Как работает антиблокировочная система торможения?

Расположение компонентов антиблокировочной системы. При резком торможении на скользкой дороге могут возникнуть проблемы. Антиблокировочная система (ABS) принимает на себя это действие и бережет Ваши нервы. На самом деле, на скользкой дороге даже профессиональный водитель не может затормозить без ABS также быстро, как среднестатистический водитель с ней.

В этой статье мы рассмотрим антиблокировочные системы — зачем они нам нужны, как они устроены, как они работают, какие они бывают, и какие проблемы могут возникнуть при их использовании?

Система ABS

В теории, антиблокировочная система устроена достаточно просто. Если Вы буксуете на льду, то видите, как колеса вращаются, но сцепление с дорогой отсутствует. Это происходит из-за проскальзывания опорной площади колеса на льду. Антиблокировочная система предотвращает блокировку и проскальзывание колес, что дает Вам два преимущества: остановка происходит быстрее, и Вы сохраняете управление автомобилем во время остановки.

ABS включает в себя следующие компоненты:

• Датчики скорости
• Насос
• Клапаны
• Блок управления

Датчики скорости

Антиблокировочной системе необходимо отслеживать момент, пограничный с блокировкой колес. Датчики скорости, установленные на каждом колесе, или в некоторых случаях, на дифференциале, считывают эту информацию.

Клапаны

В тормозной системе установлены клапаны для каждого тормоза, контролируемого ABS. В некоторых системах клапан имеет 3 положения:

• В положении 1 клапан открыт; давление от главного цилиндра передается на тормоз.
• В положении 2 клапан блокирует линию, изолируя тормоз от главного цилиндра. Это предотвращает повышение давления при более сильном нажатии на педаль тормоза.
• В положении 3 клапан немного снижает давление в тормозе.

Насос

Т.к. клапан может ослаблять давление тормозов, необходимо как-то его нагнетать в исходное положение. Для этого используется насос; когда клапан стравливает давление в линии, насос нагнетает его до необходимого уровня.

Блок управления

Блок управления представляет собой компьютер. Он отслеживает показания датчиков скорости и контролирует клапаны. Насос и клапаны ABS

Работа ABS

Существуют различные варианты алгоритмов и их комбинаций для управления ABS. Мы рассмотрим принцип работы наиболее простой системы.

Блок управления непрерывно считывает показания датчиков скорости. Он отслеживает любые уменьшения скорости, которые не являются нормальными. Например, перед блокировкой колеса, скорость его вращения резко падает. При игнорировании этого, колесо останавливается намного быстрее, чем автомобиль. В идеальных условиях для остановки при скорости движения 100 км/ч, автомобилю требуется примерно 5 секунд, но колесо блокируется менее, чем за 1 секунду.

Блок управления ABS знает, что такое резкое прерывание движения невозможно, поэтому он снижает давление на тормоза до тех пор, пока не начнется ускорение, затем опять повышает давление до повторного торможения. Это происходит настолько быстро, что колесо не успевает резко изменить скорость. В результате колеса тормозят с той же скоростью, что и автомобиль, при этом колеса тормозят в положении, пограничным с блокировкой. При этом система достигает максимального тормозного усилия.

При срабатывании ABS вы почувствуете пульсацию педали тормоза; это происходит из-за быстрого открытия и закрытия клапанов. В некоторых ABS происходит до 15 циклов открытия/закрытия клапанов в секунду.

Типы антиблокировочных систем

В автомобилях используются различные типы антиблокировочных систем в зависимости от типа установленных тормозов. Мы будем рассматривать ABS по числу каналов — т.е. количеству клапанов, которые контролируются по отдельности — и количеству датчиков скорости.

Четырехканальная ABS с четырьмя датчиками
Данный тип является наилучшим. Датчики скорости установлены на каждом колесе, а также для каждого колеса установлен отдельный клапан. При таком типе ABS, блок управления контролирует каждое колесо в отдельности для обеспечения наивысшего усилия торможения.

Трехканальная ABS с тремя датчиками
Обычно такой тип используется на небольших грузовиках (пикапах) при действии ABS на все четыре колеса. Передние колеса имеют два датчика и клапана, по одному для каждого колеса, а для задних колес устанавливается один датчик и клапан. Датчик скорости задних колес расположен на заднем мосту.

Такая система предусматривает индивидуальный контроль для каждого переднего колеса, обеспечивая максимального усилия торможения. Задние же колеса отслеживаются в паре, т.е. для срабатывания ABS необходима блокировка обоих задних колес. Такой тип ABS допускает блокировку одного заднего колеса при торможения, что снижает его эффективность.

Одноканальная ABS с одним датчиком
Такой тип обычно устанавливается на небольших грузовиках (пикапах) при действии ABS только на задние колеса. Такая ABS имеет только один клапан для контроля обоих задних колес и один датчик, расположенный на заднем мосту.

Данный тип функционирует также, как и задняя часть трехканальной ABS. Задние колеса отслеживаются в паре, т.е. для срабатывания ABS необходима блокировка обоих задних колес. Такой тип ABS допускает блокировку одного заднего колеса при торможения, что снижает его эффективность.

Такую ABS легко узнать. Обычно она имеет одну тормозную магистраль, идущую к обоим задних колесам через тройник. Вы также можете найти датчик скорости по электрическому соединению рядом с дифференциалом заднего моста.

Часто задаваемые вопросы по ABS

Нужно ли мне тормозить прерывистым нажатием на педаль тормоза на скользкой дороге?
При езде на автомобиле, оборудованном ABS, не нужно тормозить прерывистым нажатием на педаль. Прерывистое нажатие на педаль тормоза используется при торможении автомобиля без ABS для предотвращения блокировки колес и сохранения управления машиной. В автомобилях с ABS блокировка колес не происходит никогда, поэтому прерывистое нажатие на педаль лишь продлит время остановки.

При экстренном торможении на автомобиле с ABS необходимо уверенно нажимать на педаль тормоза и удерживать ее нажатой, пока ABS осуществляет торможение. Вы можете почувствовать сильную пульсацию педали, но так и должно быть, не отпускайте педаль.

Правда ли работает антиблокировочная система?
ABS делает торможение более эффективным. Она предотвращает блокировку колес и обеспечивает наименьший тормозной путь на скользкой дороге. Но способствует ли ABS предотвращению ДТП?

