Что такое АБС в автомобиле: как работает система ABS

Правильное торможение

Для того чтобы остановить транспортное средство, мало лишь вовремя надавить на педаль тормоза. Да, машина остановиться, но сколько это займет времени и какой путь при этом она преодолеет в случае обычного торможения? Тут все главным образом зависит от скорости — если она небольшая (скажем до 20-30 км/ч), то транспорт остановится довольно быстро, не преодолев и несколько десятков метров. Совсем другое дело, когда необходимо прибегнуть к экстренному торможению при движении более 60-100 км/ч.

Если резко ударить по педали тормоза, колеса будут тут же блокированы, но машина по-прежнему будет двигаться, словно будучи на лыжах — шины будут скользить по дороге. Также под всеми 4 колесами может оказаться разнородная поверхность — соответственно скорость скольжения будет разно, что уже само по себе становиться опасным.

Какой из этого делает вывод? Правильно — предотвратить жесткую блокировку колес во избежание скольжения! Чтобы этого достигнуть есть один проверенный прием — торможение должно быть прерывистым. Для этого педаль тормоза не обязательно постоянно держать в нажатом состоянии, нужно время от времени отпускать ее, после чего снова нажимать. Примерно также мы поступаем в случае поднятия машины ножным домкратом.

Такие незамысловатые действия обеспечивают сохранения управляемости транспортом — шины не теряют сцепления с дорогой. Однако попав в экстремальное положение, далеко не каждый водитель способен избежать человеческого фактора. Очень просто растеряться и позабыть обо всех правилах. И как раз по этой причине изобретен помощник в лице АБС.

Поколения антиблокировочной  системы

Во всех автомобилях, оснащенных АБС, вы найдете кнопку для ее отключения. Она пригодится вам лишь в двух случаях:

  1. Движение по снежному накату или льду на шипованной резине. Эффект от шипов ощущается лишь после того, как они начинают «зарываться» в дорогу. Антиблокировочная система препятствует этому процессу и заметно увеличивает тормозной путь.
  2. Движение на нешипованной и шипованной резине по рыхлому снегу, песку или гравию. При блокировке колес перед ними образуется бортик, увеличивающий замедление. В этом случае использование АБС лишь вредит.

Однако даже в этих двух случаях только антиблокировочная система способна гарантированно предотвратить занос.

Использование АБС значительно повышает безопасность вождения. Поэтому отключать ее на дорогах общего пользования имеет смысл лишь при езде на шипах или во время сильных снегопадов, когда приходится двигаться по рыхлому снегу. Это не касается продвинутых систем, которые используют особый алгоритм для торможения на рыхлой поверхности.

Индикатор системы
Контрольная лампа неисправности АБС

Чтобы создать систему ABS, потребовалось 14 лет усилий огромного числа инженеров. ABS выпускается с 1978 года, ее создатель – фирма Bosch.

Что такое АБС в автомобиле: как работает система ABS

Первое поколение системы (1970 год) получило название ABS-1. Данное электромеханическое изделие не отличалось надежностью и долговечностью из-за тысячи аналоговых компонентов, которые использовались в ЭБУ. Хотя главная функция ABS и выполнялась, но изделие для массового производства не подходило.

Второе поколение (1978 год). ABS-2 фирмы Bosch впервые начала устанавливаться как опция в автомобилях Mercedes-Benz S-класса, а спустя некоторое время и в лимузинах BMW 7-й серии. Количество компонентов уменьшилось до 140, а масса гидравлического блока составила 6,3 кг.

В последующих поколениях ABS инженеры Bosch сделали ставку на усовершенствование системы и уменьшение ее габаритов. Так, в 1980 году вышла ABS-2E, в которой масса гидравлического блока составила уже 4,9 кг, а количество компонентов уменьшилось до 40. В 1995 году появилась ABS 5.3 с массой гидравлического блока 2,6 кг и 25 компонентами.

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.

