Антиблокировочная система тормозов ABS представ­ляет собой системы, оснащенные устрой­ствами управления с обратной связью, которые предотвращают блокировку колес во время торможения и сохраняют управляемость и курсовую устойчивость автомобиля. Если говорить в общем, они также сокращают тормозной путь по сравнению с торможением с полной блоки­ровкой колес. Это особенно заметно на мокрой дороге. Сокращение тормозного пути может достигать 10% или в несколько раз больше этого значения, в зависимости от степени влажности и коэффициента трения (сцепления колес с дорогой). При определенных, очень специфических условиях тормозной путь мо­жет быть длиннее, но автомобиль все еще будет сохранять устойчивость и управляемость.

 

 

 

Требования, предъявляемые к антиблокировочной системе тормозов ABS, описаны в Правилах ECE-R13. Эти Правила определяют ABS как компонент ра­бочей тормозной системы (рис. «Схема тормозной системы с ABS» ), который автоматически контролирует пробуксовку колес в направлении вращения колес на одном или более колесах при торможении.

 

Приложение 13 ECE-R13 определяет три категории. Нынешнее поколение ABS отвечает высшему уровню требований (категория 1).

 

Принципы действия ABS

 

Модуляция давления

 

2/2-ходовой электромагнитный клапан (впускной клапан) с двумя гидравлическими подключениями и двумя положениями включения устанавливается между главным тормозным цилиндром и тормозным цилиндром колеса традиционной тормозной системы (рис. «Конструкция ABS» ). Когда клапан открыт (нормальная настройка для стандартного торможения), в тормозном цилиндре колеса может создаваться тормозное давление. Выпускной клапан, тоже 2/2-ходовой электромагнитный, в этот момент закрывается.

Если датчик угловой скорости колеса обнаружит резкое замедление колеса (риск его блокировки), то система предотвратит любое дальнейшее увеличение тормозного давления на данном колесе. Впускной и выпускной клапаны закрываются, и тормозное давление остается постоянным.

Если скорость замедления колеса продолжает расти, то должен открыться выпускной клапан. В результате давление в тормозном цилиндре колеса падает и колесо тормозится менее интенсивно. Тормозная жидкость, устремляющаяся в промежуточный резервуар, откачивается обратно в главный тормозной цилиндр возвратным насосом.

 

Относительное скольжение колеса

 

Относительное скольжение колеса возникает тогда, когда скорость v_R, с которой центр ко­леса автомобиля движется в продольном на­правлении (скорость автомобиля) отличается от линейной скорости вращательного движе­ния колеса в точке контакта с поверхностью дороги v_U. Относительное скольжение ко­леса λ вычисляется следующим образом:

λ =(v_U-v_R)/v_R • 100% .

Согласно этой формуле, в случае блокировки ко­леса относительное скольжение составит λ = -1.

При первоначальном торможении давле­ние в приводе возрастает; величина относи­тельного скольжения колеса λ увеличивается и в максимальной точке на кривой сцепле­ния с дорогой/скольжения (рис. «Кривая зависимости сцепления с дорогой от скольжения колес» ) достига­ется граница устойчивого и нестабильного диапазонов качения колес. Начиная с этого момента, любое дальнейшее увеличение давления в приводе или тормозного момента не вызывает какого-либо дальнейшего повы­шения величины тормозной силы F_B (рис. «Силы на затормаживаемом колесе» ). В устойчивом диапазоне скольжение колес в значительной степени представляет собой юз, оно имеет возрастающую тенденцию к пробуксовке в нестабильном диапазоне.

 

 

Происходит более или менее резкое падение коэффициента трения μ_HF, в зависимости от формы кривой сцепления в нестабильном диа­пазоне. Без ABS результирующий избыточный момент вызывает очень быстрое блокирование колеса при торможении.