Американский институт дорожной безопасности провел ряд исследований для определения, насколько часто автомобили ABS участвуют в ДТП со смертельным исходом. Результаты исследования 1996 г. показали, что ABS не предотвращает возникновение ДТП со смертельным исходом. Также было отмечено, что автомобили с ABS реже участвуют в ДТП со смертельным исходом для водителя и пассажиров автомобиля, с которым произошло столкновение, но чаще со смертельным исходом для водителя и пассажиров машины с ABS, особенно при ДТП с участием одного автомобиля.

По этой причине до сих пор ведутся споры по поводу эффективности ABS. Некоторые считают, что водители автомобилей с ABS неправильно осуществляют торможение и отпускают педаль, когда чувствуют ее пульсацию. Некоторые считают, что если ABS позволяет управлять автомобилем при экстренном торможении, то многие в приступе паники съезжают с дороги и разбиваются.

Последние исследования показывают, что автомобили, оборудованные ABS, реже участвуют в ДТП, однако это еще не является основанием полагать, что ABS повышает безопасность движения.

Схема расположения компонентов ABS

Давайте соединим все части ABS вместе и посмотрим, как она работает. На рисунке представлен как пример, так и крупный план расположения компонентов ABS в автомобиле. Компоненты антиблокировочной системы.

www.exist.ru

Как работает АБС (антиблокировочная система abs)

Содержание статьи

Почему “антиблокировочная”?

Плавно нажимая на педаль тормоза, мы замедляем движение автомобиля до полной его остановки. Однако, бывает, что нужно остановиться мгновенно, мы резко жмем на педаль, вот тогда и возникает опасность “юза”, т.е. скольжения заблокированных колес по скользкой дороге, при котором автомобиль не слушается поворота руля. В автошколах инструктор по вождению учит: на мокром асфальте эффективней гасить скорость “толчками”, быстро нажимая и отпуская педаль тормоза, ощущая при этом границу скольжения и стараясь не перейти ее. Скажите, кто в минуту опасности вспомнит подобные наставления? Статистика неумолима – 10% аварий происходит из-за того, что заблокированные передние колеса на льду, снегу и мокром асфальте не могут изменить направления движения автомобиля. Что делать? Люди придумали антиблокировочную систему (ABS), т.е. ряд устройств, которые при торможении автомобиля, вне зависимости от действий водителя, предотвращают блокировку колес. Таким образом, автомобиль с ABS на скользкой поверхности дороги при необходимости в экстренной остановке не только не “проскочит” с невращающимися колесами вперед, не только не потеряет управление (иногда от этого зависит жизнь пешеходов), но и, возможно, не вылетит с проезжей части со всеми вытекающими из этого последствиями.

Как работает ABS?

Схема АБС

Замечено, что максимальное сцепление колеса с поверхностью дороги (будь это сухой или мокрый асфальт, мокрая брусчатка или укатанный снег) достигается при некотором, а точнее 15-30 процентном относительном его проскальзывании. Именно это проскальзывание и является тем единственно допустимым и желательным, которое обеспечивается настройкой элементов системы. Что же это за элементы? Во-первых, заметим, что ABS работает, создавая импульсы давления тормозной жидкости, которые передаются колесам. Т.е. наставления инструктора выполняет за человека электроника и исполнительные механизмы, делая это самым оптимальным образом. Все существующие на автомобилях ABS включают в себя три главных составляющих: датчики, установленные на колесах и регистрирующие скорость их вращения, электронный блок обработки данных и модулятор или даже блок модуляторов, который и меняет циклически давление в тормозной магистрали.

Датчики. Представьте себе, что на ступице колеса закреплен зубчатый венец. Датчик неподвижно крепится над торцом венца. Он состоит из магнитного сердечника, расположенного внутри катушки. При вращении зубчатого венца в катушке индуцируется электрический ток, частота которого прямо пропорциональна угловой скорости вращения колеса. Полученная таким образом от датчика информация передается по проводу электронному блоку управления.

Электронный блок управления. Получая информацию, что называется “с колес”, блок управления отслеживает моменты их блокировки. А так как блокировка происходит от переизбытка давления тормозной жидкости в магистрали, подводящей ее к колесу, “мозг” вырабатывает команду: “снизить давление!”

Модуляторы. Выполняют эту команду модуляторы, содержащие, как правило, два электромагнитных клапана. Первый перекрывает доступ жидкости в магистраль, идущую от главного цилиндра к колесу, второй – при избыточном давлении открывает путь тормозной жидкости в резервуар гидроаккумулятора низкого давления (демпфер).

ABS бывают разные

В самых дорогих, а значит, и самых эффективных четырехканальных системах каждое колесо имеет индивидуальное регулирование давления тормозной жидкости. Естественно, что количество датчиков угловой скорости, модуляторов давления и каналов управления в этом случае равно числу колес. Все четырёхканальные системы выполняют функцию EBD (регулировку тормозных усилий по осям). Дешевые обходятся одним общим модулятором и одним каналом управления. В таких ABS растормаживание всех колёс происходит при блокировке хотя бы одного. Наибольшее применение получила система с четырьмя датчиками, но с двумя модуляторами (по одному на ось) и двумя каналами управления. В них регулировка давления на оси происходит по сигналу датчика или худшего колеса, или лучшего. Наконец, выпускают трехканальную систему. Три модулятора этой системы обслуживают три канала, производя индивидуальное регулирование давления тормозной жидкости в магистралях передних колес по отдельности и обеих задних колес.

Вы думаете, что давление тормозной жидкости в тормозной магистрали создается только главным тормозным цилиндром? Отнюдь нет. Часто ему помогает специальный, встроенный в систему гидронасос. В новейших ABS с помощью компьютера оценивается динамика движения автомобиля, угол наклона дорожного полотна, сцепление с поверхностью дороги, влияние включенного круиз-контроля при замедлении автомобиля и другие факторы и, на основании этой информации определяет какое нужно давление в тормозной магистрали. Определив необходимую величину давления, ее обеспечивают подачей или стравливанием тормозной жидкости в гидроаккумулятор.

На большинстве автомобилей с антиблокировочными системами торможение на рыхлом снегу и на гравии будет намного больше, чем на остальных автомобилях (из-за эффекта сбора валика грунта или снега перед заблокированным колесом). На последних ABS блоки распознают тип опорной поверхности по относительному скольжению и допускают возможность блокировки колёс. Такие системы не зажгут лампочку неисправности при прокрутке колёс на подъёмнике (например при диагностике ступичных подшипников), хотя в памяти это обязательно отметят.

