Принцип работы ABS. Антиблокировочные тормозные системы (АБС) Система абс как работает

Любое современное транспортное средство подвергается строгой проверке контролирующих служб перед тем, как попасть на территорию дилерского центра. Самым весомым критерием в рамках проведения проверки является безопасность водителя и пассажиров. Внутри салона уже давно устанавливаются , выстреливающие в момент удара. Но и для водителя придумали множество дополнительных систем, посредством которых увеличивается безопасность управления автомобилем. В качестве одной из таких выступает ABS. В представленной статье мы расскажем, что такое система ABS , проанализируем ключевые ее особенности, принцип применения и затронем прочие важные вопросы.

Что это?

ABS – это вспомогательная система, цель которой – предотвращение блокировки автомобильных колес при нажатии на педаль тормоз а. В подобной ситуации применение системы способствует уменьшению расстояния от момента, когда водитель нажал на тормоз и до времени полной остановки. Как результат, повышается управляемость машины в процессе резкого торможения. Следует отметить, что система разработана с целью исключения вероятности попадания авто в занос, когда он сталкивается с неконтролируемым скольжением.

На данный момент ABS являет собой вспомогательный элемент системы остановки, управляемой электронным блоком. Она характеризуется большим количеством дополнительных технологий. Сюда можно добавить антипробуксовку, ESC (электроконтроль устойчивости) и помощь во время экстренной остановки.

Ввиду доказанной высокой эффективности эксплуатации, ABS в наши дни устанавливается практически везде. Сначала ее придумали для легкового транспорта, затем ввели в пассажирские автобусы и микроавтобусы. Почти в идентичный период ABS стали применять на грузовом и легковом транспорте, в прицепах, а также мотоциклах. Чтобы понять, насколько эффективно функционирует ABS в транспорте, можно отметить, что сейчас она присутствует даже на выдвижном шасси крупных пассажирского или грузового авиалайнера.

Устройство и принцип работы ABS

Сюда входят такие основные компоненты :

• датчики замедления или скорости, устанавливаемые на ступицу машины;
• набор клапанов управления, выступающих в качестве вспомогательных элементов для модулятора, отвечающего за давление. Они впрессованы в шланги магистрали, где находится тормозная жидкость. При этом их интегрируют во все контуры;
• блок управления, который получает и обрабатывает сигналы, поступающие с сенсоров. Исходя из полученных сведений, он самостоятельно управляет работой клапанов в режиме реального времени.

В процессе движения транспортного средства колеса имеют неподвижное пятно контакта относительно полотна дороги. Другими словами, колесо сталкивается с силой трения в режиме покоя. Поскольку она является большей, если сравнивать ее с силой трения при скольжении, в процессе замедления колес, прокручивающихся с идентичной скорости движения величиной, остановка становится более быстрой, если сравнивать с остановкой колес, которые проскальзывают. Параллельно следует отметить, что при срыве одного или нескольких колес на машине в скольжение, возникают повышенные шансы на потерю управления.

Как только начинается торможение, ABS начинает постоянно, при этом довольно точно фиксировать скорость вращения каждого колеса. Поскольку спидометр обычно учитывает интенсивность эксплуатации незадействованной в разгоне колесной пары, ABS не подключается к нему. Ведь если автомобиль переднеприводный, достаточно нажать на ручник, чтобы сбить с толку все датчики. Именно по этой причине сенсоры интегрированы в каждую ступицу колеса по отдельности. Если какое-либо колесо будет вращаться со значительно меньшей скоростью в сравнении с другими (что свидетельствует о пребывании в состоянии, приближенному к блокированию), внутренние клапаны магистрали уменьшают величину тормозного усилия на выбранное колесо. После восстановления нормальной скорости его вращения, система самостоятельно возобновляет оптимальный уровень тормозного усилия.

Рассмотренная выше процедура может продолжаться более 20 раз за одну секунду. В подавляющем большинстве машин подобное поведение сенсоров приводит к тому, что тормозная педаль начинает пульсировать. Соответственно, водитель самостоятельно понимает, когда именно антиблокировочная система автоматически срабатывает.

Примечательно, что передача тормозного усилия способна регулироваться в тормозной системе целиком, либо на одном из контуров. В современных транспортных средствах мониторингу подлежит отдельное колесо. Исходя из подобного поведения, систему принято разделять на:

• одноканальную – анализируется вся магистраль;
• двухканальную – анализируется один из бортов;
• многоканальную – каждое колесо ограничивается индивидуально.