 

Основные процессы управления с обратной связью

 

Процессы управления ABS

 

Датчик угловой скорости колеса определяет скорость вращения колеса (рис. «Управляющий контур ABS» ). Если в движении одного из колес появляются при­знаки блокировки, то резко возрастают за­медление вращения колеса и его скольжение. Если они превышают критические значения, то блок управления ABS посылает сигналы к соленоидному распределительному клапану (гидравлическому блоку) для прекращения роста или уменьшения давления в тормозном механизме до прекращения опасности блокировки. Затем давление должно быть вос­становлено для предотвращения недотормаживания колеса. Во время автоматического управления торможением необходимо посто­янно определять устойчивое и нестабильное качение колес и удерживать его в диапазоне пробуксовки при максимальном тормозном усилии путем чередования фаз повышения, удержания и уменьшения давления.

Применительно к передним колесам эта по­следовательность управления выполняется ин­дивидуально, т.е. отдельно на каждом колесе. Из соображений обеспечения устойчивости для задних колес требуется другая стратегия управ­ления. Чтобы можно было поддерживать боко­вое ускорение и, соответственно, поперечные силы, на задних колесах при сохранении пол­ной мощности на поворотах требуется увеличе­ние коэффициентов бокового трения шин. Поэ­тому уровни пробуксовки задних колес должны быть минимальными, особенно у колеса на внешнем радиусе поворота. Это достигается за счет особой характеристики управления тормо­жением задних колес «select-low» или SL. Она означает, что последовательность управления определяется задним колесом, которое первым показывает признаки скорого блокирования. В 3-канальной конфигурации тормозной си­стемы с раздельным торможением передних и задних колес (см. «Варианты систем ABS»), это достигается путем параллельного соеди­нения гидравлических контуров. Однако в диагонально разделенных тормозных контурах это достигается путем управления распредели­тельными клапанами задних колес с логикой параллельного воздействия.

 

Воздействие на замкнутый контур управления

 

При разработке системы ABS принимают во внимание, следующее:

• Варианты сцепления между шиной и дорогой;
• Неровности дорожного покрытия, вызывающие колебания колес и осей;
• Овальность, тормозной гистерезис, снижение эффективности тормозов;
• Изменения давления в главном тормозном цилиндре при воздействии водителя на педаль тормоза;
• Изменения радиуса колеса, например, при установке запасного колеса.

 

Критерии качества управления

 

Эффективные антиблокировочные системы должны отвечать следующим критериям качества управления:

• Сохранение курсовой устойчивости путем обеспечения достаточных боковых сил на задних колесах;
• Сохранение управляемости путем обеспе­чения достаточных боковых сил на задних колесах;
• Уменьшение тормозного пути по сравнению с торможением с блокировкой колес путем оптимизации сцепления шин с дорогой;
• Быстрая корректировка тормозных сил для различных коэффициентов сцепления, на­пример, когда автомобиль движется по лужам, через небольшие участки льда или укатанного снега;
• Обеспечение небольшой амплитуды тор­мозного момента во избежание вибраций в подвеске;
• Достижение высокого уровня комфорта путем использования бесшумных актюа- торов и обратной связи через педаль тор­моза.

 

Типичный цикл управления

 

Изображенный на рис. «Регулирующий цикл ABS для больших коэффициентов трения» цикл управления по­казывает автоматическое управление тормо­зами в случае высокого коэффициента тре­ния. Изменение скорости вращения колеса (замедление при торможении) вычисляется с помощью электронного блока управления. После того, как эта величина упадет ниже определенного порога («-а»), клапан гидравлического модулятора переключается в режим удержания давления. Если далее ско­рость вращения колеса уменьшится ниже по­рога допустимого скольжения λ₁ то клапан переключается на сброс давления, который длится до тех пор, пока замедление колеса не достигнет снова значения «-а». В течение по­следующей фазы удержания давления уско­рение увеличивается до пороговой величины «+а», затем тормозное давление поддержи­вается на постоянном уровне.

После превышения высокого порога «+А» происходит увеличение давления, колесо чрезмерно не ускоряется, так как вступает в диапазон устойчивого качения. После умень­шения ускорения до порога (+а) давление начинает медленно увеличиваться до тех пор, пока ускорение колеса не станет снова меньше порога (-а). В это время начинается следующий цикл управления.

