непрофессионала быстро закончится падением. Поэтому к регулированию и надежности предъявляются максимальные требования. В целом регулирование выполняется до нижней контрольной скорости мотоцикла 2,5 км/ч.

На рисунке представлена схема работы такой системы.

Рисунок. Схема работы системы ABS

При ABS-регулировании на обмотку электромагнита в модуляторе тормозного усилия подается ток (до 25 А), магнитное поле оттягивает регулирующий поршня преодолевая усилия возвратной пружины. Связанный с направляющим роликом распределительный поршень опускается. Металлический шарик перекрывает подающую магистраль главного тормозного цилиндра. При повышении скорости вращения обмотка обесточивается, регулирующий поршень выталкивается пружиной вперед, тормозное усилие колесного тормозного цилиндра снова увеличивается.

На тормозных рычагах пульсации не ощущается, поскольку металлический шарик во время регулирования перекрывает подающую магистраль главного тормозного цилиндра. Работа модулятора тормозного усилия контролируется пьезокерамикой. Регулирующий поршень усилием внутренней пружины при присутствии тока на обмотке оказывает давление на пьезокерамику, которая передает сигнал напряжения на блок управления. Таким образом работоспособность контролируется и при проведении самодиагностики системы. Выход из строя системы индицируется миганием двух контрольных ламп. Система имеет функцию самодиагностики, а сохраненные неисправности могут быть считаны тестером.

Рисунок. Модулятор тормозного усилия

  1. от главного тормозного цилиндра
  2. к колесному тормозному цилиндру
  3. Распределительный поршень
  4. Направляющий ролик
  5. Регулирующий поршень
  6. Обмотки электромагнитов
  7. Разъем для кабеля
  8. Пьезокерамика

В отношении модуляции тормозного усилия 2/2-ходовыми электромагнитными клапанами и гидравлическим блоком современные системы похожи на системы, устанавливаемые в автомобилях. На рисунке представлен гидравлический контур с впускным и выпускным клапанами для каждого контура торможения.

Рисунок. Гидравлический контур

Регулирование осуществляется путем открывания и закрывания клапанов, как и в системах легковых автомобилей.

Одинаковым является также определение и обработка скорости вращения колес и других входов. Характерными только для мотоциклов являются отдельные контуры торможения переднего и заднего колес, а также выключатель ABS для активного отключения системы.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Принцип работы ABS

ABS – это антиблокировочная система тормозов. Из названия сразу становится понятным ее предназначение. Но как же она работает?

Для чего нужна ABS

Каждый водитель знает, что во время торможения рано или поздно может наступить момент, когда колеса перестают вращаться и автомобиль начинает идти юзом. Такая ситуация опасна тем, что машина становится неуправляемой. Колеса, которые не вращаются, даже если их повернуть рулем, не смогут изменить траекторию движения автомобиля.

Блокировка колеса возникает тогда, когда сила торможения превышает коэффициент сцепления шины с дорогой. Этот момент возникает каждый раз в разное время и на льду наступит гораздо раньше, чем на сухом асфальте. Поэтому торможение во время гололеда (да еще экстренное!) превращается в весьма сложное задание.

Чтобы облегчить вождение автомобиля в сложных погодных условиях, была разработана антиблокировочная система тормозов.

Как работает ABS

Принцип работы антиблокировочной системы весьма прост – она способна обнаруживать блокировку одного или нескольких колес и, когда это происходит, «отключает» тормоза. Это равносильно тому, как если бы Вы отпустили педаль тормоза. Когда колесо снова начинает вращаться, ABS регистрирует начало вращения и вновь «включает» торможение…

Главная «фишка» всех этих действий в том, что ABS отключает и включает тормоза до 30 раз в секунду! Во время работы системы педаль тормоза дрожит под ногой, а на некоторых автомобилях слышно стрекотание работающих клапанов. При этом колеса продолжают вращаться, автомобиль не теряет управление, а торможение происходит с максимальной эффективностью.

russia-avto.ru

Вам может понравится

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о