Основной проблемой простейшей тормозной системы является блокировка одного или нескольких колес при слишком сильном нажатии на педаль или торможении на скользком покрытии. В результате автомобиль уводит в сторону, попытка скорректировать траекторию рулем будет безуспешной. Внедрение
ABS позволило сократить тормозной путь на большинстве покрытий и сохранить управляемость автомобиля при торможении.
Самые свежие новости в нашем Телеграме!
Подпишитесь, чтобы всегда быть в курсе событий
Подписаться
Конструкция
Основой системы
ABS является гидравлический блок, расположенный после вакуумного усилителя тормозов. Гидроблок оснащен клапанным модулем с электронным управлением, каждый клапан отвечает за свое колесо. Помимо клапанного модуля в гидроблоке установлен насос с приводом от электрического двигателя, обеспечивающий изменение давления жидкости в контурах.
Назначение ABS:
- сохранение прямолинейной траектории движения при торможении;
- обеспечение возможности маневра при торможении;
- оптимальное распределение усилий торможения для сокращения пути остановки;
- обеспечение адекватной реакции на изменение коэффициента сцепления шин с дорогой при торможении.
В ступицах колес установлены датчики вращения, конструкция сенсоров зависит от модели и даты производства автомобиля. Чаще всего используются съемные датчики, считывающие показания от вращающегося зубчатого венца. Встречаются интегрированные в ступицу датчики, задающим элементом является зубчатое металлическое кольцо ступичного подшипника. Датчики любого типа оснащены полюсными пластинами и постоянным магнитом, вокруг которых навита катушка. При вращении металлического элемента происходит пересечение полюсных пластин и магнита выступами, что приводит к генерации импульсов тока, которые учитываются блоком управления.
Блок ABS подключен к бортовой сети через один или несколько предохранителей. В щитке приборов установлена контрольная лампа оранжевого цвета, срабатывающая при включении зажигания, а затем гаснущая. Если есть ошибки по ABS, то лампа будет гореть и после пуска двигателя, напоминая водителю о неисправности системы. На основе ABS создана система стабилизации ESP, которая помимо устранения блокировки колес способна управлять тормозами для вывода автомобиля из начинающегося заноса.
Датчики вращения могут использоваться для оценки пройденного расстояния, хотя на ряде машин с ABS счетчик пробега работает по сигналам от датчика скорости в картере коробки передач. На ряде машин используются активные датчики с внешним питанием, позволяющие получать на выходе цифровой сигнал. Установленный под педалью тормоза датчик исключает случайное срабатывание ABS – система задействуется только после нажатия на педаль. Датчик также управляет работой сигнализаторов торможения. На ряде моделей автомобилей датчик ставится не под педалью тормоза, а на главном тормозном цилиндре.
Контролер ABS поддерживает диагностику, при появлении проблем фиксируются ошибки. На основе расшифровки кодов можно быстро определить неисправные элементы. Чаще всего страдают датчики и проводка, расположенные в агрессивной среде около ступиц колес. Система ABS учитывает при работе сигналы, подаваемые выключателем под педалью тормоза, который также иногда выходит из строя. Электроника ABS использует для работы и дополнительные данные от других систем автомобиля.
Система ABS также учитывает тормозной момент, создаваемый двигателем. При резком сбросе газа на скользкой дороге нельзя исключать блокировку ведущих колес. ABS контролирует частоту вращения и, при необходимости, увеличивает подачу топлива без вмешательства водителя. После устранения вероятности блокировки автомобиль переводится в режим торможения двигателем без подачи топлива.
Подробнее о гидроблоке
Гидроблок собран в металлическом корпусе, прикрепленном к кузову автомобиля на кронштейне. В нижней части блока расположен электрический привод насоса, в гидравлической системе предусмотрены демпферы для сглаживания толчков давления жидкости при низкой температуре окружающей среды. Контроллер гидроблока оснащен отдельным герметичным корпусом и колодкой для коммутации к бортовой сети автомобиля. В контроллере устанавливается процессор с заведомо избыточной производительностью для защиты от случайных сбоев. Как правило, процессор продублирован, а в электронной части предусмотрен контрольный третий процессор, который может использоваться для управления частью компонентов системы ABS.
Общий алгоритм работы
При нажатии на педаль тормоза усилие передается на жидкость, система ABS непрерывно контролирует частоту вращения колес автомобиля. В случае сильного замедления электроника дает команду на перекрытие клапана, что позволяет сохранить давление в линии. Водитель может сильнее давить на педаль тормоза, но в контуре с закрытым клапаном давление не повысится, что позволяет избежать полной блокировки.
Если замедление колеса продолжается, то необходимо сбросить часть жидкости в специальный ресивер через электромагнитный выпускной клапан. Если снижение давления не позволяет остановить блокировку, то включается откачивающий насос. После восстановления вращения ABS восстанавливает давление в контуре, перекрывая выпускной клапан и открывая впускной. Работа блока ощущается водителем в виде вибрации педали.
В случае блокировки задних колес на автомобилях без ABS машина теряет устойчивость и уходит в занос. Одной из причин блокировки при торможении является клевок машины вперед при резком нажатии на педаль тормоза. В результате возрастает нагрузка на передние колеса, а задние оказываются разгруженными и очень легко блокируются особенно на рыхлом или скользком дорожном покрытии.
ABS на программном уровне контролирует и регулирует давление в контурах передней и задней оси, предотвращая блокировку и занос. Для определения момента блокировки используются датчики вращения, электроника автоматически регулирует давление в контурах тормозов задних колес. В отличие от механического регулятора изменение давления происходит индивидуально для каждого заднего колеса с учетом коэффициента сцепления шины с дорогой.
При движении автомобиля задним ходом ситуация меняется – при резком торможении передние колеса разгружаются, что может привести к ухудшению или утере управляемости. Проблема чаще всего касается автомобилей, рассчитанных на эксплуатацию в сложных дорожных условиях. В этом случае блок управления ABS распределяет тормозные усилия в обратной последовательности. Изменение режима работы происходит автоматически на основе сигналов от датчиков вращения. Если датчики не поддерживают распознавание направления вращения, то переключение происходит по сигналам от рулевого управления или датчика вращения машины вокруг вертикальной оси.
Можно ли отключить
Отключение ABS производителями автомобилей не предусматривается. Некоторые водители деактивируют систему путем снятия предохранителя. В определенных ситуациях автомобиль без ABS может иметь меньший тормозной путь. С другой стороны, отключение ABS приводит к заносу при резком торможении – блок оснащен регулятором тормозных усилий. В тормозных системах без ABS всегда предусматривается механический регулятор давления, при наличии ABS его просто нет. Система ABS непосредственно влияет на безопасность эксплуатации автомобиля и должна быть работоспособной.
Заключение
Система ABS используется практически на всех современных автомобилях, став обязательной в странах Европы еще в 90-х гг. прошлого века. Система позволяет сократить тормозной путь, а также объехать препятствие с одновременным снижением скорости с максимальной эффективностью.