Одноканальная система характеризуется достаточно эффективным уровнем замедления, но при условии, что сцепление каждого колеса находится на идентичном уровне. Многоканальная конструкция характеризуется повышенным уровнем сложности, поэтому ее стоимость на порядок выше. При этом уровень эффективности значительно увеличивается, если авто эксплуатируется на неоднородных покрытиях. К примеру, когда автомобиль передвигается по льду, обочине, либо влажном дорожном участке.

В текущую конструкцию ABS параллельно добавили самодиагностический модуль, способный автоматически проверять исправность и точность работы всех компонентов системы по ряду физических характеристик. Самодиагностика также отвечает за активацию лампы ABS на панели приборов, если она обнаружит, что система стала неисправной. Полученная информация дополнительно отправляется в блок управления в виде специальной комбинации, которая хранится во внутренней памяти. После того, как неисправность будет определена, компонент не будет функционировать вообще, либо неактивной станет вся система. Но это никак не повлияет не исправность самих тормозов.

Среди современных автомобилей большой популярностью способны похвастаться механизмы, работающие на электрике. Их преимущество заключается в следующем – тормозной механизм самостоятельно обслуживает свое колесо, не являясь зависимым от остальных. В такой ситуации ABS используется в качестве одного из элементов безопасности, регулируемых ЭБУ. Примечательно, что антиблокировка не оказывает воздействие на рукоять или педаль.

Зачем нужна ABS?

В большинстве ситуаций она способствует уменьшению пути остановки, если сравнивать с машиной без нее. Также одной из базовых задач считается сохранение высокого уровня контроля над машиной при совершении маневра экстренной остановки. Другими словами, у водителя увеличивается возможность совершить довольно резкий маневр прямо при остановке. Эти два фактора, сочетающиеся между собой, делают из ABS очень полезный вспомогательный элемент в плане повышения уровня безопасности при эксплуатации автомобиля.

Водителям с большим опытом, как показывает практика, нет особой разницы между отсутствием или присутствием ABS на транспорте, поскольку они идеально умеют прочувствовать момент, когда колеса срываются самостоятельно. Подобная техника остановки также применяется владельцами мотоциклов. Когда усилие доходит до остановки вращения колес, автомобилист не «топит» на педаль еще сильнее, удерживая ее в идентичном положении. Преимущество подобного приема сравнимо с замедлением с применением одноканальной системы. В многоканальных преимущество состоит в контролировании усилия отдельных колес. Следовательно, обеспечивается высокий уровень эффективности и повышение предсказуемости реакции автомобиля, когда он проезжает по дороге с участками, имеющими неравномерный уровень сцепления.

Если автомобилист не имеет должного уровня опыта, наличие АБС является предпочтительным независимо от того, сколько времени он уже ездит за рулем. Дело в том, что экстренная остановка становится интуитивно простой. Нужно лишь сильно нажимать на тормозную рукоять, либо педаль, сохранив возможность выполнения маневров. В это время ABS самостоятельно определит, в когда усилие, передаваемое на суппорт, надо ограничить.

Иногда ABS все-таки способствует повышению тормозного расстояния. На рыхлых поверхностях – глубоком снегу, гравии или песке заблокированные колеса начинают зарываться, тем самым способствуя усилению эффективности остановки. А вот незаблокированное колесо в подобной ситуации будет вести себя иначе, медленнее останавливая машину. Тогда разработчики позволяют отключить ABS.

Не стоит полагать, что производители не предусмотрели подобный момент – в некоторых видах ABS присутствует специализированный алгоритм, разработанный для рыхлых видов поверхности. Суть его сводится к тому, что блокировка происходит в большом количестве с минимальным промежутком времени между каждой из них. Подобная техника способствует эффективному замедлению с сохранением управляемости, как это нередко происходит при тотальной блокировке. Водитель может самостоятельно подобрать тип поверхности. Но для большего удобства программное обеспечение подбирает его в автоматическом режиме, анализируя поведение, либо путем задействования датчиков, определяющих дорожное покрытие.

Выводы

Исходя из сказанного выше, можно сделать такие выводы. Система ABS является незаменимым элементом безопасности любого транспортного средства. Она способствует более эффективной остановке, а также предотвращает срыв транспортного средства в занос. Принцип работы заключается в том, что при остановке колеса не блокируются, а продолжают прокручиваться на грани момента срыва. Система может управлять четырьмя колесами сразу, двумя или каждым по отдельности. Для зимней эксплуатации предусмотрен выбор в пользу полного отключения работы ABS, либо использования нескольких режимов покрытия. Последние машина может переключать самостоятельно, либо доверить выбор водителю.

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?

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.

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		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		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

Понятие и принцип работы антиблокировочной системы тормозов - ABS. Схема работы АБС для автомобиля Volkswagen.

Содержание статьи:

В экстремальной ситуации на дороге, в автомобиле блокируется одно или сразу несколько колёс. В таком случае сцепление автомобиля с дорогой очень плохое. Заблокированные колёса перестают удерживать авто на прямой траектории, и автомобиль начинает бросать на дороге. То есть водитель теряет управление над автомобилем, при этом транспорт начинает активно заносить в разные стороны.

Что из себя представляет антиблокировочная система ABS

Такая система, как Anti-lock Braking System, или более известная всем, как технология ABS предотвращает блокировку колес при торможении автомобиля, что позволяет водителю сохранить превосходную управляемость над своим авто. Эта технология также повышает саму эффективность при торможении уменьшая длину тормозного пути, как на мокрой, так и на сухой дороге. К плюсам этой системы можно отнести также и равномерный износ шин.

Эта система только имеет недостатки (смотрите ниже видео) на таких поверхностях, как песок и гравий, ведь применение АБС на таких поверхностях наоборот только увеличит тормозной путь. Чтобы ездить на такой поверхности, требуется отключить АБС и это ускорит тормозной путь авто, за счёт сформированного клина из почвы. Современные системы ABS автоматически определяют поверхность и в разных ситуациях действует по-разному.

Видео про плюсы и минусы АБС:

Что позволяет данная система антипробуксовки?

• Эффективно тормозить на скользкой, мокрой дороге.
• Даёт возможность водителю над лучшим контролем автомобиля.
• Предотвращает занос авто.

Современная технология ABS состоит из следующих компонентов:

• Датчики поворота на скорости колёс.
• Датчик сдавливания в тормозах.
• Гидравлический блок.
• Лампочка в салоне автомобиля (преимущественно на панели приборов).

Правильное функционирование системы ABS считается крайне важным, для защиты, как пассажиров, так и людей вне автомобиля. Вообще работа системы ABS состоит из электронного блока, также известного, как ECU (блок электронного управления), который собирает данные от датчиков и управляет блоком управления гидравликой, в основном состоит из клапанов, регулирующих тормозное давление на колёсах.

Связь между блоком управления и датчиками должен происходить очень быстро. Датчики измерения положения шины, как правило, размещены на колёсной оси. Датчик должен быть устойчивым и не требовать обслуживания. Эти измерения положения шин обрабатываются с помощью блока управления для вычисления.

Гидравлический блок управления, как правило, расположен в непосредственной близости от ECU (или наоборот), и состоит из ряда клапанов, которые контролируют давление. Все эти клапаны размещены близко друг к другу и упакованы в твёрдом блоке.

Центральный блок управления обычно состоит из двух микроконтроллеров. Эти два микроконтроллеры взаимодействуют, и проверяют друг друга в работе. Программное обеспечение, которое работает в ECU, имеет ряд функций. В частности, алгоритмы, которые управляют HCU зависимости от входов или контролируют тормоза в зависимости от записанного вращения колеса. Это очевидно главная задача всей ABS системы. Кроме того, программное обеспечение обрабатывает информацию, поступающую от датчиков. Существует также некоторые программы, которые постоянно проверьте каждый компонент системы ABS для его правильной работы.

Принцип работы системы АБС

Антиблокировочная тормозная система (ABS) работает следующим образом:

При торможении, жидкость выталкивается из цилиндрических портов тормозов к впускным каналам HCU. Это давление передается через четыре нормально открытых электромагнитные клапана, находящиеся внутри HCU, проходят через выпускные порты HCU к каждому колесу. Если антиблокировочный модуль управления тормозом чувствует, что колесо собирается заблокироваться, на основе данных сигнала к датчику, он закрывает открытый электромагнитный клапан для этой цепи. Это предотвращает больше жидкости от введения этой цепи. Если это колесо ещё замедляется, он открывает электромагнитный клапан для этой цепи. После того, как колесо поворачивается к нормальному положению, антиблокировочный модуль управления тормозом возвращает электромагнитные клапаны в нормальное состояние для прохождения потока затрагиваемого тормозом. Антиблокировочный модуль управления тормозом контролирует электромеханические компоненты системы. Потеря гидравлической жидкости в тормозном цилиндре отключит антиблокировочную систему. Есть много различных вариантов и алгоритмов управления АБС. Компьютер контролирует датчики скорости всё время. Он ищет пробуксовку в колесах. Ведущие колёса блокируются, если компьютер будет испытывать быстрое замедление и резкий занос.

Когда система ABS находится в эксплуатации, водитель чувствует пульсацию в педаль тормоза, это происходит от быстрого открытия и закрытия клапанов. Это пульсирующий сигнал также говорит водителю, АБС срабатывала.

Современная ABS система является надёжной и долговечной. Электронные датчики и блоки системы имеют многие предохранители и спец. реле. Поломки часто связаны с неправильной эксплуатацией. Наибольшее влияние имеют колесные датчики, которые время от времени придется менять.

• Не разделять электрические разъёмы, при включенном зажигании или при работающем двигателе.
• Не подсоединяйте аккумулятор своего авто в другой автомобиль.
• Внимательно следить за контактами на генераторе, они должны быть всегда в хорошем состоянии.
• Если вам необходимо что-то сваривать в автомобиле, не забывайте отключать всю проводку к АБС.
• Не нагревайте блок управления АБС выше 85 градусов в течение 2х часов. Это необходимо, если вы собираетесь красить авто и при этом сушить горячим методом.

При неисправности ABS - сообщает контрольная лампа на панели приборов. При этом, не волнуйтесь, ваш автомобиль сможет тормозить и без АБС.

• Если это произошло в дороге, то остановитесь и измерьте напряжение на аккумуляторе.
• Если ниже 10,5 В, то это первый знак, что необходимо зарядить аккумулятор.
• Если лампочка мигает, это признак того, что что-то с АБС не так, а именно что-то не так с проводкой.
• Если причина не в этом - обратитесь на СТО, возможно пришло время произвести его замену.

Интересующая нас система прижилась на автомобилях еще в конце 1970-х годов, так что проверку временем она прошла. В настоящее время отсутствие ABS в штатной комплектации - большая редкость. Она существенно повышает безопасность на дорогах и отчасти снижает требования к навыкам водителя. Во всяком случае, под контролем ABS даже у неопытного больше шансов избежать аварийной ситуации.

ВО ВЛАСТИ ПРОЦЕНТОВ

Задача ABS - сохранение управляемости при экстренном торможении. Известно, что у блокированного колеса сцепление с покрытием дороги ниже, чем у катящегося, - создаваемые им тормозные силы меньше, а управляющие вовсе отсутствуют. В лучшем случае автомобиль скользит прямо, в худшем - по неконтролируемой траектории с непредсказуемым результатом. ABS же контролирует работу колеса на границе между максимально возможным (в конкретных условиях) сцеплением и срывом в блокировку, не позволяя ей развиться. Разумеется, сам коэффициент сцепления шин с дорогой от ABS не зависит. На льду он может оказаться раз в десять ниже, чем на сухом асфальте, - значит, и управляемость автомобиля будет разная. Но в обоих случаях ABS обеспечивает максимум возможного. При достаточно точной настройке она способна действовать даже более эффективно, чем водитель-ас.

Все схемы, таблицы и графики открываются в полный размер по клику мышки.

Работа ABS опирается на коэффициент проскальзывания колес - отношение разности скорости автомобиля и окружной скорости колеса к скорости автомобиля. В различных режимах езды скорость поступательного движения автомобиля и окружная скорость колеса могут не совпадать. При интенсивном разгоне окружная скорость ведущего колеса выше скорости машины, при замедлении - наоборот. Естественно, 100-процентному проскальзыванию соответствуют два режима - блокировка колеса при торможении или буксование на месте. Между тем наилучшее сцепление шины с покрытием и, следовательно, максимальная передача тормозных усилий достигаются при степени проскальзывании колес около 20%. Вот ABS и поддерживает эту величину на уровне 15–20%.

АНАТОМИЯ

Гидравлический контур модуля ABS включает электромагнитные клапаны и насос. При обычном торможении клапаны не задействованы, нужное давление контролирует нога водителя. Но при появлении проскальзывания с риском блокировки колесá включается ABS.

Современная ABS четырехканальная: такая компоновка дает возможность управлять давлением в тормозной системе отдельно для каждого колеса. Все контуры системы работают сходным образом в трех режимах - удержания давления, его снижения и повышения. При близости колеса к блокировке система переходит в режим удержания давления. Клапаны отсекают суппорт колеса от главного тормозного цилиндра - теперь давление жидкости на поршни постоянное независимо от силы нажима на педаль. Но при проскальзывании выше 20% система снижает давление с помощью насоса, сбрасывая часть жидкости от суппорта к главному тормозному цилиндру. Когда проскальзывание становится ниже определенного порога, система переходит к повышению давления: клапаны открываются - и при нажатой педали давление растет. Эти режимы чередуются, пока не изменится ситуация: торможение прервано или существенно ослаблено и проскальзывания нет либо скорость автомобиля упала ниже 5–15 км/ч (в зависимости от настроек системы). Эта поочередная смена режимов работы и вызывает зуд на педали тормоза. Частота высокая - нога даже лучшего водителя-профи не может соперничать в быстроте с ABS! При торможении ABS поддерживает проскальзывание всех колес на одном уровне для сохранения курсовой устойчивости. На миксте (например, левые колеса автомобиля на асфальте, а правые на льду) система будет поддерживать прямолинейное движение, регулируя давление в контуре каждого колеса в зависимости от сцепления этого колеса с покрытием. Торможение без ABS приведет к уводу автомобиля в сторону покрытия с лучшим сцеплением, а при блокировке колес дело дойдет до разворота.

Едва ли не важнейшие элементы ABS - датчики скорости колес. По их импульсам рассчитывается скорость каждого колеса и сравнивается со скоростью автомобиля. На основании этой информации модуль ABS вычисляет и удерживает проскальзывание каждого колеса на требуемом уровне.

По выбору конструктора используются пассивные или активные датчики. Пассивный легко опознать по зубчатому кольцу (гребенка) на приводе колеса. Он очень прост: при вращении гребенки датчик выдает аналоговый сигнал напряжения. Но, увы, при низкой скорости вращения колеса такой датчик не выдает четкого сигнала, может ошибаться.

Активный датчик считывает метки магнитного кольца на ступичном подшипнике. Для него характерен четкий цифровой сигнал в виде последовательных импульсов напряжения, величина которых не зависит от скорости вращения колеса. А вот частота импульсов отражает эту скорость.

У полноприводных автомобилей в ABS включен дополнительный G-датчик с акселерометром продольных ускорений. Он отсылает в модуль ABS сигнал ускорения или замедления, учитываемый при вычислении коэффициента коррекции скорости автомобиля. Ведь при определенных обстоятельствах нельзя измерить скорость с нужной точностью.

ФОРС-МАЖОР

В мире нет ничего идеального, и ABS не исключение. Сохранение управляемости порой оплачивается увеличением тормозного пути. Если ABS эффективна при хорошем сцеплении всех четырех колес с дорогой, то на проблемном покрытии возможны нештатные ситуации. Неровности дорожного полотна (гребенка, трамвайные пути и т. п.) вызывают отскок колес, а при неисправности подвески возможен даже временный отрыв колеса от покрытия. В такие моменты колёса сильно разгружаются, что приводит к их ранней блокировке при вынужденном торможении и, соответственно, к раннему срабатыванию ABS. Такой же эффект раннего срабатывания наблюдается на участках асфальта, покрытых песком, грязью, гравием или на голом льду. Наихудший сценарий - вылет с дороги. Без ABS заблокированные колеса могли бы вгрызаться в покрытие, хоть как-то гася скорость. С ABS же сильно увеличивается тормозной путь, и в случае торможения в заносе автомобиль сильно уводит по дуге. В декабрьском номере ЗР за 2012 год описан спецтест, в котором сравнивались показатели торможения со скорости 60 км/ч на ровном асфальте и на гребенке. У двух тестируемых машин из трех тормозной путь на гребенке увеличивался на 40 %!

ЛУЧШЕ НЕ РИСКОВАТЬ

Отключение ABS не предусмотрено. Но можно избавиться от нее, вынув предохранитель. Чаще всего так поступают, когда едут потренироваться на ледовую трассу. Однако следует помнить, что современная ABS отвечает также за распределение тормозных сил по осям при обычном торможении (ранее этим заведовали самостоятельные механические регуляторы). В случае отключения ABS любое обычное торможение может привести к блокированию задних колес со всеми вытекающими отсюда последствиями.

КАБИНЕТ ТЕРАПЕВТА

У ABS есть лампа-индикатор отказа. Предусмотрено и считывание кодов неисправностей. Можно также отслеживать параметры элементов и управлять некоторыми из них - например, клапанами и насосом модуля ABS. Лучше всего использовать дилерское диагностическое оборудование. Система достаточно надежна и включает в себя не слишком много элементов. Большая часть неисправностей ABS связана с внешними воздействиями.

Ошибки модуля управления.

Чаще всего это внутренние электронные неисправности модуля. Иногда такие ошибки носят случайный характер, то есть после удаления больше не возникают. Если же ошибки не удаляются или возникают повторно, модуль управления подлежит замене: ремонт не предусмотрен.

Ошибки датчиков скорости колес.

Возможные причины - от неисправности проводки до отказа самого датчика. Если использован активный датчик, то неисправность может быть обусловлена повышенным люфтом ступичного подшипника (слишком большой воздушный зазор между датчиком и магнитным кольцом на подшипнике) или тем, что при замене подшипника его просто поставили не той стороной. При использовании пассивного датчика проблему может создать гребенка на приводе: в ходе замены ступичного подшипника или при снятии-установке привода ее могли немного сместить с посадочного места. Сигнал этого датчика порой слабеет из-за накопившейся грязи или металлических частиц на гребенке. Оба датчика боятся сильных вибраций, но особенно - активный. Из-за этого датчик порой невозможно снять без повреждения, ведь удары молотком - даже не по нему, а рядом! - способны его разрушить.

Современные автомобили оборудуются значительным количеством систем активной безопасности, в задачу которых входит предотвращение потери контроля водителем над машиной при разных дорожных ситуациях. К ним относится и антиблокировочная система тормозов (ABS).

Отметим, что АБС – первая среди систем, относящихся к активной безопасности, которая массово стала использоваться на автомобилях. При этом она еще выступает и базой для .

Первые рабочие образцы на автомобилях стали использоваться более 40 лет назад. По мере развития технологий она улучшалась и дорабатывалась. К примеру, первые системы включали в себя больше сотни составных компонентов, а последние версии системы ABS состоят всего из 18 элементов.

Особенности работы системы

АБС устанавливается на тормозную систему и вносит свои коррективы в ее работу. По самому названию можно понять, что в ее задачу входит предотвращение блокировки колес во время торможения.

Особенность колес авто заключается в том, что сила трения качения у них выше, чем трения скольжения. То есть, колесо, которое катится, лучше сцепляется с поверхностью дороги, чем скользящее по полотну, что происходит в случае его полной блокировки. В ее результате тормозной путь машины увеличивается.

Также скольжение колеса далеко не всегда происходит в прямолинейном направлении, поскольку боковые силы могут преобладать над продольными, из-за чего траектория перемещения такого колеса меняется. Итогом этого является непредсказуемое и неконтролируемое движение машины.

Но если создать на тормозном механизме усилие, которое максимально будет замедлять скорость вращения, но не блокируя его (удерживает на грани), то тормозной путь сократиться и авто не потеряет управляемость.

В машинах без этой системы опытные водители для получения максимального эффекта при торможении пользуются методом многократного нажима на педаль (прерывистого торможения). Чтобы колеса не получились заблокированными, водитель при торможении нажимает на педаль, затем отпускает и так повторяет многократно.

Суть этого метода очень проста – поймать момент на тормозных механизмах, когда они максимально замедляют колеса без срыва их в блокировку, но это не всегда возможно, особенно на если колеса движутся по разной поверхности.

Прерывистое торможение (нажал-отпустил) не дает полностью заблокировать колеса, поскольку водитель просто периодически послабляет усилие на механизме тормозов. Этот же принцип использует и АБС.

Конструкция и назначение составляющих частей

Устройство антиблокировочной системы состоит из трех основных составных элементов:

1. Колесные датчики скорости
2. Блок (модуль) управления
3. Исполнительное устройство

Элементы ABS автомобиля

Как отмечено, эта система нередко задействуется в качестве базы для других. При этом составные части ряда иных систем являются лишь дополнением к АБС.

Датчики

Датчики скорости – очень важные составляющие, поскольку на их показаниях основывается работа системы ABS. По импульсам, которые они подают, модуль управления высчитывает скорость вращения каждого из колес, и на основе расчетов производится управление исполнительным механизмом.

Расположение датчика скорости на ступице колеса

В конструкции АБС используется два типа датчиков. Первые получили название пассивных датчиков. Эти элементы – индуктивного типа.

Конструкция их включает сам датчик, состоящий из обмотки, сердечника и магнита, а также зубчатого венца, используемого в качестве задающего элемента. Зубчатый венец устанавливается на ступицу, поэтому он вращается вместе с колесом.

Датчик индуктивного типа

Суть функционирования пассивного элемента очень проста – обмотка генерирует магнитное поле, через которое проходит зубчатый венец. Имеющиеся зубья при проходе через поле оказывают на него влияние, что обеспечивает возбуждение напряжения в датчике. Чередование зубьев с впадинами обеспечивает создание импульсов напряжения, которые и позволяют высчитать скорость вращения колеса.

Негативным качеством пассивных датчиков является недостаточная точность измерения при движении на незначительных скоростях, что может стать причиной некорректной работы системы ABS.

Сейчас, из-за имеющегося недостатка, пассивные датчики в антиблокировочной системе не используются и их заменили так называемыми активными элементами.

Как и в первом варианте, активные датчики состоят из двух основных составляющих – самого датчика и задающего элемента. Но в активных элементах датчики построены либо на магниторезистивном эффекте, либо на эффекте Холла. Оба варианта для работы требуют подачи питания (пассивные элементы сами вырабатывали его).

Что касается задающего элемента, то здесь в конструкции используется кольцо с намагниченными секторами (мультиполюсное).

Устройство и принцип работы активного датчика скорости

Суть работы активных элементов различная. В магниторезистивном варианте постоянно меняющееся поле (от задающего кольца) приводит к изменениям показаний сопротивления в датчике. В элементе Холла это поле меняет само напряжение. В обоих случаях создается импульс, по которому можно рассчитать скорость вращения.

Элементы активного типа получили широкое распространение благодаря высокой точности замеров на любых скоростях.

Блок управления

Модуль управления системы ABS, как и иные ЭБУ, задействованный в системах авто, нужен для получения и обработки импульсов, передающихся от колесных датчиков. В него занесены табличные данные, на основе которых он управляет исполнительным механизмом. То есть, после поступления сигнала с каждого датчика, он сравнивает его с информацией, занесенной в таблице, и по полученным результатам определят, что должен сделать.

В авто с рядом систем, построенных на основе АБС, блок управления имеет дополнительные модули, отвечающие за работу своих систем.

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм (его еще называют гидроблоком или модулем ABS) – самый сложный по конструкции и состоит из ряда элементов:

• электромагнитные клапаны (впускной, выпускной);
• аккумуляторы давления;
• помпа обратной подачи;
• амортизационная камера.

Устройство блока АБС

В классической схеме к рабочему механизму тормозов идет только одна магистраль, по которой подается жидкость от главного цилиндра. В АБС же в нее врезана магистраль обратной подачи, но она проходит только внутри модуля.

Впускной клапан – единственный элемент, установленный на магистрали основной подачи. В его задачу входит перекрытие подачи жидкости при определенных условиях, по умолчанию он открыт.

Врезка магистрали обратной подачи осуществляется за впускным клапаном. На входе в нее установлен выпускной клапан, который в обычном положении закрыт.

Если объема аккумулятора не хватает, чтобы принять всю жидкость, в работу включается насос, который перекачивает излишки в основную магистраль.

Но процесс перекачки сопровождается пульсацией, и чтобы погасить колебания жидкости, она сначала попадает в амортизационные камеры и только после этого – в магистраль.

Поколения и виды

Современная система, устанавливаемая на авто, - четырехканальная. Она включает в себя по два клапана на каждое колесо, а также по одному аккумулятору давления и амортизационной камере на контур (а их – два).

В целом, эта система уже насчитывает 5 поколений. Первая из них появилась в 1978 году, вторая пришла ей на смену в 1980 году и устанавливалась она вплоть до 1995 года, после чего 2-е поколение вытеснило 3-е. Современное 4-е поколение системы появилось в 2003 году, а сейчас применяется 5-е поколение, которое продолжает использоваться до сих пор.

Что касается конструктивных особенностей, то четырехканальная система - самая последняя и технологически совершенная. Но ей предшествовали:

• одноканальная система (в ней использовалось всего два клапана, которыми регулировалось давление во всех магистралях одновременно. Примечательно, что в одноканальном типе система обычно вносила коррективы только в механизмах ведущей оси, то есть, АБС работала только с двумя колесами);
• двухканальная (в этом типе АБС тормозные механизмы разделили по бортам, для каждого из которых предусмотрены свой комплект клапанов. То есть, один канал объединял в себе механизмы переднего и заднего колес одной стороны);
• Трехканальная (в ней для колес задней оси предусматривался один комплект клапанов, а передние оснащались каждый своим каналом).

Сейчас эти три типа системы ABS встречаются только разве что на старых авто.

Режимы работы

Антиблокировочная система тормозов может работать в трех режимах:

• Нагнетание. В этом режиме тормоза работают по обычной схеме. После нажатия на педаль жидкость идет на механизмы, колесо замедляет вращение. При этом режиме впускной клапан открыт, а выпускной – перекрыт, то есть жидкость движется только по подающей магистрали;
• Удержание. Если блок по сигналам вычислит, что одно из колес снижает вращение быстрее других, то он перекроет впускной клапан. В итоге усилие механизма перестанет нарастать, поэтому замедление колеса останавливается на определенном уровне. На других же механизмах усилие будет продолжать нарастать;
• Сброс давления. Если даже после перехода в режим удержания колесо все равно продолжает замедляться, блок управления задействует выпускной клапан (впускной перекрывает) и часть жидкости уходит в аккумулятор давления, тем самым обеспечивает снижение давления в механизме (колесо отпускается и начинает наращивать скорость). Как указано выше, один аккумулятор предназначен для двух тормозных механизмов (входящих в контур). Бывают ситуации, когда давление сбрасывается сразу с двух этих механизмов, поэтому объема аккумулятора может попросту не хватить. И тогда в работу включается насос, перекачивая избыток в основную магистраль.

Схема системы АБС

Во время торможения система меняет режим работы многократно, что и обеспечивает эффективное торможение. При этом водителю не нужно самому «играться» педалью, чтобы исключить блокировку колес, система все делает сама.

Достоинства и недостатки

К другим достоинствам этой системы также относятся:

• сохранение траектории движения во время торможения при входе в поворот;
• при торможении допускается маневрирование;
• удобство для начинающих водителей.

Но АБС не идеальна. При определенных условиях эта система может некорректно функционировать и допускать ошибки. А это сказывается на эффективности торможения и может несколько дезориентировать водителя.

Такими условиями являются:

• дорога с проблемным покрытием;
• песок;
• покрытие с ухабами, «гребенка».

В общем, АБС отлично работает только на ровной дороге с хорошим сцеплением колес с полотном. В иных случаях система ABS может допустить ошибки.

К примеру, на проблемной трассе с часто чередующимся покрытием (асфальт меняется со щебенкой или иным насыпным материалом) система не сможет подобрать оптимальное усилие на механизмах, из-за чего тормозной путь увеличивается.

При слете с дороги АБС также не «помощник». Здесь блокировка – лучшее средство для максимально быстрой остановки авто.

К особенностям антиблокировочной системы можно отнести также некоторое опоздание включения в работу при движении на высоких скоростях (свыше 130 км/ч). Просто блоку управления при таких условиях нужно некоторое время, чтобы произвести расчеты и задействовать гидроблок.

На малых же скоростях (10-15 км/ч) система и вовсе отключается. Если это остановка на ровном покрытии, то отключение АБС никак не сказывается, а вот при торможении на спуске деактивация системы может оказать негативное влияние.

Отметим, что отключение АБС – условное понятие, поскольку система работает постоянно и выключить ее невозможно. Здесь деактивацию следует понимать, как переход в «ждущий режим». То есть она снова активизируется и начнет выполнять свою функцию при последующем нажатии на педаль тормоза. Единственное, когда она не включится – это торможение при движении на малых скоростях.

Доработки и улучшения

Инженеры довели конструкцию АБС до высокого уровня и улучшать уже практически нечего. Доработкам подвергаются разве что некоторые составные элементы. Так, колесные датчики сейчас не только измеряют скорость вращения, в них дополнительно интегрируют G-датчики и акселерометры.

Также к улучшениям можно отнести повышение функциональности электронного блока (то самое использование АБС в качестве основы для других систем). К примеру, блок управления ABS задействуется в противобуксовочной системе и распределения тормозных усилий.

Autoleek