Определение ABS

Все мы знаем важность тормозной системы. От того, насколько она исправна, зависит безопасность не только водителя с его пассажирами, но и остальных участников дорожного движения. ABS в автомобиле в полной расшифровке звучит как антиблокировочная система (или целый комплекс), которая не позволяет блокироваться колесам в случае экстренного торможения.

Конструктивно узел представлен в лице электромеханического блока, который берет на себя торможения в непростых дорожных условиях.

Устройство комплекса

С конструктивной точки зрения антиблокировочная система тормозов ABS выглядит следующим образом:

  • блок электронного управления (БУ);
  • датчики контроля скорости;
  • гидроблок.

БУ является «мозгом» всей системы или компьютером. Собственно он и руководит всей работой, на основе получаемых сигналов с датчиков АБС. Другие составляющие тоже заслуживают отдельного внимания.

Датчики

Каждый сенсор закреплен непосредственно около колес и фиксирует обороты. Принцип работы датчика основан на физическом явлении электромагнитной индукции. Сама катушка, оснащенная магнитным сердечником, закреплена на ступице колеса неподвижно, а у некоторых автомобилях она располагается в редукторе ведущего моста.

К ступице прикреплен зубчатый венец, вращающийся вместе с колесом, как следствие изменяется величина магнитного поля. В итоге создается электрический ток, а его сила напрямую зависит от частоты вращения. Вследствие вырабатывается сигнал определенной величины, который потом направляется к БУ.

Гидроблок

Что касается этого элемента, то гидроблок тоже в свою очередь устроен своеобразно:

  1. Электромагнитные клапаны — впускные, выпускные. — за их счет обеспечивается регулировка давления в тормозных цилиндрах. Их количество у каждого типа ABS сугубо свое.
  2. Насос — имеет функцию обратной подачи. Его задача — нагнетать давление, обеспечивая подачу тормозной жидкости от гидроаккумулятора, а когда нужно отбирает ее обратно.
  3. Гидроаккумулятор — это хранилище, где располагается тормозная жидкость.

В машинах с ABS гидроблок последовательно встроен в общую тормозную систему, то есть располагается сразу за главным тормозным цилиндром.

Из чего состоит система АБС

Современная технология ABS состоит из следующих компонентов:

  • Датчики поворота на скорости колёс.
  • Датчик сдавливания в тормозах.
  • Блок управления АБС.
  • Гидравлический блок.
  • Лампочка в салоне автомобиля (преимущественно на панели приборов).
Схема ABS от Volkswagen AG
Схема ABS от Volkswagen AG

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.

Как все функционирует

Как работает ABS? Принцип действия заключается в следующем. Когда датчик (тот, что в ступице колеса) фиксирует его резкое замедление или полную остановку, БУ дает управляющий сигнал, который на короткий промежуток времени открывает выпускной клапан. В результате давление в системе снижается и колесу ничего не мешает вращаться.

Все выглядит, как уже было ранее описано в разделе, посвященному правильному торможению — нажать кратковременно на педаль тормоза, потом отпустить. Такая раскачка продолжается до того момента, пока автомобиль не остановится. Но в отличие от человека электроника срабатывает намного быстрее — за одну только секунду количество повторов может составить от 4 до 10!

В итоге сцепление шин с дорогой сохраняется, за счет чего собственно снижается тормозной путь. Вдобавок управление машиной не теряется, то есть в ходе торможения всегда имеется возможность обогнуть возникшее препятствие.

Читать далее:  Обзор вкладышей коленвала понятие функции особенности проверки и замены

Как работает ABS?

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.

Рассмотрим состав и функционирование основных блоков ABS, реализующих алгоритм управления.

ABS представляет собой адаптивную систему, которая благодаря обратной связи измеряет параметры объекта управления — колеса (рис. 1).

Что такое АБС в автомобиле: как работает система ABS

Рис. 1. Принцип действия обратной связи антиблокировочной системы

ABS включает три основных функциональных элемента: датчик частоты вращения колеса (Д), электронно-решающий блок (ЭРБ) или блок управления (процессор) и модулятор давления (М). Элементы ABS включаются в контур штатного тормозного привода ТС, имеющий блок питания (БП) (компрессор или гидронасос), тормозной кран (ТК) или главный тормозной цилиндр для тормозных систем с гидравлическим приводом, тормозной механизм и объект управления — колесо.