Во время первого цикла управления первона­чально была необходима короткая фаза удержа­ния давления для фильтрования помех. В случае большого момента инерции колеса, малого ко­эффициента сцепления медленного возраста­ния давления в рабочем цилиндре тормозного механизма (осторожное начальное торможение, например, на льду) колесо может заблокироваться без замедления, на которое система может отреагировать. В этом случае в работе системы ABS учитывается пробуксовка колес.

При определенных условиях и состоянии дорожного покрытия на легковых автомоби­лях с приводом на четыре колеса и блоки­ровкой дифференциала часто сталкиваются с проблемами при использовании ABS; это вынуждает прибегнуть к специальным мерам определения скорости движения во время процесса управления, более низким порого­вым величинам замедления колес и умень­шению крутящего момента двигателя.

 

Управление работой тормоза с задержкой увеличения момента вращения автомобиля вокруг вертикальной оси

 

При торможении на дороге с неодинаковыми коэффициентами трения (например, раз­ными значениями μ левые колеса на сухом асфальте, правые колеса — на льду), сильно отличающиеся тормозные силы на передних колесах приведут к возникновению момента вращения автомобиля вокруг вертикальной оси (рис. «Возникновение момента вращения автомобиля вокруг вертикальной оси, вызванного большой разностью коэффициентов трения» ).

На легковых автомобилях малого класса си­стема ABS должна дополняться устройством задержки увеличения момента вращения авто­мобиля вокруг вертикальной оси в целях под­держания управляемости вовремя экстрен­ного торможения на неоднородном дорожном покрытии. Задержка увеличения момента вра­щения вокруг вертикальной оси ограничивает рост давления в рабочем цилиндре переднего колеса с более высоким коэффициентом сце­пления с дорожным покрытием.

Концепция задержки увеличения момента вращения вокруг вертикальной оси продемон­стрирована на рис. «Кривые характеристик тормозного давления/угла разворота с задержкой возникновения момента вращения вокруг вертикальной оси (YMBD)»: кривая 1 представляет со­бой давление в главном тормозном цилиндре р_MC. Без задержки увеличения момента вра­щения вокруг вертикальной оси (т.н. системы YMBD) тормозное давление на колесе, движу­щемся по асфальту, быстро достигает вели­чины р_higt (кривая 2), тормозное давление на колесе, движущемся по льду вырастает лишь до р_low (кривая 5); каждое колесо тормозит с максимальным передаваемым тормозным усилием (индивидуальное управление).

 

 

Система YMBD 1 (кривая 3) подходит для автомобилей, для которых характеристики управляемости менее критичны, a YMBD 2 — для автомобилей, более склонных к потере курсовой устойчивости из-за возникновения момента вращения вокруг вертикальной оси (кривая 4).

Во всех случаях, когда используется система YMBD, сначала недотормаживается колесо с меньшей пробуксовкой. Это означает, что задержка увеличения момента вращения вокруг вертикальной оси должна всегда быть очень тщательно адаптирована к данному автомобилю, чтобы ограничить увеличение тормозного пути.

 

Варианты систем ABS

 

В настоящее время предлагается несколько версий ABS в зависимости от конфигурации тормозных контуров, конфигурации привода и трансмиссии, функциональных требований и бюджета. Наиболее популярным распреде­лением тормозных сил является диагональное разделение (Х-образная конфигурация тор­мозных контуров), менее популярным — раз­деление передних и задних колес (Н-образная конфигурация тормозных контуров). Конфи­гурации HI и НН (например, в Daimler Maybach) являются специализированными и редко ис­пользуются в сочетании с ABS. Варианты систем ABS различаются по количеству каналов управления и датчиков угловых скоростей колес.

 

4-канальная система ABS с 4 датчиками

 

4-канальные системы ABS с 4 датчиками (рис. «Варианты систем ABS» ) позволяют индивиду­ально регулировать тормозное давление на каждом колесе по четырем гидравлическим каналам, с разделением тормозных контуров между передними и задними колесами (для ll-образной конфигурации тормозных конту­ров) или диагональным распределением (для Х-образной конфигурации тормозных конту­ров). У каждого колеса есть свой датчик, из­меряющий угловую скорость.