ABS – друг водителя

Перейдем теперь от теории к практике. Почему все-таки нужно стремиться приобрести автомобиль с ABS? В экстренной ситуации, когда инстинктивно вы с силой жмете на педаль тормоза, при любых, даже самых неблагоприятных дорожных условиях, автомобиль не развернет, не уведет с заданного курса. Напротив, управляемость машины сохранится, это значит, что вы сможете объехать препятствие, а при торможении на скользком повороте избежать заноса. Работа ABS сопровождается импульсными толчками на педали тормоза (их сила зависит от конкретной марки автомобиля) и звуком “трещетки”, который исходит из блока модуляторов. Об исправности системы сигнализирует световой индикатор (с надписью “ABS”) на приборном щитке. Индикатор загорается при включенном зажигании и гаснет через 2-3 секунды после пуска двигателя. Если сигнал подается при работающем двигателе – есть повод для беспокойства, нужно ехать на СТО диагностировать и, возможно, ремонтировать систему.

Следует помнить о том, что торможение автомобиля с ABS не должно быть многократным и прерывистым. Тормозную педаль необходимо удерживать нажатой со значительным усилием во время процесса торможения – система сама обеспечит наименьший тормозной путь. Чтобы сделать такой простой вывод в США, например, потребовалось провести изучение причин достаточно большого количества автомобильных аварий в 1986-95 годах, в период массового внедрения ABS на американских автомобилях. Специалисты Страхового Института Безопасности Движения на Автострадах (Insurance Institute for Highway Safety) сначала не верили полученной статистике: вероятность гибели пассажиров при столкновении двух автомобилей, двигавшихся по сухому асфальту, оснащенных ABS была на 42% выше, чем при авариях машин без ABS. Оказалось, что во всех случаях водители, пересевшие с автомобилей, оснащенных обычными тормозными системами на модели с ABS допускали ошибку: они по привычке импульсивно нажимали на педаль при торможении и этим дезинформировали электронный блок управления, что и приводило к снижению эффективности торможения в ряде случаев до опасной черты.

На сухой дороге ABS может уменьшить тормозной путь автомобиля примерно на 20% по сравнению с тормозным путем машин с заблокированными колесами. На снегу, льду, мокром асфальте разница, естественно, будет намного больше. Замечено: применение ABS способствует увеличению срока службы шин. Установка ABS ненамного повышает стоимость автомобиля, не усложняет его техническое обслуживание и не требует от водителя каких-то особых навыков управления. Постоянное совершенствование конструкции систем вместе со снижением их стоимости вскоре приведет к тому, что они станут неотъемлемой, стандартной частью легковых автомобилей всех классов.

И всё же ABS не панацея

Специалисты считают, что наличие в автомобиле ABS создает у водителя иллюзию безопасности, в результате чего он не учитывает, что ABS не создает сцепления с дорогой – это прерогатива протектора и размеров пятна контакта покрышек колес. Да, ABS предотвратит блокировку тормозов и позволит сохранить контроль над курсовой устойчивостью и поворачиваемостью, но она не гарантирует уменьшения тормозного пути. Когда речь идет о сухих и нескользких дорогах, бывает как раз наоборот – тормозной путь оказывается больше, чем у обычного автомобиля, но понимание этого приходит, к сожалению, слишком поздно.

Другой вопрос – могут ли ABS всегда достоверно распознавать ситуацию? Помнится, журналисты World Off Road во время испытаний внедорожников моделировали неудачный въезд на холм: потеря сцепления на полпути вверх, сильное нажатие на педаль тормоза, чтобы удержать машину на склоне, включение задней передачи – и мягкий спуск с горы, используя торможение двигателем. Все шло нормально, пока не пришел черед Ford Explorer, а затем и Mitsubishi Pajero, оснащенных ABS. Джипы упрямо скатывались с холма, несмотря на то, что испытатели выжимали педаль тормоза до упора: система воспринимала небольшое скольжение вниз на сыпучем склоне и резкое нажатие на тормоз в этот момент как команду разблокировать колеса. В результате и Ford, и Mitsubishi не могли удержаться на склоне без применения “ручника”. Нетрудно представить, чем чревата подобная ситуация в реальной жизни, если склон достаточно длинный, коллизия приключилась ближе к вершине, водитель растерялся (или не действует стояночный тормоз), а сзади уже пристроилась какая-нибудь машина.

Словом, как бы ни была хороша ABS в плане улучшения активной безопасности автомобиля, главным по-прежнему остается водитель, который обязан критически осмысливать дорожную ситуацию и реальные возможности своего “железного друга”.

Проблемы эксплуатации ABS

Заметим, что современные ABS обладают достаточно высокой надежностью и могут длительное время работать не выходя из строя. Электронные блоки ABS отказывают крайне редко, поскольку защищены специальными реле и предохранителями, и если такая неисправность все-таки случилась, то ее причина нередко бывает связана с нарушениями правил и рекомендаций, о которых упомянем чуть ниже. Самыми же уязвимыми в схеме ABS являются колесные датчики, располагаемые вблизи вращающихся деталей ступицы или полуосей. Место расположения этих датчиков благополучным никак не назовешь: различные загрязнения или даже слишком большой люфт в подшипниках ступицы способны вызывать сбои в работе датчиков, которые и становятся чаще всего виновниками неполадок в работе ABS.

Кроме того, на работоспособность ABS влияет величина напряжения между клеммами аккумулятора. При уменьшении напряжения до 10,5 В и ниже ABS вообще может самостоятельно выключиться через предохранительный электронный блок. Предохранительное реле может также сработать при недопустимых колебаниях и всплесках напряжения в сети автомобиля. Чтобы этого не случилось, нельзя разъединять электрические разъемы при включенном зажигании и работающем двигателе, необходимо строго следить за состоянием контактных соединений на генераторе. Если приходится заводить двигатель методом “прикуривания” от постороннего аккумулятора либо предоставлять для этой цели в качестве “донора” собственный автомобиль, соблюдайте следующие правила. При подсоединении проводов от внешнего аккумулятора необходимо, чтобы зажигание на вашем автомобиле было выключено (ключ из замка вынут). Пусть подзарядится ваш АКБ 5-10 минут. Перед запуском вашего автомобиля «донор» нужно заглушить и выключить зажигание, только потом включать зажигание и заводить свой. Это сохранит генератор на «доноре», а многие электронные блоки на вашем автомомбиле.

Что еще? Если автомобилю потребовался ремонт с применением сварки, то перед началом работ следует отсоединить проводку от электронного блока управления ABS. Кроме того, этот блок не рекомендуется подвергать нагреву свыше 85 градусов по Цельсию более двух часов. Это к тому, если автомобиль предполагается красить, а затем сушить горячим методом в специальной камере.

О том, что ABS неисправна, свидетельствует загорание контрольной лампы на панели приборов. Слишком нервно реагировать на это не следует, без тормозов автомобиль не останется, но при торможении будет вести себя как машина, в которой ABS отсутствует. Если контрольная лампочка ABS загорелась во время движения, необходимо остановить автомобиль, заглушить двигатель и проверить напряжение между клеммами аккумулятора. Если оно окажется ниже 10,5 В, то можно продолжать движение, а при первой возможности зарядить аккумулятор. Если лампочка ABS периодически загорается и гаснет, то, скорее всего, барахлит какой-нибудь контакт в электрической цепи ABS. Автомобиль следует загнать на смотровую канаву, проверить все провода и зачистить электрические контакты. Если причина мигания лампы ABS не будет обнаружена, то дальнейшие поиски неисправности следует продолжить в специализированном автосервисе.

Существует ряд особенностей, связанных с обслуживанием или ремонтом тормозной системы с ABS. Например, перед заменой тормозной жидкости следует разрядить аккумулятор давления в гидроблоке ABS. Для этого при выключенном зажигании необходимо раз двадцать нажать на педаль тормоза.

avtonov.info

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 компоновка позволила выпускать системы для машин подешевле и подороже. Например, для моделей премиум-сегмента Bosch предлагает агрегаты с более сложной механикой. Так, вместо двухпоршневого возвратного насоса в гидромодуле устанавливают шестипоршневый. Он очень быстро снижает давление в контуре, из-за чего на тормозной педали почти нет тех самых вибраций.

Современные гидроагрегаты ABS собирают из нужных электронных и механических модулей в зависимости от выполняемых ими задач и пожеланий заказчика. Таким образом, производство становится более гибким, а себестоимость систем падает

Упрощённая схема работы гидроагрегата в составе АБС. Для простоты на схеме рассматривается работа системы с одним колесом. В четырехканальной системе на каждое колесо приходится четыре таких контура

А что на практике?

Не так давно мы провели тест, наглядно показывающий преимущества работы антиблокировочной системы. Объезд препятствия с торможением выполнялся на автомобиле с ABS и без оной. Шины на подопытных Логанах были одинаковыми — Barum Brilliantis размерностью 185/70 R14. Для пущей убедительности было сымитировано скользкое покрытие — пластик, смоченный мыльным раствором. В «створ ворот» нужно было въехать на скорости 40 км/ч и тут же начать экстренное (сильный удар по педали тормоза — водитель «испугался») торможение с одновременным перестроением.

Автомобиль без антиблокировочной системы

с вывернутыми колёсами, не меняя траектории, сбивал препятствие и продолжал двигаться далее. Виновник — трение скольжения в пятнах контакта, заблокированные колёса не воспринимают как надлежит боковые силы, следовательно, управлять автомобилем в этот момент невозможно. Я использовал прерывистое торможение, как учат на спецкурсах, эффект на данном виде покрытия — практически нулевой. Попытки нащупать момент начала блокировки и применить поисковое руление (поиск угла поворота колёс, когда автомобиль перестаёт реагировать на руль) тоже особым успехом не увенчались.

Logan c ABS

при гораздо более эффективном замедлении позволял с первого раза даже новичкам легко и без напрягов уйти от препятствия. Тормозной путь с ABS для данного покрытия был в среднем в 1,5 раза короче, чем у Логана, не оборудованного антиблокировочной системой. В чём хитрость? В прерывистом торможении с кратковременными блокировками — ABS успевает за секунду затормозить-растормозить каждое из колёс 15 раз. Пока колесо доли секунды катится, у вас есть возможность задавать направление (в этот момент в пятнах контакта трение покоя). При этом для каждого типа покрытия (устанавливается опытным путём при проектировании и доводке) поддерживается наиболее оптимальная степень проскальзывания колёс (15-20%), при которой замедление наиболее эффективно. Вдобавок ABS дозирует тормозное усилие на каждое из колёс по отдельности, предотвращая занос.

Почему на машине без ABS не помогло прерывистое торможение? Заблокировать-разблокировать колёса, в отличие от ABS, я успеваю максимум три-четыре раза в секунду — я действую априори медленнее. Степень проскальзывания у меня неоптимальная, следовательно, торможение менее эффективное. В отличие от ABS, педалью я воздействую сразу на все колёса, а это может вызвать снос либо занос, потому как под колёсами могут быть разнородные покрытия, либо изменена загрузка по осям и бортам. Траекторию при таком способе торможения можно научиться слегка изменять, но нужна тренировка. То же самое относительно «следящего» торможения. Вывод однозначен — с ABS автомобиль безопаснее.

Однако не всё так безоблачно, как может показаться на первый взгляд. В некоторых случаях ABS может увеличивать тормозной путь, например, на льду и ряде нестабильных покрытий (неплотный грунт, дорога с перекатывающимся гравием или твёрдое основание, присыпанное пылью, песком или снегом). Изношенные амортизаторы и недобросовестная настройка подвески тоже могут подлить масла в огонь… Если хотя бы одно колёсо во время торможения отрывается от дорожного полотна на длительное время и блокируется, система, думая, что оно попало на лёд, растормаживает его, а заодно снижает давление в гидравлических магистралях остальных колёс. Система в этом случае понимает, что колёса попали на разнородные покрытия и таким образом стремится сохранить курсовую устойчивость. Кроме того, сама адекватность настройки ABS на некоторых современных моделях вызывает много вопросов. Как быть с этими нюансами, поговорим в следующий раз.

Видео по теме:

В ролике хорошо видно, как во время экстренного торможения внедорожник, необорудованный АБС, с заблокированными колёсами сползает в сторону уклона дороги. А это, между прочим, потеря управляемости и курсовой устойчивости.

  Данный материал является учебным.

Попытки водителя чёрной Audi 100 объехать упавшего мопедиста тщетны. Причина — заблокированные колёса, которые не воспринимают боковую силу. Тормозной путь в данном случае удлиняется, будь исправна у Audi ABS, остановиться получилось бы гораздо раньше. Водитель мопеда не пострадал только по счастливой случайности.

Данный материал является учебным.

 

Экстренное торможение перед светофором. Левые колёса грузовика, попавшие на разметку, во время торможения создают меньшее сопротивление, чем колёса правого борта, которые находятся на асфальте.

Из-за разницы тормозных сил справа и слева возникает разворачивающий момент, но это полбеды. Поскольку колёса полностью блокируются, трение скольжения делает своё чёрное дело — грузовик выставляет поперёк дороги. 

Водитель пытался справиться с заносом (вывернул, насколько успел, управляемые колёса влево), но это не помогло — трение скольжения лишило его возможности корректировать вращение.

Данный материал является учебным. Источник

Экстренное торможение перед пешеходами. Мало того, что ABS позволила бы укоротить тормозной путь и смягчить последствия для сбитых людей, она сохранила бы машине курсовую устойчивость и дала бы возможность корректировать траекторию. Подобный занос на более высокой скорости чреват куда более тяжёлыми последствиями — опрокидывание, наезд на препятствие боком (а ведь боковой удар всегда опаснее, чем фронтальный, подробнее читайте

).

Данный материал является учебным.

Белый минивэн на скользкой дороге занесло и развернуло по причине блокировки колёс. Занос, естественно, скорректировать не удалось.

Далее хорошо видно, что водитель едущего позади военного УРАЛа, применив экстренное торможение, тоже заблокировал колёса. Передние колёса поворачиваются влево (попытка объезда), но автомобиль траекторию не меняет. Тормозной путь в данном случае увеличивается тем, что лёд, разогреваясь от трения шин, плавится (блестящий след), вода в данном случае работает как дополнительная смазка. Управляемость грузовику вернулась лишь в тот момент, когда водитель отпустил тормоз, и колёса вновь покатились.

Данный материал является учебным.

Показательный пример, когда на обледеневшей дороге экстренное торможение, совмещённое с маневрированием, привели к успеху. На записи хорошо слышна работа ABS. 

Данный материал является учебным.

Удачный уход от столкновения, совмещённый с экстренным торможением. Автомобиль без АБС продолжил бы двигаться прямо. Покрытия, на которых пришлось маневрировать и оттормаживаться, — мокрый с лужами в колеях асфальт и раскисшая от дождя обочина. Не будь антиблокировочной системы, оснащённый видеорегистратором автомобиль, ушёл бы в занос. Во время маневрирования хорошо слышна работа ABS.

Данный материал является учебным.

Реакция, правильно принятое решение, хладнокровие водителя и наличие антиблокировочной системы в автомобиле позволили уйти во время торможения от лобового столкновения (лёгкий скользящий удар в расчёт не берём). Обратите внимание на покрытие — сухой асфальт перемежается с ледовыми надолбами. Именно разница сцепных свойств стала причиной заноса встречного Opel Vectra.

В ситуациях, когда жизнь и здоровье «на волоске», важен каждый нюанс, каждая мелочь. Насколько удачным будет исход, зависит от управляемости и устойчивости автомобиля, адекватности функционирования страхующей электроники, прочности кузова, работы зон программируемой деформации, рейтинга безопасности и многого другого (как выбрать безопасный автомобиль, можно прочитать здесь). Не менее важную роль играют предупредительность и готовность водителя к контраварийным действиям (об этом подробнее в рубрике Автошкола).

Данный материал является учебным. Источник

Анатолий Кучерявенко и Виталий Кабышев
Фото производителей и Виталия Кабышева

auto.mail.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

Тормозная система ABS: проблемы и их устранение — журнал За рулем

В конце 70-х годов началось серийное производство первой тормозной системы ABS, с помощью которой стало возможным повысить уровень безопасности во время критических ситуаций, связанных с необходимостью торможения. Различные дорожные условия (мокрое и скользкое покрытие) или внезапно возникшие препятствия приводили при экстренном торможении автомобилей без ABS к блокированию колес.

Hella

Следствием этого являлась потеря водителем способности управления автомобилем. В автомобилях, оснащенных ABS, предотвращается блокирование колес, и они остаются управляемыми в любое время, даже в случае торможения до полной остановки или экстренного торможения.

Система ABS состоит из следующих узлов:

— блок управления

— гидравлического блока

— сенсорные датчики числа оборотов

— колесные тормозные механизмы

Управляющее устройство является сердцем системы. В нем происходит прием сигналов от сенсорных датчиков числа оборотов колес и их оценка. Из этих данных складывается информация о скольжении колес при торможении, замедлении или ускорении. В цифровом регуляторе, который состоит из двух независимых друг от друга и работающих параллельно микроконтроллеров для каждой пары колес, эта информация обрабатывается. Образованные на основании этой информации сигналы регулирования, в виде исполнительных команд, поступают на магнитные клапаны гидравлического блока, которые и выполняют команды управляющего устройства.

Располагается гидравлический блок между главным тормозным цилиндром и тормозными цилиндрами суппортов. В тормозных цилиндрах суппортов, давление, поступающее от главного тормозного цилиндра, преобразуется в нажимное усилие, которое прижимает тормозные колодки к тормозным дискам или тормозным барабанам. Даже в случае экстренного торможения, когда водитель давит на педаль тормоза изо всех сил, давление в тормозной системе после гидравлического блока остается оптимальным.

При торможении до полной остановки система ABS регулирует давление в системе тормозного привода, которое должно быть направлено в устройство непосредственного торможения. Оно подбирается для каждого колеса индивидуально, в зависимости от того, замедляется ли колесо, ускоряется ли оно или находится на грани полной блокировки.

Это регулирование происходит следующим образом: сенсорные датчики числа оборотов определяют число оборотов передних колес и дифференциала задней оси (для задне-приводных и полно-приводных автомобилей), а также число оборотов задних колес. Эти данные необходимы управляющему устройству для расчета окружной скорости колес. Как только управляющее устройство высчитывает, что одно или несколько колес находятся на пороге блокирования, подается команда на магнитные клапаны и обратный насос соответствующего колеса. Каждое переднее колесо получает такое воздействие от «своего» магнитного клапана, что достигается максимально возможный эффект торможения, исключающий его полную блокировку. Причем это происходит независимо от других колес. В задне- и полно-приводных автомобилях, имеющих только один сенсорный датчик числа оборотов на дифференциале задней оси, колесо с наибольшей «склонностью» к блокированию определяет значение тормозного давления для обоих колес. Вследствие этого колесо с лучшим коэффициентом сцепления тормозится несколько меньше, и тормозной путь получается несколько больше, однако управляемость автомобиля в этом случае все равно гораздо лучше. В автомобилях с сенсорными датчиками для каждого из задних колес регулирование происходит так же, как и на передних колесах.

Управляющее устройство управляет магнитными клапанами в трех различных рабочих положениях:

— в первом рабочем положении (образование давления) главный цилиндр и тормозной цилиндр суппорта связаны друг с другом. Это означает, что впускной клапан открыт, а выпускной — закрыт. Давление может беспрепятственно нарастать.

— во втором рабочем положении (удержание давления) связь между главным цилиндром и тормозным цилиндром суппорта прерывается. Давление в системе тормозного привода остается постоянным. Это означает, что на впускной клапан подается сигнал, и клапан вследствие этого остается закрытым, предотвращая нарастание давления.

— в третьем рабочем положении (снижение давления) давление в системе тормозного привода уменьшается. Это означает, что на выпускной клапан подается сигнал сброса давления, и он открывается. Одновременно давление снижается за счет включения обратного насоса. Впускной клапан закрыт.

Три различных рабочих положения позволяют увеличивать или уменьшать давление в системе тормозного привода по ступенчатому циклу, благодаря шаговому воздействию на магнитные клапаны. При срабатывании системы ABS эти рабочие положения сменяются 4–10 раз в секунду, в зависимости от особенностей дорожного покрытия.

Если в системе обнаруживается неисправность, она тотчас же выключается. Тормозная же система автомобиля в этом случае продолжает работать эффективно, но уже без помощи ABS. О выходе из строя системы ABS водителю сигнализирует аварийная лампочка на передней панели. В зависимости от года выпуска автомобиля и типа ABS, существует несколько способов для поиска неисправности или диагностики, но начинать нужно с самых простых:

— неисправные предохранители

Осмотр блока предохранителей исключает первый источник неисправности, если вы убедитесь в том, что все предохранители, связанные с системой ABS, находятся в рабочем состоянии.

— визуальная проверка

Необходимо осмотреть разъемы, определить, нет ли потертостей на проводах, которые могут привести к возможному короткому замыканию, нет ли следов загрязнения или механического повреждения на сенсорных датчиках числа оборотов и/или на колесиках датчиков и все ли соединения с массой в порядке.

К сожалению, нередко бывает так, что шины неправильно подобраны по размеру, что впоследствии также может стать причиной выхода из строя системы ABS.

— также необходимо проверить на состояние и наличие люфта, ступичные колесные подшипники.

— необходимо проверить рабочую тормозную систему на тормозном стенде, также обязательна проверка на герметичность.

Если во время этих проверок неисправности не выявлено, следует провести дальнейшие измерения. Для этого существуют различные возможности. Они зависят, например, от года выпуска и типа автом

www.zr.ru

Как работает АБС

На странице приведены необходимые базовые понятия о том, как работает АБС, включающие в себя описание системы, а также режимы работы АБС — базовый режим торможения, нажатие педали, удержание давления, снижение давления, преимущества системы электронного распределения тормозных усилий, шины и АБС/EBD

 

 

Необходимые базовые знания

Приступая к работе с этим разделом, вы должны обладать необходимыми знаниями в следующих областях. Без этих знаний использование диагностических процедур, описанных в этом разделе, будет затруднено.

• Основные знания об электрических цепях: вы должны иметь общее представление об электричестве и понимать содержание терминов напряжение, сила тока, сопротивление. Вы должны понимать, что происходит в цепи при ее разрыве или замыкании. Вы должны уметь читать электрические схемы.
• Знания об использовании испытательного оборудования: Вы должны уметь пользоваться пробником и уметь проверять цепи, используя для обхода отдельных ее элементов провод с плавким предохранителем. Вы также должны уметь пользоваться цифровым мультиметром. Необходимо уметь измерять напряжение, сопротивление и силу тока, уметь правильно пользоваться элементами управления.

Компоненты системы АБС

Антиблокировочная тормозная система АБС 5.3 состоит из обычной гидравлической тормозной системы и элементов антиблокировки. В состав традиционной тормозной системы входит вакуумный усилитель, главный цилиндр, передние дисковые тормоза, задние барабанные тормоза, трубопроводы и шланги гидравлической системы привода, датчик уровня тормозной жидкости и контрольная лампа тормоза.

 

В состав системы АБС входит гидравлический блок, контроллер тормозной системы, два предохранителя, четыре датчика скорости колес (по одному на каждом колесе), соединительная электропроводка, контрольная лампа АБС, контрольная лампа системы электронного распределения тормозных усилий (соединенная с лампой стояночного тормоза) и задние дисковые тормоза. См. «Расположение компонентов АБС» в этом разделе.

Гидравлический блок с закрепленным на нем контроллером тормозной системы установлен между расширительным бачком и щитком передка в левой части моторного отсека.

 

Гидравлический блок состоит из запорных клапанов, двух электромагнитных клапанов для каждого колеса, гидравлического насоса, двух аккумуляторов и двух демпферов. Для предотвращения блокировки колес гидравлический блок регулирует давление жидкости, подаваемой к тормозным механизмам передних и задних колес.

Гидравлический блок и контроллер тормозной системы не подлежат техническому обслуживанию. В случае выхода из строя следует заменить весь блок АБС с контроллером.

 

Базовый режим торможения

В базовом режиме торможения АБС 5.3 на данной модели автомобиля используется диагональный двухконтурный гидропривод. Один контур подает давление от главного цилиндра к тормозным механизмам переднего правого и заднего левого колеса, а второй контур подает давление к тормозным механизмам переднего левого и заднего правого колеса. Все клапаны гидравлического модулятора находятся в обычном положении, питание на них не подается. См. схемы в подразделе «Компоненты системы АБС» этого раздела.

Перевод обозначений на схемах >>>
Как читать электрические схемы >>>

1. Запорный клапан
2. Впускной клапан
3. Выпускной клапан
4. Насос
5. Аккумулятор
6. Демпфер
7. Электронасос
8. Гидравлический контур №2
9. Гидравлический контур №1
10. Главный цилиндр
11. Бачок тормозной жидкости

 

Антиблокировочный режим торможения — нажатие педали

Если один из датчиков скорости колеса выявляет в движении колеса признаки блокировки, контроллер тормозной системы закрывает нормально открытый впускной клапан в контуре этого колеса, чтобы исключить дальнейшую подачу давления в тормозной механизм.

Антиблокировочный режим торможения — удержание давления

На схеме показано действие системы на механизм правого переднего колеса.

Антиблокировочный режим торможения — снижение давления

Если блокировка колеса не прекращается, контроллер тормозной системы открывает выпускной клапан в контуре этого колеса, чтобы снизить давление в тормозном механизме.

 

Система электронного распределения тормозных усилий (EBD)

Логическим продолжением основного алгоритма антиблокировочной системы является система электронного распределения тормозных усилий, которая работает в диапазоне, пока недоступном для АБС.

 

Электронное распределение тормозных усилий обеспечивает точный контроль за проскальзыванием задних колес относительно передних. При обнаружении проскальзывания впускные клапаны привода тормозных механизмов задних колес переключаются в режим удержания давления для предотвращения его дальнейшего роста, таким образом, электроника выполняет функцию снижения давления в тормозных механизмах задних колес.

Преимущества системы электронного распределения тормозных усилий

• Отсутствие традиционных дозирующих клапанов.
• Для контроля проскальзывания задних колес используется существующий датчик скорости колеса.
• Учет алгоритмом целого ряда переменных позволяет удерживать давление в гидроприводе тормозных механизмов задних колес на необходимом уровне, повышать или понижать его, обеспечивая стабильность движения автомобиля.
• Достигается почти идеальное распределение тормозных усилий (между передним и задним мостом).
• Постоянное распределение тормозных усилий в течение всего срока эксплуатации автомобиля.
• Функция электронного распределения тормозных усилий контролируется алгоритмом обеспечения безопасности АБС. (Работа традиционных дозирующих клапанов не контролируется)
• Функция «непрерывной работы».

 

Шины и АБС/EBD

Для нормальной работы АБС важен размер шин. Шины, используемые взамен старых, должны иметь ту же конструкцию, тот же размер и индекс грузоподъемности. Шины следует заменять одновременно на обоих колесах моста. Новые шины должны иметь тот же индекс TPC. Использование шин другой размерности или типа может отразиться на работе АБС.

Контроллер тормозной системы крепится к гидравлическому блоку, который находится в двигательном отсеке. Модуль ЭРПЗУ не подлежит обслуживанию или замене отдельно от контроллера. Контроллер тормозной системы должен заменяться в сборе. Центральным элементом АБС 5.3 является контроллер тормозной системы на базе микропроцессора. Он обрабатывает сигналы, поступающие от четырех датчиков скорости колеса, выключателя стоп-сигнала, замка зажигания и имеет постоянное питание от аккумуляторной батареи. Предусмотрен также вывод сигнала на контакт двунаправленной связи K разъема диагностической колодки, который используется для диагностики, а также во время выходных испытаний на заводе-изготовителе.

 

Контроллер следит за скоростью всех четырех колес. Если в движении одного из колес появляются признаки блокировки и при этом контакты выключателя стоп-сигнала замкнуты (педаль тормоза утоплена), контроллер подаст команду на электромагнитные клапаны, чтобы снизить давление в контуре гидропривода тормозного механизма этого колеса. После того, как колесо снова начнет вращаться, давление в гидроприводе увеличивается до следующей блокировки колеса. Этот цикл повторяется до тех пор, пока автомобиль не остановится, не будет отпущена педаль тормоза, либо колеса не перестанут блокироваться.

 

Кроме того, контроллер отслеживает и свое собственное состояние, состояние всех входных сигналов (за исключением канала последовательной передачи диагностических данных) и выходных сигналов. При обнаружении неисправностей контроллер заносит в энергонезависимую память (ЭРПЗУ) соответствующий диагностический код (при отключении питания аккумулятора диагностические коды не будут стерты).

 

Датчик скорости переднего колеса

Датчики скорости передних колес имеют переменное сопротивление. Оба датчика крепятся на поворотных кулаках в непосредственной близости от задающих дисков. При вращении задающего диска, представляющего собой зубчатое колесо, в обмотке датчика генерируется переменный ток, частота которого пропорциональна скорости вращения колеса. С увеличением скорости вращение увеличивается напряжение и частота сигнала. Датчик не подлежит ремонту. Воздушный зазор также не подлежит регулировке.

 

Задающий диск датчика скорости переднего колеса

Зубчатое колесо описанного выше задающего диска напрессовывается на наружный шарнир равных угловых скоростей. По периферии диска с постоянным шагом расположено 47 зубьев. При обслуживании следует проявлять особую осторожность, чтобы не задеть задающий диск. Это может привести к повреждению одного или нескольких зубьев. При повреждении задающего диска следует заменить наружный шарнир равных угловых скоростей.

 

Датчик скорости заднего колеса и задающий диск

Датчики скорости задних колес работают по тому же принципу, что и датчики передних колес. От датчика отходит жгут проводов, на конце которого находится колодка электрического разъема. Задающие диски датчиков задних колес выполнены заодно со ступицами и не могут заменяться отдельно. Замене подлежит вся ступица в сборе с подшипником.

 

Реле клапана и реле электронасоса

Реле клапана и реле электронасоса расположены внутри контроллера тормозной системы и не подлежат замене. При выходе из строя одного из реле следует заменить контроллер.

 

Жгут проводов

Жгут проводов соединяет контроллер тормозной системы с источником питания и землей, с датчиками скорости колеса, предохранителями, выключателями, контрольными лампами и портом последовательной связи. Жгут проводов состоит из собственно проводов, являющихся проводниками для электрического сигнала, и разъемов (с контактами в виде клемм или штырьков), обеспечивающих электрическое/механическое соединение провода с электрическим компонентом системы.

 

Контрольные лампы

Контроллер тормозной системы постоянно следит за собственным состоянием и за состоянием остальных компонентов АБС. При обнаружении какой-либо неисправности, желтая контрольная лампа АБС загорается постоянным светом, предупреждая водителя о возникшей неполадке. Включение контрольной лампы АБС свидетельствует о возникновении неисправности, влияющей на работу АБС. При этом функция торможения в антиблокировочном режиме отключается. Тормозная система будет работать в стандартном режиме. Для восстановления функции АБС необходимо провести техническое обслуживание.

 

Красная контрольная лампа тормоза загорается при снижении уровня тормозной жидкости в бачке ниже допустимого, при замыкании контактов выключателя стоп-сигнала (педаль тормоза выжата) или при отключении системы электронного распределения тормозных усилий.

 

Контрольная лампа системы электронного распределения тормозных усилий имеет электрическую связь с лампой стоп-сигнала. Если стоп-сигнал загорелся во время движения автомобиля, следует убедиться, что стояночный тормоз выключен, а уровень тормозной жидкости не ниже нормы. Если неисправности не выявлены, причиной неполадок является система электронного распределения тормозных усилий. Необходимо провести техническое обслуживание системы электронного распределения тормозных усилий.

 

Мне нравится 0

moylacetti.ru

Для чего в авто ABS, как она работает и как ей пользоваться

Современные автомобили комплектуются активными системами безопасности, помогающими избежать потерю управления авто при различных дорожных ситуациях. На некоторых моделях используется более десяти таких систем. Первой же была антиблокировочная (ABS, АБС), которая и сейчас  распространена, и используется она даже на бюджетных версиях. АБС еще и основа для ряда других систем.

Для чего нужна ABS автомобиле

ABS нужна для предотвращения полной блокировки колес при торможении, что исключает вероятность ухода в занос и снижает длину тормозного пути. Теория работы антиблокировочной системы такова – при торможении между заблокированным колесом и дорожным полотном возникает трение скольжения, сила которого ниже, чем трения качения (когда колесо вращается). К тому же при скольжении поперечные силы преобладают на продольными и колесу легче «уйти» в сторону, чем сохранять заданную траекторию – возникает трудноконтролируемый занос. Но если колесо при торможении проворачивается, то в занос авто не сорвется и сохранит траекторию движения, а тормозная система сработает с максимальной эффективностью.

Из чего состоит антиблокировочная система тормозов

АБС включает в себя две составляющие – электронную и исполнительный модуль. Первая контролирует скорость вращения колес на машине и на основе этого подает сигналы на модуль, а тот  предотвращает полную блокировку колес.

Электронная составляющая

В состав электронной составляющей входит блок управления и следящие устройства, установленные на ступицах колес датчик abs.

Датчики –  основной элемент всей системы, поскольку от их показаний зависит  работа АБС. Ранее на авто применялись пассивные датчики. В современных же моделях применяются активные датчики. Оба варианта состоят из двух элементов – следящего устройства, установлено на неподвижной части, и задающего – располагающего на вращающейся части ступицы.

Принцип работы датчиков ABS

В пассивных датчиках следящая составляющая создает магнитное поле. Задающий элемент, проходя через это поле, приводит к его изменениям. В результате, в следящем компоненте индуцируется импульсное напряжение, которое и выступает сигналом для электронного блока.

В активных же датчиках принцип функционирования  иной. В них меняющееся магнитное поле создают задающие компоненты (мультиполюсные кольца). На следящие же элементы подается напряжение от стороннего источника. Воздействующее поле приводит к изменениям параметров напряжение (в магниторезистивных датчиках меняется сопротивление, в элементах Холла изменяется само напряжение). Эти изменения поступают на блок, который по ним высчитывает скорость вращения колес.

Видео: АБС — плюсы и минусы антиблокировочной системы

Электронный блок —  управляющий элемент. Он по поступающим от датчиков сигналам определяет скорость вращения каждого колеса на основе полученной информации подает сигналы на исполнительный модуль для внесения коррективов в работу тормозной системы.

Исполнительный модуль

Воздействовать на тормозные механизмы, посредством которых замедляются колеса можно путем изменения давления в приводе тормозной системы. Поэтому исполнительный модуль врезан в привод тормозов и к нему подходят магистрали, идущие от главного тормозного цилиндра, и выходят из него трубопроводы, протянутые к тормозным механизмам.

Исполнительный модуль включает в себя:

• впускные и выпускные клапаны;
• гидроаккумулятор;
• помпа обратной подачи с электродвигателем;
• демпферная камера.

На каждый тормозной механизм приходится по одному комплекту клапанов (впускной и выпускной). По одной демпферной камере и гидроаккумулятору используется на контур. Что касается помпы, то она – одна на исполнительный модуль. Элементы соединены между собой трубопроводами.

Модуль делает кольцевание магистрали привода, что позволяет при надобности часть рабочей жидкости по сформированному кольцу перекачать из выхода модуля на вход.

Принцип работы

Работа исполнительного модуля – циклическая и включает в себя три фазы:

1. Нарастание давления. При торможении тормозной цилиндр создает давление жидкости, и она по магистрали беспрепятственно движется к механизмам. Прямое движение жидкости даёт открытый впускной клапан, выпускной же является закрытым. В результате давление на механизмах нарастает и колесо интенсивно замедляется.
2. Удержание. Если блок управления по показаниям датчика выявил более быстрое замедление одного из колес, то он отдает сигнал на закрытие впускного клапана этого колеса (выпускной тоже закрыт). В итоге на механизме нарастание давления прекращается, колесо прекращает замедляться, поскольку сила трения на механизме останавливается на одном уровне.
3. Сброс. В случае, когда блок «заметил», что колесо, на котором применилась фаза удержания, все равно замедляется быстрее остальных, он подает сигнал на открытие выпускного клапана (впускной остается закрытым) и давление в магистрали сбрасывается из-за перетекания части жидкости в созданное модулем кольцо – происходит растормаживание тормозного механизма.

Жидкость при открытии выпускного клапана поступает сначала в гидроаккумулятор (выступает в роли емкости для сбора излишков). Если жидкости сбрасывается много и объема аккумулятора недостаточно, в работу включается помпа, которая перекачивает лишнее в магистраль на входе модуля.

Поскольку при работе помпы создается пульсация жидкости, для устранения этого негативного эффекта она после насоса сначала подается в демпферную камеру, где пульсация сглаживается и только потом – в магистраль.

Скорость функционирования ABS – очень высокая. Когда машина тормозит,  система срабатывает до нескольких сотен раз, меняя фазы, чтобы добиться  замедления авто. АБС работает на авто постоянно и  отключить ее нельзя.

Условия, при которых ABS неэффективна

АБС  предотвращает уход в занос и сохраняет управляемость авто. Но при определенных условиях эффективность работы ее сильно падает или же она и вовсе оказывает негативное влияние.

ABS не  обеспечивает эффективное торможение, если авто движется по дороге с плохим покрытием. Дело в том, что при движении колеса по ямам и ухабам колесо  отрывается от поверхности. Из-за того, что нет сопротивления, даже несильное воздействие колодок на диск или барабан приведет к блокированию колеса. И это «замечает» система и растормаживает колесо, хотя нужно прижатие колодок только наращивать, чтобы авто остановилось.

Негативное же влияние ABS оказывает при движении по рыхлой поверхности (снег, песок) В таких условиях заблокированное колесо перед собой «нагребает» валун, который выступает в роли клина, дополнительно замедляющего авто. Из-за работы системы колесо при торможении  проворачивается, из-за чего клин не появляется и тормозной путь удлиняется.

Видео: ABS: За и Против

avtocity365.ru