Датчик частоты вращения колеса ТС предназначен для измерения скорости затормаживаемого колеса. Электронно-решающий блок (ЭРБ) обрабатывает информацию, поступающую от датчиков колес ТС, и в соответствии с алгоритмом управления ABS формирует и подает электрический сигнал управления на модулятор.

Модулятор в соответствии с сигналом управления осуществляет изменение давления в колесном цилиндре, обеспечивая фазу растормаживания колеса или его торможение.

Модулятор представляет собой быстродействующий электропневматический или гидравлический клапан в тормозном приводе затормаживаемого колеса, обеспечивающий снижение или увеличение давления в соответствии с сигналом управления. Функционально модулятор должен обладать высоким быстродействием в режиме циклического торможения в соответствии с сигналами управления, поступающими от ЭРБ. Конструктивно модуляторы выполнены как логические элементы двухпозиционного типа (см. рис. 7).

Что такое АБС в автомобиле: как работает система ABS

Модуляторы в зависимости от схемы ABS устанавливаются в контуре тормозного привода колеса или оси двух колес. Он включается в тормозной привод последовательно и не должен препятствовать прохождению рабочей жидкости или воздуха от тормозного крана при торможении водителем. Обычно модулятор имеет один вход и два выхода (к тормозному цилиндру колеса и в канал сброса воздуха или слива жидкости).

В настоящее время распространены ABS, работающие по трехфазовому циклу. Они, кроме фазы «торможение — растормаживание», имеют фазы выдержки давления в колесном цилиндре.

Рассмотрим на примере фирмы Bosch конструктивные особенности ABS (рис. 3), которая встраивается в качестве дополнительной в штатную тормозную систему и применяется на многих марках ТС. Заметим также, что и другие разработчики ABS используют аналогичные алгоритмы, известные по динамике управления движением колеса.

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

Между главным тормозным цилиндром и колесными цилиндрами устанавливаются нагнетательные (Н) и разгрузочные (Р) электромагнитные клапаны, которые либо поддерживают на постоянном уровне, либо снижают давление в приводах колес или в контурах.

Электромагнитные клапаны приводятся в действие блоком управления, который обрабатывает информацию, поступающую от четырех колесных датчиков, и формирует в соответствии с алгоритмом работы ABS сигналы управления модулятором давления. На основе непрерывно поступающих данных о скорости вращения каждого колеса и ее изменениях БУ определяет момент возможного перехода колеса к блокированию.

Что такое АБС в автомобиле: как работает система ABS

Задача ABS заключается в недопущении блокирования и юза колеса, чтобы исключить потерю устойчивости и сохранить управляемость ТС при торможении. Поэтому БУ преждевременно дает сигнал управления на сброс давления и включает гидронасос, который возвращает часть тормозной жидкости обратно в питательный бачок главного цилиндра.

В электрогидравлическом модуляторе ABS (рис. 4) скомпонованы электромагнитные клапаны, гидронасос с аккумуляторами давления жидкости, реле электромагнитных клапанов и реле гидронасоса.

Рис. 4. 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 — аккумуляторы давления; 8 — глушители

В гидравлическом блоке (модуляторе) каждому тормозному цилиндру колеса соответствуют один впускной и один выпускной клапаны, которые управляют торможением в пределах своего контура.

Аккумулятор давления предназначен для приема тормозной жидкости при сбросе давления в тормозном контуре. Насос обратной подачи подключается, когда емкости аккумуляторов давления недостаточно, и увеличивает скорость сброса давления. Демпфирующие камеры принимают тормозную жидкость от насоса обратной подачи и гасят ее колебания.

В гидравлическом блоке устанавливается два аккумулятора давления и две демпфирующие камеры по числу контуров гидропривода тормозов.

Гидронасосы обратной подачи электрогидравлического модулятора могут быть как одноступенчатыми, так и двухступенчатыми (рис. 5).

В одноступенчатом насосе обратной подачи ABS (рис. 5, а, б) весь цикловой объем тормозной жидкости засасывается и, соответственно, протекает через трубопроводы за один ход поршня. Необходимое для этого разрежение всасывания достаточно высоко и увеличивается 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 ABS (рис. 5, в, г) пространство за поршнем образует вторую рабочую камеру. Засасывание тормозной жидкости осуществляется в два приема и происходит во время как 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 разрежение засасывания оказывается ниже, что предотвращает появление кавитации.

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

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

Читать далее:  Мерседес GLC 2020: в новом кузове, фото, цена и комплектация

Фаза нормального торможения (рис. 6, 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.

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

Фаза удержания давления на постоянном уровне (рис. 6, 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 цилиндров — главного и соответствующего колесного.

Фаза сброса давления (рис. 6, 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.

shema abs
Схема системы АБС

В чем необходимость?

Даже некоторые опытные водители, не говоря уже о новичков, придерживаются ошибочного мнения касательно того, для чего конкретно нужна ABS. То есть они твердо уверены, что антиблокировочный комплекс позволяет лишь сократить тормозной путь. В действительности главная ее роль сводится к сохранению управляемости автомобилем, когда приходится прибегнуть к экстренному торможению.

Антиблокировочная система тормозов, ABS

Как останавливается машина, не оборудования ABS? Она просто скользит и поэтому ее тормозной путь длинный. И чем выше скорость, тем он продолжительнее. При этом даже если повернуть руль в любую сторону с целью обогнуть препятствие, автомобиль все равно будет двигаться прямо!

ABS решает проблему с блокировкой колес, а значит, сцепление шин с дорогой сохраняется. То есть контроль над машиной не теряется. Да, блокировка колес происходит, но кратковременно — поэтому они не скользят.

Теперь понятно, что такое ABS в полном понимании этого слова. Но помимо этого, система обеспечивает и другую не менее полезную функцию — обеспечить прямолинейное торможение на дороге с разнородным покрытием. Рассмотрим показательный пример, когда одна сторона автомобиля наезжает на мокрый, скользкий (наледь и т. д.

Что касается уменьшения тормозного пути, то это утверждение справедливо, но лишь отчасти и является скорее следствием работы ABS.

Полезные советы

  • 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.

Если в развитых странах автомобили без ABS практически не встречаются, то на территории СНГ по дорогам колесит немало таких авто (отечественный автопром, старые иномарки, некоторые новые сверхбюджетные модели и т.д.). Также на многих автомобилях данная система попросту не работает, а владельцы не спешат устранить неисправность.

В любом случае, понимание того, для чего нужна АБС, что это такое и как работает, позволяет дать несколько рекомендаций водителям, у которых такой системы нет. Само собой, если ABS – это гарантия того, что колеса не заблокируются, то отсутствие  такой системы означает необходимость получения водителем определенных навыков экстренного торможения.

Проблемы с АБС

В отсутствии механического воздействия обычно с этой тормозной системой не возникает никаких проблем. Весь комплекс ABS устроен довольно просто и отличается надежность в работе. Но даже, несмотря на защитные меры в виде предохранителя, иногда не избежать поломок. Причинами этому могут стать разные обстоятельства:

  1. Воздействие окружающей среды на постоянной основе и порой они довольно агрессивные.
  2. Степень заряда АКБ.
  3. Неудовлетворительное состояние проводки бортовой сети.

В случае понижения напряжения ниже 10,5 Вольт устройство самопроизвольно отключается. Чтобы этого не произошло, следует придерживаться простых рекомендаций:

  1. Во-первых, избегать прикуривания аккумулятора от другой машины. Использовать собственную батарею в подобных целях тоже не нужно.
  2. Во-вторых, при включенном зажигании запрещается разъединять какие-либо разъемы.

Anti-lock Braking System - что это такое?

Иными словами, для того чтобы сохранить работоспособность системы ABS и продлить ее ресурс (насколько это возможно) следует следить за техническим состоянием собственной машины. Если возникли проблемы с АБС, нужно обращаться в ближайший автосервис, где неисправность будет обнаружена и устранена на профессиональном уровне.

Проверка датчика

В качестве датчиков частоты вращения колес в системе ABS применяются пассивные и активные колесные датчики.

Датчики обоих типов позволяют системе получать данные о скорости движения автомобиля и, что важнее, о частоте вращения отдельных колес. На основании разницы в скорости вращения отдельных колес система может, например, установить, не находятся ли разные колеса на дорожном покрытии с разным коэффициентом сцепления, что означало бы для автомобиля потенциальную опасность при торможении попасть в сложную динамическую ситуацию.

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 выполнен в виде катушки 3 с железным сердечником (магнитопроводом) 4 и соприкасающимся с ним постоянным магнитом 5. Задающий элемент 2 представляет собой кольцо с зубьями (задающее кольцо или ротор) (рис. 9).

Рис. 9. Пассивный датчик частоты вращения: а — общий вид; б — низкая частота вращения; в — высокая частота вращения; 1 — магнитное поле; 2 — задающий элемент (металлическое кольцо с зубьями); 3 — катушка; 4 — железный сердечник (магнитопровод); 5 — постоянный магнит; 6 — чувствительный элемент; 7 — осциллограмма при низкой частоте вращения; 8 — осциллограмма при высокой частоте вращения

Любой железный объект, проходя через магнитное поле датчика, изменяет форму и напряженность 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 такого типа — индуктивные.

Интенсивность магнитного потока, проходящего через обмотку, зависит от того, находится ли датчик напротив зуба на диске или напротив промежутка (пропуска зубьев). Поскольку магнитный поток концентрируется зубьями диска, из-за чего увеличивается магнитный поток через обмотку, то при подходе пропуска зубьев он ослабевает.

Следовательно, при вращении зубчатого диска возникают колебания магнитного потока, которые, в свою очередь, генерируют синусоидальные колебания напряжения в электромагнитной обмотке, пропорциональные скорости изменения магнитного потока. Амплитуда колебаний переменного напряжения увеличивается строго пропорционально увеличению скорости вращения зубчатого диска.

Читать далее:  Как устранить посторонние шумы при движении автомобиля toyota mark ii

Прохождение через магнитное поле датчика каждого из зубьев задающего ротора индуцирует, таким образом, напряжение в цепи катушки датчика. Подсчет числа импульсов напряжения за определенный интервал времени (частота) позволяет системе рассчитать частоту вращения или скорость колеса.

Преимуществом пассивных индуктивных датчиков частоты вращения является простота их конструкции. Недостаток же заключается в том, что для их работы необходимо с высокой точностью обеспечить определенный зазор между задающим ротором и датчиком. Кроме того, пассивные индуктивные датчики частоты вращения имеют большую массу и размеры, соответственно требуют много места для установки.

От частоты вращения задающего ротора зависит не только частота импульсов, но и их величина (напряжение), поэтому при небольших частотах вращения пассивный датчик дает сигнал меньшей величины, чем активный.

Активные датчики частоты вращения, в отличие от пассивных, используют для работы внешнее напряжение питания, которое составляет примерно 12 В. Работа чувствительных элементов активных датчиков частоты вращения основана на принципе эффекта Холла или на принципе магниторезистивного эффекта.

Активные датчики также состоят из двух компонентов: чувствительного и задающего (рис. 10). Чувствительный компонент включает датчик магнитного поля и электронную схему. Задающий элемент представляет собой пластмассовое кольцо, участки поверхности которого намагничены в противоположных направлениях (магнитное кольцо). Северный и южный полюса магнитов выполняют функции зубцов и впадин колеса.

Из чего состоит система АБС

Рис. 10. Активный датчик частоты вращения: а — общий вид; б — низкая частота вращения; в — высокая частота вращения; 1 — задающий элемент; 2 — электронная схема датчика; 3 — корпус датчика; 4 — осциллограмма; 5 — датчик магнитного поля

Принцип действия основан на квантовомеханическом эффекте, создаваемом слоями ферромагнитного и неферромагнитного материала (сопротивление сильно увеличивается или ослабевает).

При прохождении датчика магнитного поля через изменяющееся магнитное поле изменяется и возникающая в нем ЭДС Холла, а для магниторезистивных датчиков изменяется его сопротивление. Чем быстрее намагниченные участки магнитного кольца проходят мимо датчика магнитного поля, тем быстрее изменяется и ЭДС (напряжение) Холла. Частота вращения колеса с датчиками этого типа, так же как и с пассивными, определяется исходя из частоты изменения напряжения.

Активные датчики дают одинаково точные результаты во всем диапазоне частот, поскольку сила их сигнала не зависит от измеряемой частоты, а определяется собственным током датчика. Кроме того, активный датчик имеет компактную конструкцию, что позволяет устанавливать его непосредственно в ступичном подшипнике.

Недостатком таких датчиков является трудность проверки их исправности с помощью омметра.

Датчики частоты вращения колеса могут крепиться на валу привода колеса, на валу привода конических шестерен для заднеприводных моделей автомобиля, на поворотных цапфах (рис. 11, а) и внутри ступицы колеса (рис. 11, б).

В качестве датчиков давления в системе ABS применяются пьезоэлектрические и емкостные датчики.

Рис. 11. Датчики частоты вращения колеса и их установка: а — крепление индуктивного датчика на поворотной цапфе; б — крепление индуктивного датчика внутри ступицы колеса; 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

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

Основными компонентами датчика являются пьезоэлектрический элемент 2, находящийся под давлением тормозной жидкости, и электронная часть 1 (рис. 12).

Рис. 12. 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 емкостный датчик (рис. 13).

Рис. 13. Емкостный датчик давления: а — общая схема датчика; б — увеличение давления жидкости; в — снижение давления жидкости; 1 — датчик; s1, s2 — расстояние между пластинами; C1, C2 — емкость конденсатора

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.

Важно не только понимать, что это за система такая ABS, но и относиться к ней с должным почтением. Для этого вовремя реагировать на тревожные «сигналы», а не игнорировать их. Неисправный сенсор не способен передать сигнал системе и автоблокировочный комплекс перестает работать. В результате в ходе торможения колеса блокируются.

Зачастую самая распространенная неисправность — это обрыв провода. Ее легче выявить с использованием тестера. Для начала нужно соединить пины с разъемами, после чего прибором замерить сопротивление. Если оно находится в допустимых пределах, которые указаны в руководстве по эксплуатации автомобиля, то все работает.

Существенно расхождение значений указывает на очевидную проблему, которая может иметь разный характер. В частности речь идет о стремлении сопротивления в ту или иную сторону:

  1. К нулю — указывает на короткое замыкание.
  2. К бесконечности — наличие обрыва в электрической цепи.

Также нужно замерить сопротивление при вращении колеса — оно должно меняться, что покажет исправность датчика. Обнаруженные обрывы следует устранять, причем места разрыва следует восстанавливать только пайкой — привычная скрутка здесь неуместна и не даст желаемого результата. Также следует не перепутать полярность при соединении проводов.

Если сенсор сломан, нужно выяснить, как снять задние или передние датчики. И здесь лучше обратиться в автосервис, где все сделают на должном уровне, поскольку могут возникнуть разного рода сложности и нюансы.

Горящий индикатор

На приборной панели при включении зажигания сразу включаются несколько световых индикаторов. Это является свидетельством того, что все системы автомобиля проходят самодиагностику. Через некоторое время они гаснут, что говорит о полной их работоспособности. Если лампочка ABS загорелась, волноваться не стоит, просто проверка работоспособности завершилась.

Однако лампочка ABS может гореть постоянно, что указывает на проблемы системы. И для этого есть свои причины:

  • засорение датчиков;
  • исчезновение контакта в разъеме;
  • обрыв провода;
  • поломка самого датчика ABS;
  • деформация венца ступицы;
  • неисправность блока управления АБС;
  • выход из строя предохранителей системы.

Замену датчика очень сложно выполнить самостоятельно, поэтому лучше обратиться в автосервис. Здесь важна аккуратность и осторожность.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector