При прямолинейном движении во время торможения автомобиля на его колесо действуют разные силы: вес автомобиля, тормозная сила и боковая сила (рис. 13.13). Величина сил зависит от множества факторов, таких как скорость движения автомобиля, размеры колес, состояние и конструкция шин и дорожного полотна, конструкции тормозной системы и ее технического состояния.

image_d2dda1a839c54ffa9f1bf8fb20ff4a31
Рис. 13.13. Силы, действующие на колесо при торможении:
G – вес автомобиля; FB – тормозная сила; FS – боковая сила; νF– скорость автомобиля; α – угол увода; ω – угловая скорость

Во время прямолинейного движения автомобиля с постоянной скоро­стью разницы в скоростях вращения колес не возни­кает. При этом не возникает также разницы между приведенной скоростью движения автомобиля νF и согласованной с ней усредненной скоростью νR вра­щения колес, т.е. νF = νR. Под усредненной скоростью вращения колес понимается величина

νR = (νR1+ νR2 + νR3 + νR4) /4,

где νR1…νR4— скорости вращения каждого коле­са в отдельности.

Но как только начинается процесс интенсивного торможения, приведенная скорость автомобиля νF, начинает превышать усредненную скорость νR вра­щения колес, так как кузов «обгоняет» колеса под дей­ствием силы инерции массы автомобиля, т.е. νFR.

В такой ситуации между колесами и дорогой воз­никает явление равномерного умеренного скольже­ния. Это скольжение является рабочим параметром тормозной системы и определяется как

λ = (νF — νR)/ νF•100%.

Физически рабочее скольжение в отличие от ава­рийного юза реализуется за счет прогибания протек­тора колесных шин, сдвига мелких фракций на по­верхности дороги, и за счет амортизации автомо­бильной подвески. Эти факторы удерживают автомо­биль от юза и отображают полезную суть рабочего скольжения колеса при его торможении. Ясно, что при этом замедление вращения колеса происходит постепенно и управляемо, а не мгновенно, как при блокировке.

Величина λ названа коэффициентом скольжения и измеряется в процентах. Если λ = 0%, то колеса вращаются свободно, без воздействия на них до­рожного сопротивления трению. Коэффициент скольжения λ = 100% соответствует юзу колеса, ког­да оно переходит в заблокированное состояние. При этом значительно снижаются тормозная эффективность, устойчивость и управляемость автомобиля при торможении.

Основной задачей АБС является поддерживание в процессе торможе­ния относительного скольжения колес в узких пределах вблизи λкp. В этом случае обеспечиваются оптимальные характеристики торможения. Для этой цели необходимо автоматически регу­лировать в процессе торможения под­водимый к колесам тормозной мо­мент.

Появилось много разнообразных конструкций АБС, которые решают задачу автоматического регулирова­ния тормозного момента. Независимо от конструкции, любая АБС (рис. 13.14) должна включать следующие элементы:

датчики, функцией которых являет­ся выдача информации, в зависимости от принятой системы регулирования, об угловой скорости колеса, давлении рабочего тела в тормозном приводе, замедлении автомобиля и др.;

блок управления, обычно электрон­ный, куда поступает информация от датчиков, который после логической обработки поступившей информации дает команду исполнительным меха­низмам;

исполнительные механизмы (моду­ляторы давления), которые в зависи­мости от поступившей из блока управ­ления команды снижают, повышают или удерживают на постоянном уров­не давление в тормозном приводе колес.

image_2ccf2fd438ab40d8b8628cb838369c93
Рис. 13.14. Схема управления АБС:
1 – исполнительный механизм; 2 – главный тормозной цилиндр; 3 – колесный тормозной цилиндр; 4 – блок управления; 5 – датчик вращения скорости колеса

Процесс регулирования с помощью АБС торможения колеса – цикличес­кий. Связано это с инерционностью самого колеса, привода, а также эле­ментов АБС. Качество регулирования оценивается по тому, насколько АБС обеспечивает скольжение тормозящего колеса в заданных пределах. При большом размахе циклических колеба­ний давления нарушается комфорта­бельность при торможении «дерга­ние», а элементы автомобиля испыты­вают дополнительные нагрузки. Качество работы АБС зависит от при­нятого принципа регулирования, а также от быстродействия системы в целом. Быстродействие определяет циклическую частоту изменения тор­мозного момента. Важным свойством АБС должна быть способность при­спосабливаться к изменению условий торможения (адаптивность) и, в пер­вую очередь, к изменению коэффици­ента сцепления в процессе торможе­ния.

В антиблокировочной тормозной системе, обеспечивающей управление процессом торможения всеми колесами раздельно друг от друга, анализируется частота вращения каждого колеса в от­дельности. В процессе торможения, когда увеличивается давление в рабочих колесных цилиндрах (камерах), частота вращения ко­лес уменьшается. При ее снижении до значения, граничащего с блокировкой (точнее, до 20…25 %-го проскальзывания), давле­ние в рабочих цилиндрах понижают, и колесо начинает разго­няться. После этого давление вновь повышают, вызывая уменьше­ние частоты вращения. Затем процесс повторяется.

За каждый цикл повышения-снижения давления в тормозной системе угловая скорость колес, а, следовательно, и линейная ско­рость автомобиля понижаются с наибольшей эффективностью определяемой сцепными силами колес с дорогой.

Процесс работы антиблокировочной системы (АБС) может прохо­дить по двух- или трехфазовому цик­лу. При двухфазовом цикле: первая фаза – нарастание давления, вторая фаза – сброс давления. При трехфазо­вом цикле: первая фаза – нарастание давления; вторая фаза – сброс давле­ния; третья фаза – поддержание дав­ления на постоянном уровне.

В настоящее время более распространены АБС, работающие по трехфазовому цик­лу. Примером такой системы является довольно распространенная система АБС 2S фирмы Бош.

Эта система (рис. 13.15) встраивается в качестве дополнительной в обычную тормозную систему. Между главным тормозным цилиндром и колесными цилиндрами устанавливается нагнетательные (Н) и разгрузочные (Р) электро­магнитные клапаны, которые либо поддерживает на постоянном уровне, либо снижают давление в приводах колес или в контурах. Электромагнитные клапаны приводятся в действие блоком управления, обрабатывающим информацию, поступающую от четырех колесных датчиков.

Блок управления, куда непрерывно поступают данные о скорости вращения каждого колеса и ее изменениях, определяет момент возникно­вения блокировки, затем, при необходимости, производит сброс давления, включает гидронасос, который возвращает часть тормозной жидкости обратно в питательный бачок главного цилиндра.

image_6a1dd0c11f1e46fb8fa35838809adb91
Рис. 13.15. Функциональная схема АБС Bosch 2S:
1 – блок управления; 2 – модулятор; 3 – главный тормозной цилиндр; 4 – бачок; 5 – электрогидронасос; 6 — колесный цилиндр; 7 – ротор колесного датчика; 8 – колесный индуктивный датчик; 9 – сигнальная лампа; 10 – регулятор тормозных сил; Н/Р – нагнетательный и разгрузочный электромагнитные клапаны; — входные сигналы БУ; — ­–­ — – выходные сигналы БУ; – тормозной трубопровод

В модуляторе АБС (рис. 13.16) скомпонованы электро­магнитные клапаны, гидронасос с аккумуляторами давления жидкости, реле электромагнитных клапанов и реле гидронасоса.

image_2785f4d57d6b4438ba515a10c03319e2
Рис. 13.16. Электрогидравлический модулятор:
1 – электромагнитные клапаны; 2 – реле гидронасоса; 3 – реле электромагнитных клапанов; 4 – электрический разъем; 5 – электродвигатель гидронасоса; 6 – радиаль­ный поршневой элемент насоса обратной подачи; 7 – аккумулятор давления; 8 – глушитель

Гидронасосы обратной подачи электрогидравлического модулятора могут быть как одноступенчатыми, так и двухступенчатыми (рис. 13.17).

image_73a51da376ac49a09b0a4e74047db995
Рис. 13.17. Гидронасос обратной подачи и схема его работы:
1 – первая рабочая камера; 2 – линия всасывания; 3 – линия нагнетания; 4 – поршень; 5 – цилиндр; 6 – вторая рабочая камера; а – всасывание рабочей жидкости одноплунжерным гидронасосом; б – нагнетание рабочей жидкости одноплунжерным гидронасосом; в – всасывание рабочей жидкости двухплунжерным гидронасосом; г – нагнетание рабочей жидкости одноплунжерным гидронасосом

В одноступенчатом насосе обратной подачи АБС (рис. 13.17, а, б) весь цикловой объем тормозной жидкости засасывается, и соответственно протекает через трубопроводы, за один ход поршня (из ВМТ в НМТ). Необходимое для этого разряжение всасывания достаточно высоко и возрастает с ростом вязкости тормозной жидкости при низких температурах. Вследствие этого возникает кавитация и связанные с ней потери в производительности насоса.

В двухступенчатом насосе обратной подачи АБС (рис. 13.17, в, г) пространство за поршнем образует вторую рабочую камеру. Засасывание тормозной жидкости осуществляется в два приема и происходит как во время прямого, так и обратного хода поршня, что увеличивает вдвое объем засасываемой жидкости. Таким образом весь цикловой объем засасываемой жидкости протекает через трубопровод непрерывно и необходимое для обеспечения этого разряжение засасывания оказывается ниже, что предотвращает появление кавитации.

Работа системы АБС Bosch 2S происходит по программе, подразделяющейся на три фазы: 1 – нормальное или обычное торможение; 2 – удержание давления на постоянном уровне; 3 – сброс давления.

Фаза нормального торможения (рис. 13.18, а). При обычном тормо­жении напряжение на электромагнитных клапанах отсутствует, из главного цилиндра тормозная жидкость под давлением свободно проходит через открытые электромагнитные клапаны и приводит в действие тормозные механизмы колес. Гидронасос не работает. Скорость колеса продолжает снижаться до тех пор, пока блок управления ABS не обнаружит начало блокировки колеса по сигналу, полученному от датчика скорости колеса.

Рис. 13.18. Фазы торможения:

а) фаза нормального торможения; б) фаза удержания давления на постоянном уровне; в) фаза сброса давления; 1 – ротор колесного датчика; 2 – колесный датчик; 3 – колесный (рабочий) цилиндр; 4 – электрогидравлический модулятор; 5 – электро­магнитный клапан; 6 – аккумулятор давления; 7 – нагне­тательный насос; 8 – главный тормозной цилиндр; 9 – блок управления

Фаза удержания давления на постоянном уровне (рис. 13.18, б). При появлении признаков блокировки одного из колес БУ, получив соответствующий сигнал от колесного датчика, переходит к выполнению программы цикла удержания давления на постоян­ном уровне путем разъединения главного и соответствующего колесного цилиндра. На обмотку электромагнитного клапана подается ток силой 2 А. Поршень клапана перемещается и перекрывает поступление тормозной жидкости из главного цилиндра. Давление в рабочем цилиндре колеса остается неизменным, даже если водитель продолжает нажимать на педаль тормоза.

Фаза сброса давления (рис. 13.18, в). Если опасность блокировки колеса сохраняется, БУ подает на обмотку электромагнитного клапана ток большей сипы: 5 А. В результате дополнительного перемещения поршня клапана открывается канал, через который тормозная жидкость сбрасывается в аккумулятор давления жидкости. Давление в колесном цилиндре падает. БУ выдает команду на включение гидронасоса, который отводит часть жидкости из аккумулятора давления. Педаль тормоза приподни­мается, что ощущается по биению тормозной педали.

В качестве датчиков частоты вращения колес в системе АБС применяются пассивные (рис. 13.19) и активные индуктивные колесные датчики.

image_8effd937f35a492eaf1a32b23bf24aa0
Рис. 13.19. Индуктивный колесный датчик:
а – сигнал датчика при низкой частоте вращения; б – сигнал датчика при высокой частоте вращения; 1 – катушка; 2 – постоянный магнит; 3 – магнитное поле; 4 – чувствительный элемент; 5 – зубчатый диск (задающий элемент); 6 – осциллограф

Пассивные датчики работают без собственного электропитания, чем и объясняется их название. Как правило, в таких датчиках используется индуктивный чувствительный элемент. Для любого измерения частоты вращения необходимы два элемента: чувствительный и задающий. Чувствительный элемент датчика 4 выполнен в виде катушки 1 с железным сердечником (магнитопроводом) и соприкасающимся с ним постоянным магнитом 2. Задающий элемент 5 представляет собой кольцо с зубьями (задающее кольцо или ротор). Наряду с датчиками ускорения ESP, датчики частоты вращения сообщают системе основную информацию, необходимую для её работы.

Принцип работы. Любой железный объект, проходя через магнитное поле датчика, изменяет форму и напряжённость этого поля. В результате изменения магнитного поля в катушке датчика, в соответствии с законом электромагнитной индукции, возникает ЭДС, измерение которой позволяет зафиксировать факт изменения магнитного поля. От принципа работы происходит и название датчиков этого типа — индуктивные. Прохождение через магнитное поле датчика каждого из зубьев задающего ротора индуцирует, таким образом, напряжение в цепи катушки датчика. Подсчёт числа импульсов напряжения за определённый интервал времени (частота) позволяет системе рассчитать частоту вращения или скорость колеса. Преимуществом пассивных индукционных датчиков частоты вращения является простота их конструкции. Недостаток же заключается в том, что для их работы необходимо с высокой точностью обеспечить определённый зазор между задающим ротором и датчиком.

Датчики могут крепиться на валу привода колеса, на валу привода конических шестерен для заднеприводных моделей автомобиля, на поворотных цапфах (рис. 13.20, а) и внутри ступицы колеса (рис. 13.20, б).

image_cffb605b4c7e45c398f1e711b57ea6ad
Рис. 13.20. Датчики частоты вращения колеса и их установка:
1 – тормозной диск; 2 – передняя ступица; 3 – защитный кожух; 4 – винт с внутренним шестигранным зацеплением; 5 – датчик; 6 – поворотная цапфа; 7 – фланец крепления колеса; 8 – шарики; 9 – кольцо датчика; 10 – фланец крепления к подвеске; 11 – задающий диск; 12 – электронная ячейка датчика; 13 – корпус датчика; а – крепление индуктивного датчика на поворотной цапфе; б – крепление индуктивного датчика внутри ступицы колеса; в – активный датчик

Более совершенны активные датчики, применяемые для измерения частоты вращения колеса (рис. 13.20, в). Чувствительный элемент электронной ячейки 12 такого датчика изготовлен из материала, электропроводность которого зависит от напряженности магнитного поля. При вращении задающего диска 11 происходят изменения магнитного поля. Вызываемые изменяющимся магнитным полем колебания, проходящего через чувствительный элемент тока преобразуются в электронной схеме в колебания напряжения, выводимого на внешние контакты датчика. При вращении задающего диска установленный около него датчик вырабатывает прямоугольные импульсы, частота которых соответствует частоте вращения диска. Преимуществом данного датчика по сравнению с ранее применяемыми системами является точная регистрация частоты вращения при ее снижении вплоть до остановки колеса.

Датчик давления в тормозной системе крепится к гидравлическому блоку и служит для определения и передачи в ЭБУ значения давления в тормозной системе при торможении. По полученному значению блок управления рассчитывает тормозные усилия на колесах и продольную силу, действующую на автомобиль. При необходимости выполнения управляющего цикла полученное значение используется блоком управления для расчета сил, действующих на автомобиль в повороте.

Основными компонентами датчика являются пьезоэлектрический элемент 2, находящийся под давлением тормозной жидкости, и электронная часть 1 (рис. 13.21).

image_2fd56948838341d9a68d2d0d84392f9d
Рис. 13.21. Пьезоэлектрический датчик давления

Под действием давления тормозной жидкости распределение заряда в пьезоэлектрическом элементе меняется, и величина напряжения зависит от давления в тормозной системе.

В качестве датчика давления жидкости в тормозной системе может использоваться также емкостной датчик (рис. 13.22).

image_aa190d238c7c4dfea986a695668c2c42
Рис. 13.22. Емкостной датчик давления:
а – общая схема датчика; б – увеличение давления жидкости; в – снижение давления жидкости; 1 – датчик

Конденсатор обладает способностью накапливать и удерживать определенный электрический заряд. Расстояние s между двумя пластинами обеспечивает некоторую емкость конденсатора C. Одна из пластин является неподвижной. Вторая пластина может перемещаться под воздействием давления, производимого тормозной жидкостью.

При воздействии давления на подвижную пластину расстояние между двумя пластинами уменьшается и становится равным s1, а емкость конденсатора при этом увеличивается и становится равной C1.

В случае понижения давления пластина отходит обратно под действием пружины. Емкость конденсатора снова уменьшается. Следовательно, изменение емкости прямо связано с изменением давления.

Датчик положения педали тормоза закреплен на главном тормозном цилиндре (рис. 13.23). Он определяет, нажата ли педаль тормоза. Блок управления бортовой сети включает стоп-сигналы. Помимо этого, блок управления двигателя предотвращает ускорение автомобиля при одновременном нажатии педалей тормоза и акселератора. Это необходимо для снижения подачи топлива или изменения момент зажигания или положения дроссельной заслонки.

image_f53a672d8caf454ca08cb6f38301fafd
Рис. 13.23. Датчик положения педали тормоза:
1 – поршень с кольцевым магнитопроводом перед датчиками Холла: 2 – блок предварительной обработки результатов; 3 – датчик положения педали тормоза; а – схема датчика; б – месторасположение датчика

При нажатии педали тормоза шток в главном тормозном цилиндре перемещает поршень с кольцевым магнитом (постоянный магнит). Из соображений надежности в датчике положения педали тормоза устанавливаются 2 датчика Холла.

Если педаль тормоза не нажата, то поршень с кольцевым магнитом находится в положении покоя. Блок предварительной обработки результатов датчика положения педали тормоза посылает на блок управления двигателя и блок управления бортовой сети сигнал 2 В. Этот сигнал означает, что педаль не нажата.

При нажатии педали тормоза шток перемещает поршень. Как только кольцевой магнитопровод поршня переходит точку срабатывания датчика Холла, блок предварительной обработки результатов посылает сигнал напряжения, величина которого на 2 В меньше напряжения в бортовой сети, на блок управления двигателя. Этот сигнал означает, что педаль нажата.

Принцип работы аналогичный АБС 2S, применяется и для АБС 2Е фирмы Bosch (рис. 13.24), однако в этой системе применяется уравнивающий цилиндр для уравнивания давления в тормозном приводе задних колес, который позволяет вместо четырех электромагнитных клапанов применять три клапана. В состав модулятора входят таким образом не четыре, а три электромагнитных клапана, уравнивающий цилиндр, двухпоршневой нагнетательный гидронасос, два аккумулятора давления, реле насоса и реле электромагнитных клапанов.

Система работает следующим образом. При обычном торможении тормозная жидкость под давлением из главного цилиндра поступает в рабочие цилиндры обоих передних колес и правого заднего колеса через три электромагнитных клапана, которые в исходном положении закрыты. В рабочий цилиндр левого заднего колеса тормозная жидкость подается через открытый перепускной клапан уравнивающего цилиндра. Когда возникает опасность блокировки одного из передних колес, БУ выдает команду на закрытие соответствующего электромагнитного клапана, предотвращая повышение давления в колесном цилиндре. Если опасность блокировки колеса не устранена, к электромагнитному клапану подводится ток, обеспечивающий открытие участка магистрали между рабочим цилиндром колеса и акку­мулятором давления. Давление в приводе тормоза падает, после чего БУ выдает команду на включение гидронасоса, который перегоняет жидкость в главный цилиндр через уравнивающий цилиндр.

image_849f11aca1474738961410677ae06ddb
Рис. 13.24. АБС 2Е фирмы Bosch в фазе обычного торможения:
1 – главный тормозной цилиндр; 2 – электромагнитный клапан; 3 – аккумулятор давления; 4 – электромагнитный клапан заднего моста; 5 – нагнетательный насос; 6 – перепускной клапан; 7 – поршень уравнительного цилиндра; Ппр – переднее правое колесо; Пл – переднее левое колесо; Зпр – заднее правое колесо; Зл – заднее левое колесо

Когда возникает опасность блокировки одного из задних колес, давление тормозной жидкости будет регулироваться в обоих задних тормозах одновременно, с тем чтобы не допустить движения задних колес юзом.

Электромагнитный клапан привода правого заднего тормоза устанавливается в положение удержания постоянного давления и перекрывает участок магистрали между главным цилиндром и колесным цилиндром. На противоположные торцевые поверхности поршня 7 уравнивающего цилиндра начинает действовать давление различной величины, вследствие чего поршень со штоком переместится в сторону наименьшего давления (на рисунке – вверх) и закроет клапан 6, разъединив главный цилиндр и колесный цилиндр левого заднего тормоза. Поршень уравнивающего цилиндра из-за образующейся разницы давления в рабочих полостях над ним и под ним всякий раз устанавли­вается в такое положение, при котором давление в приводах обоих задних тормозов одинаково.

Если сохраняется опасность блокировки задних колес, БУ запитывает электромагнитный клапан в контуре задних колес током в 5 А. Золотник электромагнитного клапана перемещается и открывает участок контура между рабочим цилиндром правого заднего тормоза и аккумулятором давления жидкости. Давление в контуре уменьшается. Гидронасос нагнетает тормозную жид­кость в главный цилиндр через уравнивающий цилиндр. В результате снижения давления в пространстве над поршнем 7 происходит очередное его перемещение, сжимается пружина центрального клапана, увеличивается объем пространства под верхним поршнем. Давление в левом колесном тормозном цилиндре снижается. Поршень уравнивающего цилиндра вновь устанавливается в положение, соответствующее равенству дав­лений в приводах обоих задних тормозов. После устранения угрозы блокировки колес электромагнитный клапан возвращается в исходное положение. Поршень уравни­вающего цилиндра под действием пружины также занимает исходное нижнее положение.

Более совершенной является АБС 5-й серии фирмы Bosch с блоком 10, которая относится к новому поколению систем АБС, представляя собой замкнутую гидравлическую систему, не имеющую канала для возврата тормозной жидкости в бачок, питающий главный тор­мозной цилиндр. Схема этой системы показана на примере автомобиля Volvo S40 (рис. 13.25).

image_40d2a8de23fc41de9b308c813a54a0a4
Рис. 13.25. Схема АБС 5-й серии фирмы Bosch:
1 – обратные клапаны; 2 – клапан плунжерного насоса; 3 – гидроаккумулятор; 4 – камера подавления пульсации в системе; 5 – электро­двигатель с эксцентриковым плунжерным насосом; 6 – бачок для тормозной жидкости; 7– педаль ра­бочего тормоза; 8 – усилитель; 9 – главный тормозной цилиндр; 10 – блок АБС; 11 – выпускные управ­ляемые клапаны; 12 – впускные управляемые клапаны; 13 – дросселирующий клапан; 14-17 – тормозные механизмы

Электронные и гидравлические компонен­ты смонтированы как единый узел. В их чис­ло входят, кроме указанных в схеме: реле для включения электродвигателя плунжер­ного насоса 5 и реле включения впускных 12 и выпускных 11 клапанов. Внешними ком­понентами являются: сигнальная лампа работы АБС в приборной панели, которая загорается в случае возникновения неисправ­ности в системе, а также при включении за­жигания в течение четырех секунд; выключа­тель стоп-сигнала и датчики скорости враще­ния колес. Блок имеет вывод на диагностиче­ский разъем.

Дросселирующий клапан 13 устанавливается для снижения тормозного усилия на задних колесах с целью избежания их блокировки. В связи с тем, что тормозная сис­тема имеет настройку по более «слабому» заднему колесу (это означает, что давление тормозов задних колес одинаковое, а его ве­личина устанавливается по наиболее близко­му к блокированию колесу), дросселирую­щий клапан устанавливается один на контур.

Тормозные механизмы 14-17 включают тормозные диски и однопоршневые суппорты с плавающей скобой и тормозными колодка­ми, оборудованными скобами контроля из­носа фрикционных накладок. Тормозные ме­ханизмы задних колес аналогичны передним, но имеют сплошные тормозные диски (на передних — вентилируемые) и исполнительный механизм стояночного тормоза, вмонтированный в суппорт.

При нажатии педали 7 тормоза ее рычаг ос­вобождает кнопку выключателя стоп-сигнала, который, срабатывая, включает лампочки стоп-сигналов и приводит АБС в дежурное со­стояние. Движение педали через шток и вакуумный усилитель 8 передается на поршни главного цилиндра 9. Центральный клапан во вторичном поршне, и манжета первичного поршня перекрывают сообщение контуров с бачком 6 для тормозной жидкости. Это приводит к росту давления в тормозных контурах. Оно действует на поршни тормозных цилиндров в тормозных суппортах. В результате этого тормозные колодки прижимаются к дискам. При отпускании педали все детали возвращаются в исходное положение.

Если при торможении одно из колес близ­ко к блокировке (о чем сообщает датчик ча­стоты вращения), блок управления перекры­вает впускной клапан 12 соответствующего контура, что препятствует дальнейшему рос­ту давления в контуре независимо от роста давления в главном цилиндре. В то же время начинает работать гидравлический плун­жерный насос 5. Если вращение колеса про­должает замедляться, блок управления от­крывает выпускной клапан 11, позволяя тор­мозной жидкости возвратиться в гидроакку­муляторы 3. Это приводит к уменьшению давления в контуре и позволяет колесу вра­щаться быстрее. Если вращение колеса чрез­мерно ускоряется (по сравнению с другими колесами) для повышения давления в кон­туре блок управления перекрывает выпуск­ной клапан 11 и открывает впускной 12. Тор­мозная жидкость подается из главного тор­мозного цилиндра и с помощью плунжерно­го насоса 5 из гидроаккумуляторов 3. Демпферные камеры 4 сглаживают (подав­ляют) пульсации, возникающие в системе при работе плунжерного насоса.

Выключатель стоп-сигнала информирует модуль управления о торможении. Это поз­воляет модулю управления более точно кон­тролировать параметры вращения колес.

Диагностический разъем служит для под­соединения Volvo System Tester при выполне­нии диагностики.

Если автомобиль оборудован системой DSA (система динамической стабилизации), то модуль управления системой DSA получа­ет данные о частоте вращения колес, которые необходимы для измерения пробуксовывания. Эту информацию модуль управления систе­мой DSA получает с модуля управления сис­темой АБС. Для этой цели служат три комму­никационные линии. Система DSA не исполь­зует тормоза для контроля пробуксовывания.

При включении зажигания система прове­ряет электрическое сопротивление всех ком­понентов. Во время этой проверки горит сиг­нальная лампа. После завершения проверки (4 с) лампа должна погаснуть. Она также загорается, если одно из колес пробуксовывает более 20 секунд или если электроснабжение выдает напряжение менее 10 вольт. Контрольная лампочка системы преду­преждает водителя о том, что из-за неисправ­ности системы произошло ее автоматическое отключение, при этом однако тормозная система про­должает функционировать как обычная тормозная система без АБС.

При движении автомобиля выполняется проверка элек­тродвигателя насоса, его реле, впускных и выпускных клапанов на скорости 6 км/ч. На скорости 40 км/ч осуществляется провер­ка работы колесных датчиков. Во время рабо­ты системы насос функционирует в не­прерывном режиме.

Во время движения в дождь или снегопад при скорости движения более 70 км/час и включенном стеклоочистителе лобового стекла тормозные накладки передних тормозов периодически (каждые 185 секунд) кратковременно (на 2,5 секунды) прижимаются к тормозным дискам с минимальным давлением (0,5…1,5 кгс/см2). В результате этого накладки и диски очищаются, и улучшается эффективность торможения.

Расширенная антиблокировочная система ABSplus. Система ABSplus представляет собой программное расширение в блоке управления ABS/ESP. Система ABSplus позволяет на дороге без твёрдого покрытия (например, щебень или песок) достичь сокращения тормозного пути на величину до 20%. ABSplus использует датчики системы ESP.

На основании данных датчиков ABS и блока управления ABS система распознаёт характер дорожного покрытия. Сокращение тормозного пути достигается за счёт кратковременного, контролируемого блокирования колёс. При этом перед заблокированными колёсами образуется «буртик» (рис. 13.26) из материала дорожного покрытия, который оказывает тормозящее воздействие и тем самым укорачивает тормозной путь. Через определённые промежутки времени колёса периодически деблокируются и начинают вращаться, в результате чего сохраняется управляемость автомобиля.

image_b09adb6e914947b48bfdf6a991d9812a
Рис. 13.26. Схема торможения автомобиля:
а – без ABSplus; б – с ABSplus

На автомобиле без ABSplus торможение на дороге без твёрдого покрытия происходит так же, как и на дороге с твёрдым покрытием.

Недостатком системы ABS является то, что на рыхлой поверхности (песок, гравий, снег) применение антиблокировочной системы увеличивает тормозной путь. На таком покрытии наименьший тормозной путь обеспечивается как раз при заблокированных колесах. При этом, перед каждым колесом формируется клин из грунта, который и приводит к сокращению тормозного пути. В современных конструкциях ABS этот недостаток устранен — система автоматически определяет характер поверхности и для каждой реализует свой алгоритм торможения (расширенная антиблокировочная система ABSplus).

На автомобиле с ABSplus при торможении на дороге без твёрдого покрытия колёса периодически кратковременно блокируются, так что перед ними образуется буртик из материала покрытия. В результате тормозной путь сокращается.

Антиблокировочная функция, реализуемая с помощью управления двигателем (M-ABS).

M-ABS представляет собой расширение функциональных возможностей системы ABS. Она помогает водителю выполнять трогание автомобиля, предотвращая прокручивание колёс.

Функция M-ABS дополняет систему ABS возможностью управления работой двигателя. Возможность самостоятельного создания тормозного давления у неё отсутствует. В её составе нет компонентов, необходимых для создания тормозного давления с помощью насоса обратной подачи самостоятельно, без участия водителя.

На основании данных от датчиков скорости колёс и данных о работе двигателя, получаемых по шине CAN, система ABS устанавливает наличие опасности проскальзывания ведущих колёс, функция M-ABS направляет блоку управления двигателя запрос на прикрытие дроссельной заслонки и, таким образом, снижение передаваемого к колёсам крутящего момента (рис. 13.27).

image_2b226abd77854d6bb4c4479e60586b6c
Рис. 13.27. Схема действия антиблокировочной функции, реализуемой через управление двигателем M-ABS

Таким образом, можно сформулировать следующие качества обеспечения безопасности движения при применении штатной ABS в ТС.

— ABS обеспечивает эффективное торможение особенно на дорогах с мокрым и скользким состоянием покрытия и уменьшить тормозной путь при экстренном торможении до 40%;

— обеспечивает большую устойчивость ТС в процессе торможения путем использования лучших сцепных свойств с дорогой при удержании колеса от скольжения колеса в боковом направлении;

— наличие системы позволяет увеличивать среднюю скорость движения до 15% благодаря большей уверенности водителя при вождении ТС с ABS;

— уменьшается износ шин благодаря исключению юза колеса при экстренном торможении с ABS:

— применяемые в ABS функциональные комплекты используются для работы других систем управления движения ТС.