 

 

Для сегмента сверхкомпактных автомо­билей с рабочим объемом двигателя до 660 куб.см (MIDGET) японского рынка был разработан сильно упрощенный вариант ABS. Он положил конец демпфирующим камерам и возвратным насосам. Небольшое количество компонентов по сравнению с традиционными системами обеспечивает значительную эко­номию, но имеет и ряд функциональных не­достатков. Производство систем этого типа постепенно прекращается.

 

3-канальная система ABS с 3 датчиками

 

Вместо привычного расположения с отдель­ным датчиком угловой скорости на каждом колесе в этом варианте у задних колес име­ется один датчик, устанавливаемый в диф­ференциале. В силу характеристик диффе­ренциала он позволяет измерять разность угловых скоростей колес с определенными ограничениями. Характеристики управления SL для задних колес, т.е. параллельное соеди­нение тормозов двух задних колес, позволяют обойтись одним гидравлическим каналом для (параллельного) регулирования давления за­дних колес.

Гидравлические 3-канальные системы требуют II-образной конфигурации тормозных конту­ров (разделение передних и задних колес).

Системы с 3 датчиками можно исполь­зовать только в автомобилях с задним при­водом, главным образом, в грузовиках. Количество автомобилей, оснащаемых такими системами, падает.

 

2-канальная система ABS с 1 или 2 датчиками

 

2-канальные системы ABS начали производить из-за небольшого количества требуемых компонентов и, соответственно, возможности экономии затрат. Их популярность была огра­ничена, так как их функциональность была не­достаточной. Эти системы сейчас практически не используются в автомобилях.

Некоторые продаваемые в США лег­кие грузовики с межосевым разделением тормозных контуров все еще оснащаются системами RWAL (Rear Wheel Anti-Lock, антиблокировочная система для задних колес) — специальными упрощенными версиями 2-канальной системы ABS, состоящими из датчика на дифференциале заднего моста и одиночного управляющего канала (без воз­вратного насоса), предотвращающего блоки­ровку задних колес. При достаточно большом тормозном давлении передние колеса все равно могут заблокироваться, что приводит к риску потери управляемости при опреде­ленных условиях.

Такая система не отвечает функциональным требованиям, предъявляемым к системам ABS Категории 1.

 

Использование ABS на мотоциклах

 

За последние годы удалось существенно сни­зить размер и массу систем ABS. В результате серийно производимые системы ABS стали привлекательной опцией для мотоциклов. Следовательно, этот класс транспортных средств сможет воспользоваться преимуще­ствами ABS как системы безопасности.

Автомобильная система для использова­ния в мотоциклах модифицируется. Вместо привычных восьми 2/2-ходовых клапанов в гидравлическом блоке у автомобилей (с Х-образной конфигурацией тормозных кон­туров), у мотоциклов обычно применяется четыре клапана. Алгоритм управления также кардинально отличается от используемого в автомобильной системе ABS.

Другие варианты системы появились в результате спроса на комбинированные тор­мозные системы (CBS), т.е. системы, в которых и передними, и задними тормозами можно управлять либо педалью, либо ручным ры­чагом, возможно в сочетании с отдельными средствами активации передних тормозов. Для этого типа требуется 3-канальный гидравличе­ский блок. Однако конструкция варианта CBS сильно зависит от модели мотоцикла.

 

Примеры систем ABS

 

Гидравлический блок ABS

 

Разработка электромагнитных клапанов с двумя положениями переключения гидрав­лики (2/2-ходовые клапаны, используемые в системах ABS, начиная с 5-го поколения ABS) позволила полностью изменить ABS по сравнению с версией ABS-2S/ABS-2E, где ис­пользовались 3/3-ходовые клапаны. Это ра­дикально рационализировало конструкцию и изготовление. Однако базовая гидравлическая концепция ABS не изменилась с начала серий­ного производства в 1978 году. Это означает, что герметичные тормозные контуры и прин­цип возврата жидкости остались теми же.

 

 

Главные компоненты гидравлического блока, называемого также гидравлическим модулятором, следующие (рис. «Гидравлическая схема антиблокировочной тормозной системы ABS» ):

• По одному возвратному насосу на тормоз­ной контур;
• Аккумуляторная камера;
• Демпфирующие функции, ранее выполняв­шиеся аккумуляторной камерой и ограни­чителем потока, теперь выполняются как гидравлически, так и системами управле­ния, т.е. программным обеспечением;
• 2/2-ходовые электромагнитные клапаны с двумя гидравлическими позициями и двумя гидравлическими подключениями.

 

Для каждого колеса имеется одна пара электромагнитных клапанов (кроме случая с 3-канальными конфигурациями с межосевым разделением тормозных контуров), один из которых открывается в обесточенном состоя­нии для увеличения давления (впускной кла­пан, IV), а другой закрывается в обесточенном состоянии для снижения давления (выпускной клапан, OV). Обратный клапан устанавливают параллельно с впускным клапаном для более быстрого уменьшения давления в колесных тормозах при прекращении их работы.

 

Электромагнитные клапаны

 

Распределение функций увеличения и уменьшения давления между отдельными электромагнитными клапанами только с одной активной настройкой (под напряжением) по­зволило сделать конструкцию клапанов компактной — уменьшить размеры и массу, а также снизить магнитные силы по сравнению с использовавшимися ранее 3/3-ходовыми электромагнитными клапанами. Это позволяет оптимизировать электрическое управление с небольшими потерями электрической мощ­ности в катушках электромагнитных клапанов и в блоке управления. Кроме того, клапанный блок (рис. «Конструкция гидравлического блока ABS 8» ) можно сделать меньшего раз­мера. Это выливается в довольно значитель­ную экономию массы и габаритов.

2/2-ходовые электромагнитные клапаны бы­вают разной конструкции и с разными характеристиками, и в силу своих компактных размеров и превосходной динамики они обеспечивают до­статочно быстрое электрическое переключение для циклической работы с широтно-импульсной модуляцией. Другими словами, они имеют ха­рактеристики пропорциональных клапанов.

 

 

Система ABS 8 имеет клапанное регули­рование с модуляцией «ток-сигнал», суще­ственно улучшающее функции (например, адаптацию к изменениям коэффициента трения) и упрощенное управление (меньше колебания ускорения благодаря ступеням давления и аналоговому регулированию дав­ления). Эта мехатронная оптимизация оказы­вает положительный эффект не только на функции, но и на удобство в использовании, т.е. на шум и обратную связь на педали.

ABS 8 позволяет специфически адаптиро­ваться к индивидуальным требованиям по классам автомобилей путем изменения ком­понентов (использование двигателей разной мощности, варьирование размера аккумуля­торной камеры и т.д.). Мощность двигателя возвратного насоса может варьироваться в пределах 90 — 200 Вт. Можно также изменять размер аккумуляторной камеры.

 

Электронный блок управления (ЭБУ) ABS

 

Результаты, достигнутые в процессе развития системы ABS, главным образом являются следствием огромного прогресса в области электроники. Времена, когда ЭБУ ABS состоял из более 1000 деталей (ABS 1-го поколения — из 1970 деталей, аналоговая конструкция) уже далеко позади. Интеграция функций в контуры LSI, использование высокопроизводительных микрокомпьютеров и гибридной технологии ЭБУ обеспечивают высокую монтажную плотность и, следовательно, дальнейшую миниатюризацию. В то же время, это приводит к значительному повышению эффективности и функциональности системы. Использование микропроцессоров позволило достичь значительной оптимизации алгоритмов управления, включая адаптацию к требованиям изготовителей автомобилей и особенностям моделей.

Блок управления выполняется в виде сменного ЭБУ и монтируется прямо на ги­дравлический блок. Преимущество такого размещения состоит в возможности миними­зации внешней проводки. В жгуте становится меньше проводов. В результате сокращается потребность в пространстве и упрощается монтаж. Компоновочная схема требует лишь одного штекерного соединения между ЭБУ и гидравлическим блоком и для подключения двигателя возвратного насоса.

ЭБУ, схематически изображенный на рис. «Принципиальная схема ЭБУ», представляет собой 4-канальную версию с 4 датчиками. Два микроконтроллера об­рабатывают программу управления. В ЭБУ систем ABS они имеют частоту около 20 МГц и объем памяти около 128 кБ. Для версий ABS со специальными функциями достаточно па­мяти около 256 кБ.

В очень сложных системах, таких как си­стема динамической стабилизации (ESP), объем памяти может достигать 1 МБ. В зависимости от того, какая скорость обра­ботки необходима, могут использоваться и микропроцессоры с более высокой тактовой частотой.

Программное обеспечение состоит из сле­дующих модулей:

• операционная система;
• ПО для самодиагностики;
• ПО для различных функций;
• ПО автопроизводителей и ПО для различ­ных приложений.

 

Обмен данными с другими ЭБУ и диагностика осуществляются по шине CAN или FlexRay.

 

Антиблокировочная тормозная система ABS для коммерческих автомобилей

 

Антиблокировочная тормозная система предотвращает блокирование колес при слишком сильном торможении. Поэтому автомобиль сохраняет курсовую устойчивость и управляемость даже при экстренном тор­можении на скользкой дороге. Антиблоки­ровочная тормозная система предотвращает опасность складывания автопоезда.

В отличие от легковых, грузовые авто­мобили имеют пневматические тормозные системы. Тем не менее, функциональное описание процесса управления ABS для лег­ковых автомобилей в принципе применимо и к грузовым.

 

Методы управления ABS для коммерческих автомобилей

 

Индивидуальное управление (IR)

 

Процесс, при котором устанавливается и кон­тролируется оптимальное давление индивиду­ально для каждого колеса, что позволяет полу­чать наименьший тормозной путь. В условиях с μ-разделением (разное сцепление с дорогой ведущих колес — например, на одной колее асфальт, а на другой — лед), при торможении возникает большой момент вращения автомо­биля вокруг вертикальной оси, что усложняет управляемость автомобилей с короткой ко­лесной базой. Это сопряжено с возникновением большого крутящего момента в рулевом управлении из-за повышенного плеча обкатки на грузовых автомобилях. Индивидуальное управление обычно используется в грузовых автомобилях на заднем мосту.

 

Управление «select-low» (SL)

 

Этот процесс уменьшает момент вращения ав­томобиля вокруг вертикальной оси и момент в рулевом управлении до нуля. Это достигается путем создания одинакового тормозного дав­ления на обоих колесах оси. Для этой цели ис­пользуется один клапан управления давлением в обоих колесах одной оси. В случае чистого управления SL уровень давления определяется по колесу, которое осуществляет движение на покрытии с наименьшим коэффициентом сце­пления. В условиях μ-разделения тормозной путь увеличивается, но управляемость и курсо­вая устойчивость автомобиля улучшаются. Если сцепление с дорогой (коэффициенты трения) одинаковы на обеих колеях, то тормоз­ной путь, управляемость и курсовая устойчи­вость практически идентичны у систем индиви­дуального управления (IR).

 

Индивидуальное управление, модифицированное (IRM)

 

При этом процессе на каждом колесе оси устанавливается клапан модулирования дав­ления. Моменты увода уменьшаются лишь настолько, насколько это необходимо, и ограничивается разность тормозного давле­ния между левой и правой сторонами до до­пустимого уровня. В результате колесо, име­ющее более высокий коэффициент трения, тормозится чуть меньше. Такое компромисс­ное решение приводит к немного большему тормозному пути, чем вовремя индивиду­ального управления, однако обеспечивается более безопасное управление автомобилем.

 

Оборудование ABS для коммерческих автомобилей

 

Современные ЭБУ ABS для грузовиков, тяга­чей, автобусов можно использовать на двух- и трехосных автомобилях (рис. «Примеры систем ABS для грузовых автомобилей» ). Вовремя за­поминания значений при первом вводе в экс­плуатацию блок управления настраивается на соответствующий автомобиль в зависимости от подключенных компонентов. Это включает в себя определение количества осей, метода управления ABS и дополнительные функции, которые могут оказаться необходимыми, такие как система управления тяговым усилием TCS. Схожая ситуация имеет место и с ЭБУ ABS для прицепов и полуприцепов. Один и тот же ЭБУ можно использовать в прицепах и полуприце­пах с одной, двумя и тремя осями и адапти­ровать к уровню имеющегося оборудования.

 

 

Если одна ось является подъемной, то она ав­томатически исключается из процесса управ­ления ABS при ее подъеме.

Когда две оси находятся близко друг к другу, часто только одна из них оснащается датчиками угловой скорости колес. Тормозное давление двух соседних колес регулируется совместно одним клапаном регулирования давления. На многоосных автомобилях с боль­шими расстояниями между осями, например, у сочлененных автобусов, предпочтительным является трехосное управление.

Индивидуальное модифицированное управление (IRM) чаще всего используется на управляемых осях; управление SL тоже ино­гда применяется, но очень редко. На задних осях тягачей обычно выбирается индивиду­альное управление.

 

Блок управления

 

Блок управления позволяет управлять раз­личными модификациями, здесь подробно не описываемыми. Например, обе оси полу­прицепа имеют датчики частоты вращения колес, однако каждая сторона оснащена только одним клапаном модуляции давле­ния, и колеса одной стороны находятся под управлением типа SL.

Все системы ABS могут оснащаться одно­канальными клапанами регулирования давления. Системы ABS прицепов могут оборудоваться модуляторами давления с клапанами управления.

Для грузовых автомобилей небольшой гру­зоподъемности с пневмогидравлическим приводом тормозов ABS подключается в пневматическую магистраль посредством одноканальных модуляторов давления и определяет давление в гидравлической тормозной магистрали.

Когда автомобиль эксплуатируется на до­рогах с низким коэффициентом сцепления, то работа вспомогательной тормозной системы во время торможения может привести к чрезмерному проскальзыванию ведущих колес. Это может ухудшить курсовую устой­чивость автомобиля. Поэтому ABS контроли­рует пробуксовку и регулирует ее до опреде­ленного допустимого уровня при включении и выключении тормоза-замедлителя.

 

Компоненты ABS коммерческих автомобилей

 

Датчики угловой скорости колес

 

Вращение колес контролируется датчиками угловой скорости колес (индуктивных либо датчиков Холла). В сочетании с импульсным кольцом, вращающимся со скоростью ко­леса, они генерируют соответствующий элек­трический сигнал. Электрические сигналы обрабатываются в ЭБУ.

 

Электронный блок управления (ЭБУ)

 

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков угловых скоростей колес. Затем сигналы сравнива­ются. Всегда сравниваются ведущее и ведо­мое колеса, колеса на внутреннем и внешнем радиусах поворота, а также динамически нагруженное и динамически ненагруженное колеса. На их основании вычисляется пробук­совывание отдельных колес и активируются соответствующие клапаны регулирования давления.

Другие функции, такие как автоматиче­ское отключение тормоза-замедлителя, мо­гут быть выполнены в процессе управления. ЭБУ ABS снабжаются предохранительным контуром, непрерывно контролирующим всю систему. При обнаружении сбоев происходит частичное или полное выключение системы. Коды неисправностей хранятся в ЗУ неис­правностей и могут быть считаны с помощью диагностического тестера и удалены из ЗУ после устранения неисправностей.

Некоторые ЭБУ содержат не только функ­цию ABS, но и также другие функции, напри­мер, систему управления тяговым усилием (TCS) или управления крутящим моментом двигателя (MSR).

 

Клапан регулирования давления

 

Клапаны регулирования давления размеща­ются между клапаном рабочего тормоза и ра­бочими цилиндрами тормозных механизмов колес и контролируют тормозное давление одного или более колес (рис. «Клапан регулирования давления» ). Клапаны ре­гулирования давления состоят из комбинации электромагнитных и пневматических клапанов. Они обычно содержат один выпускной клапан и один клапан удержания давления (однока­нальный клапан регулирования давления), но также может использоваться комбинация из одного выпускного клапана и двух клапанов удержания давления (двухканальный клапан регулирования давления). Электроника управ­ляет электромагнитными клапанами в соот­ветствующей комбинации с целью достижения требуемых режимов поддержания или умень­шения давления. При выключенных клапанах создается режим нарастания давления.

 

 

Когда осуществляется обычное торможе­ние (без вмешательства ABS, т. е. при отсут­ствии тенденции блокировки колеса), воздух проходит через модуляторы давления сво­бодно в обоих направлениях. Это обеспечи­вает безотказную работу рабочей тормозной системы.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ: