Čo je to snímač ABS a ako takýto systém funguje? Ako to funguje a čo táto skratka znamená? O tom všetkom sa bude diskutovať v tomto článku, ktorý je napísaný výlučne pre vodičov a motoristov.
Čo je systém ABS
ABS je skratka, ktorá bola dešifrovaná v rôznych jazykoch sveta. Ale Nemci, Angličania a Rusi považujú ABS za systém, ktorý zabraňuje automatickému zablokovaniu kolies pri prudkom brzdení. Vďaka systému je regulovaná sila vyvíjaná brzdovými mechanizmami. A hlavným cieľom, ktorý si stanovuje, je poskytnúť motoristovi možnosť ovládať vozidlo pri zachovaní stability a poskytovaní najefektívnejšieho spomalenia.
Je jasné, že pri brzdení a hlavne prudkom sa auto, ktoré má zablokované kolesá, prevráti. Aby sa tomu zabránilo, bol vynájdený systém ABS.
Video o bezpečnom brzdení:
Myšlienka vytvorenia ABS
Ešte pred Hitlerovou inváziou do Európy sa myšlienka vytvorenia takéhoto systému zrodila v mysliach pokročilých inžinierov tej doby. A plánovali použiť takýto systém nielen kdekoľvek, ale aj v samotnom letectve. Ale v tom čase používané materiály a technológie to, žiaľ, neumožňovali.
V roku 1964 sa tejto záležitosti chopili inžinieri Mercedesu a vyhrnuli si rukávy. Pomohli im s tým špecialisti z firiem Bosch a Teldix. A v prvom rade sa zozbierali všetky patenty a tiež správy za posledné roky, kde sa tak či onak spomínal systém ABS.
Výskum, ktorý sa tak úspešne rozbehol, začal prinášať ovocie. Inžinieri sa rozhodli pre všeobecnú schému na vytvorenie nového systému, ktorý by sa mohol stať prelomom v budúcich technológiách. Výpočet otáčok kolies bol priradený snímačom, ktoré sa potom inštalovali len na prednú nápravu. Senzor odoslal tie isté merania do riadiacej jednotky a v prípade potreby dal riadiacej jednotke korekcie na úpravu tlaku v brzdovom systéme, alebo skôr v ktorejkoľvek jeho časti. Všetko ale išlo hladko len na papieri. Ale ako viete, všetky skvelé objavy ľudstva boli urobené najskôr na papieri a až potom prenesené do praktickej oblasti činnosti.
Systém ABS spočiatku pracoval s chybami v reálnych situáciách. Na zmeny priľnavosti kolies reagoval neskoro a jedným slovom bol nespoľahlivý.
Systémoví inžinieri ABS dosiahli svoj prvý úspech v roku 1967, keď nahradili mechanicky založené snímače vybavené kolesami s bezdotykovou možnosťou. v tomto prípade bola použitá podobne ako elektromagnetická indukcia. A výhody tu boli jasne zrejmé: systém ABS sa nespúšťal falošne, bol odolný voči mechanickému namáhaniu a dlho sa neopotreboval.
Už v polovici dvadsiateho storočia predstavila spoločnosť Mercedes verejnosti prvý elektronicky riadený systém ABS určený pre autobusy, nákladné autá atď. Nové senzory prenášali signály do riadiacej jednotky, ktorá ovládala hydrauliku, teda modul umiestnený medzi strmeňmi a brzdovým valcom.
Dnes už aj najmodernejší systém ABS opakuje princíp úplne prvého modelu. Všetko sa deje vďaka práci senzorov, ktoré monitorujú rýchlosť otáčania kolies a poskytujú informácie o tejto riadiacej jednotke. A porovnáva tieto hodnoty a posiela príslušné príkazy elektromagnetickým komponentom, najmä ventilu hydraulického modulu.
Samotné ventily sú určené na reguláciu tlaku v brzdovom systéme. A to sa deje jedinečným spôsobom - párom pre každý z okruhov. Keď dôjde k náhlemu a neočakávanému brzdeniu, komponenty systému ABS sa začnú pohybovať s frekvenciou niekoľkých desiatok krát za sekundu a dôjde k spomaleniu. Keď ventily fungujú, vodiči často počujú ich cvrlikanie, čo znamená, že kolesá prechádzajú procesom zamykania/odomykania. A tlak v niekoľkých okruhoch alebo v jednom z nich okamžite stúpa a potom sa okamžite uvoľní. Čo sa týka podložiek, podľa toho stláčajú a uvoľňujú kotúč, čím poskytujú spoľahlivé brzdenie. Takto funguje ABS.
Je jasné, že najdôležitejšie pri jazde autom je včasné brzdenie. A udržať auto v takýchto podmienkach je veľmi ťažké. Systém ABS však pomáha vyrovnať sa s tým dokonale.
Systém ABS je v podstate pomerne zložitý protiblokovací systém, čo je elektronicko-mechanický obvod, ktorý zabraňuje zablokovaniu kolies auta pri prudkom brzdení. A systém ABS je potrebný najmä pri jazde po cestách, kde kolesá vozidla dostatočne nepriľnú k povrchu vozovky. Teda pri jazde po štrku, snehu, snehu či dokonca ľade. Ideálny bezpečnostný systém na cestách v Rusku, kde je viac ako polovicu mesiacov zima.
Nespôsobuje žiadne problémy na aute s ABS. Môžete jazdiť vysokou rýchlosťou a nebáť sa prudkého brzdenia, pretože brzdná dráha sa citeľne skráti.
Ak chcete zistiť, či je vaše auto vybavené takýmto systémom, stačí otočiť kľúčom zapaľovania. A potom sa rozsvieti nápis na prístrojovom paneli. O systéme ABS môžu rozhodovať aj ďalšie parametre vrátane príliš citlivého brzdového pedála.
Z čoho pozostáva?
Bežný systém ABS pozostáva z troch komponentov. Dôležitá je jednotka ABS, umiestnená vpredu a špeciálnym spôsobom interagujúca s brzdovým systémom. Vďaka špeciálnym kovovým rúrkam je blok spojený s brzdami.
Okrem toho je súčasťou systému aj počítač. Spracováva dáta prijaté zo senzorov a odosiela príslušné signály do hlavnej jednotky.
A napokon rýchlostné senzory, bez ktorých by žiaden z moderných systémov ABS nemohol fungovať.
Hlavná výhoda systému ABS
V praxi sa početnými testami preukázalo, že systém ABS umožňuje dosiahnuť kratšiu brzdnú dráhu. Schopnosť vodiča auta riadiť vozidlo sa niekoľkonásobne zvyšuje pri zachovaní presného ovládania. Okrem toho systém umožňuje vykonávať manévre aj vo chvíľach náhleho brzdenia. Kombináciou dvoch vyššie popísaných faktorov získava automobil vybavený systémom ABS obrovskú výhodu oproti bežným vozidlám.
Niektorí skúsení vodiči vedia správne brzdiť aj bez systému ABS. Ovládajú moment, keď sa kolesá samé od seba odtrhnú, rovnako ako to robia motocyklisti. Sila pri zastavení na hranici blokovania je teda oslabená a brzdenie nie je prudké, ale prerušované. Ale takýto efekt, dosiahnutý pri značných nákladoch úsilia a energie, je porovnateľný iba s jednokanálovým ABS. A je tu tiež, ako viete, viackanálové ABS, určené na ovládanie brzdnej sily na každom kolese samostatne. Tento typ ABS umožňuje nielen efektívne brzdiť, ale aj stabilizovať správanie vozidla v náročných podmienkach. Napríklad pri jazde po zasneženej zľadovatenej vozovke, kedy je nerovnomerná priľnavosť kolies k povrchu vozovky.
V každom prípade pre začínajúceho vodiča bude aj jednokanálové ABS výborným pomocníkom. Naučí sa brzdiť pokojne, bez strachu z následkov. Jednoducho bude musieť vyvinúť maximálnu silu na brzdový pedál alebo rukoväť a zároveň zachovať schopnosť manévrovania.
Činnosť systému ABS v niektorých prípadoch, ako je uvedené vyššie, vedie k predĺženiu brzdnej dráhy. To je veľmi dôležité, napríklad ak jazdíte na letných pneumatikách. Navyše, na sypkých povrchoch, ako je hlboký sneh alebo štrk, sa kolesá, ktoré sú pri brzdení zablokované, zaryjú hlboko do povrchu, čo poskytuje dodatočné spomalenie.
Zaujímavosťou je, že niektoré autá sú vybavené systémom ABS, ktorý sa automaticky vypne. V skutočnosti je to veľmi pohodlné a efektívne. A dokonca aj niektoré modely ABS sú vybavené špeciálnym brzdovým algoritmom, ktorý vám umožňuje dosiahnuť efektívne spomalenie bez straty kontroly. To isté sa deje pri úplnom zablokovaní. Čo sa týka typu povrchu, môže byť dokonca manuálne nastavený vodičom pripojením špeciálnych snímačov.
Technológia Break Assist
Táto technológia, používaná pre systémy ABS, sa objavila už v roku 1994 na Audi, ktorá bola vtedy a dnes je populárna. Čoskoro, keď sa naučili všetky výhody technológie, nasledovali Audi ďalšie spoločnosti: Volkswagen, Mercedes, Infiniti atď.
Rovnako ako ABS funguje na aute, technológia brzdového asistenta umožňuje vodičovi efektívne brzdiť. Podľa štatistík väčšina vodičov v núdzi úplne nestlačí brzdu, alebo naopak uvoľní brzdový pedál. A z tohto dôvodu sa brzdná dráha ukazuje byť výrazne dlhšia, ako by mohla byť. Technológia Break Assist je presne navrhnutá na automatizáciu tohto procesu.
Video o nevýhodách ABS:
A nakoniec. Systém ABS je ten, ktorý robí takmer všetko, čo súvisí s brzdovým systémom auta, namiesto človeka. A v niektorých prípadoch to robí dokonca lepšie ako človek.
Protiblokovací systém bŕzd (ABS) je elektrohydraulický systém aktívnej bezpečnosti, ktorý pomáha udržiavať kontrolu nad vozidlom a stabilitu pri brzdení tým, že zabraňuje zablokovaniu kolies. ABS je obzvlášť účinné na vozovkách s nízkym koeficientom adhézie, ako aj za nepriaznivého počasia (sneh, ľad, dážď). Skratka ABS znamená Antilock Brake System, čo v doslovnom preklade znamená „protiblokovací brzdový systém“. Uvažujme o princípe fungovania systému, jeho hlavných komponentoch, generáciách, ako aj o výhodách a nevýhodách používania.
Dizajn a hlavné komponenty systému
Komponenty systému ABSProtiblokovací brzdový systém zahŕňa:
- Snímače rýchlosti kolies. Senzory fungujú na základe Hallovho efektu a sú inštalované na náboji každého kolesa. Určujú rýchlosť otáčania kolies a prenášajú signál do riadiacej jednotky ABS.
- Ovládací blok. Hlavnou funkciou elektronickej riadiacej jednotky (ECU) je zabezpečiť, aby brzdový systém pracoval v čo najefektívnejšom a najstabilnejšom rozsahu, v ktorom bude brzdná sila maximálna a kolesá vozidla sa nezablokujú. K tomu riadiaca jednotka priebežne vypočítava zmenu rýchlosti kolesa (spomalenie). Na základe týchto indikátorov sa generujú riadiace signály pre pohony: čerpadlo a solenoidové ventily hydraulickej jednotky.
- Hydraulický blok. Tento komponent ABS je pohon. Hydraulická jednotka obsahuje solenoidové ventily (vstup a výstup), hydraulické akumulátory, vačkové čerpadlo s elektromotorom a tlmiace komory.
Solenoidové ventily riadia proces brzdenia, každý vo svojom vlastnom okruhu. Pre každý valec brzdového kolesa sa predpokladá dvojica ventilov (jeden vstupný a jeden výstupný). Hydraulické akumulátory sú určené na urýchlenie uvoľnenia tlaku v brzdovom okruhu. Plnia sa pri otvorení výfukových ventilov. Potom sa aktivuje vačkové čerpadlo, ktoré čerpá brzdovú kvapalinu späť do hlavného valca. Z tohto dôvodu, keď je systém ABS v činnosti, vodič pociťuje otrasy na brzdovom pedáli. Tlmiace komory tlmia vibrácie kvapaliny počas prevádzky systému. Keďže auto má dva hydraulické okruhy brzdového systému, do hydraulického agregátu sú zvyčajne integrované dva tlakové akumulátory a dve tlmiace komory.
Ako systém funguje
Schéma systému ABS Protiblokovací brzdový systém vykonáva svoju prácu cyklicky, pričom každý cyklus pozostáva z troch fáz:
- Zvýšenie tlaku (vodič). Brzdenie prebieha v normálnom režime, tlak v systéme sa zvyšuje, keď vodič stláča brzdový pedál. Vstupné ventily telesa ventilu sú otvorené, výfukové ventily sú zatvorené. Ak sa otáčky kolesa príliš spomalia a prekročia určitú hodnotu, riadiaca jednotka ABS presunie sací ventil do polohy „zatvorené“ a zatvorí sa aj výfukový ventil. Systém prejde do ďalšej fázy.
- Zadržanie tlaku. V tejto fáze sa systém ABS akoby „odpojí“ od procesu brzdenia a v okruhu „hydraulická jednotka - pracovný valec brzdy kolesa“ sa udržiava konštantný tlak. Aj keď vodič stlačí brzdový pedál ďalej, tlak sa nezvýši. V tomto režime dochádza k brzdeniu pri maximálnej brzdnej sile, teda najefektívnejšie. Riadiaca jednotka naďalej monitoruje rýchlosť otáčania kolies a ak klesne pod povolenú hranicu, to znamená, že hrozí zablokovanie kolies, vyšle sa príkaz na otvorenie výfukového ventilu a uvoľnenie tlaku.
- Uvoľnenie tlaku. Počas tejto fázy sa otvorí výfukový ventil a tlak prudko klesne. Po prvé, kvapalina vstupuje do hydraulického akumulátora, potom je čerpaná späť do GTZ pomocou čerpadla. Vstupný ventil zostáva v zatvorenej polohe. Po návrate rýchlosti spomalenia kolesa na prijateľné hodnoty sa výfukový ventil uzavrie. Otvorí sa nasávací ventil a cyklus začína odznova.
Existuje pomerne častá mylná predstava, že ABS nezávisle zvyšuje tlak v brzdovom systéme. V skutočnosti to tak nie je, pokiaľ ide o systém ABS v jeho čistej forme (bez). Tlak v ňom sa zvyšuje výlučne v dôsledku činnosti vodiča.
Tento cyklus činnosti protiblokovacieho brzdového systému vozidla sa opakuje až do ukončenia brzdenia a možno ho opakovať približne 6-krát za sekundu. Upozorňujeme, že ABS sa aktivuje počas núdzového (ostré) brzdenia. Nie je možné deaktivovať systém ABS bez zásahu do konštrukcie vozidla, pretože zastavenie jeho prevádzky môže viesť k tragickým následkom (preto ho výrobcovia automobilov neposkytujú).
Upozorňujeme, že ABS je integrované do štandardného vozidla bez toho, aby sa štrukturálne menilo. Ak je protiblokovací systém vozidla chybný, na prístrojovej doske sa rozsvieti príslušná kontrolka (výstražná kontrolka).
Generácie protiblokovacieho brzdového systému
Výstražná kontrolka poruchy ABS Vytvorenie systému ABS si vyžiadalo 14 rokov úsilia obrovského množstva inžinierov. ABS sa vyrába od roku 1978, jeho tvorcom je Bosch.
Prvá generácia systému (1970) sa nazývala ABS-1. Tento elektromechanický produkt nebol spoľahlivý a odolný kvôli tisíckam analógových komponentov, ktoré boli použité v ECU. Hoci hlavná funkcia ABS bola splnená, výrobok nebol vhodný pre sériovú výrobu.
Druhá generácia (1978). ABS-2 od spoločnosti Bosch sa prvýkrát začal inštalovať ako voliteľná výbava do automobilov Mercedes-Benz triedy S a po určitom čase do limuzín BMW radu 7. Počet komponentov sa znížil na 140 a hmotnosť hydraulickej jednotky bola 6,3 kg.
V nasledujúcich generáciách ABS sa inžinieri Bosch spoliehali na zlepšenie systému a zmenšenie jeho veľkosti. Takže v roku 1980 bol vydaný ABS-2E, v ktorom bola hmotnosť hydraulickej jednotky už 4,9 kg a počet komponentov sa znížil na 40. V roku 1995 sa objavil ABS 5.3 s hmotnosťou hydraulickej jednotky 2,6 kg a 25 komponentov. V roku 2003 bol vydaný ABS 8, v ktorom bolo 16 komponentov a hmotnosť hydraulickej jednotky bola znížená na 1,6 kg. Od roku 2010 Bosch vydáva 9. generáciu systému ABS, ktorý sa vyznačuje kompaktnými rozmermi a hydraulickou jednotkou s hmotnosťou iba 1,1 kg.
Výhody a nevýhody systému
Systém ABS na mäkkom podklade Pozrime sa na hlavné výhody systému ABS:
- zachováva ovládateľnosť a stabilitu vozidla pri núdzovom brzdení, nepriaznivom počasí a pod.;
- vo väčšine prípadov znižuje brzdnú dráhu;
- zvyšuje účinnosť procesu brzdenia;
- poskytuje lepšiu manévrovateľnosť vozidla na klzkom povrchu vozovky.
Protiblokovací systém má aj nevýhody: jeho použitie zvyšuje brzdnú dráhu na mäkkých pôdach (piesok). Naopak, na takýchto povrchoch musia byť kolesá zablokované. V najnovších generáciách ABS bola táto chyba prakticky eliminovaná: systém sa „naučil“ určiť typ povrchu a potom implementovať samostatný algoritmus pre konkrétny náter.
Protiblokovacie brzdové systémy ABS sú systémy vybavené zariadeniami spätnej väzby, ktoré zabraňujú zablokovaniu kolies počas brzdenia a udržiavajú kontrolu nad vozidlom a smerovú stabilitu. Vo všeobecnosti tiež skracujú brzdnú dráhu v porovnaní s brzdením s plným blokovaním kolies. Je to citeľné najmä na mokrej vozovke. Skrátenie brzdnej dráhy môže dosiahnuť 10% alebo niekoľkonásobok tejto hodnoty v závislosti od stupňa vlhkosti a koeficientu trenia (adhézie kolies k vozovke). Za určitých, veľmi špecifických podmienok môže byť brzdná dráha dlhšia, ale vozidlo si aj tak zachová stabilitu a ovládateľnosť.
Obsah
Požiadavky na protiblokovací brzdový systém ABS sú opísané v predpise ECE-R13. Tieto pravidlá definujú ABS ako súčasť systému prevádzkového brzdenia ( ryža. "Schéma brzdového systému s ABS"), ktorý automaticky riadi preklzávanie kolies v smere otáčania kolies na jednom alebo viacerých kolesách pri brzdení.
Aplikácia 13 ECE-R13 definuje tri kategórie. Súčasná generácia ABS spĺňa najvyššiu úroveň požiadaviek ( kategória 1).
Princíp činnosti ABS
Modulácia tlaku
2/2-cestný solenoidový ventil (vstupný ventil) s dvoma hydraulickými prípojkami a dvomi záberovými polohami je inštalovaný medzi hlavným valcom a brzdovým valcom kolesa konvenčného brzdového systému ( ryža. "ABS konštrukcia"). Keď je ventil otvorený (normálne nastavenie pre štandardné brzdenie), môže sa v brzdovom valci kolesa vytvoriť brzdný tlak. Výfukový ventil, tiež 2/2-cestný solenoidový ventil, sa v tomto momente uzavrie.
Ak snímač rýchlosti kolesa zaznamená prudké spomalenie kolesa (riziko zablokovania), systém zabráni ďalšiemu zvýšeniu brzdného tlaku na kolese. Nasávacie a výfukové ventily sa uzavrú a brzdný tlak zostáva konštantný.
Ak sa rýchlosť spomalenia kolesa naďalej zvyšuje, výfukový ventil by sa mal otvoriť. V dôsledku toho klesá tlak v brzdovom valci kolesa a koleso brzdí menej intenzívne. Brzdová kvapalina prúdiaca do medzinádržky je spätným čerpadlom čerpaná späť do hlavného valca.
Relatívny preklz kolies
Relatívny sklz kolesa nastáva pri rýchlosti v R , s ktorým sa stred kolesa automobilu pohybuje v pozdĺžnom smere (rýchlosť vozidla) sa líši od lineárnej rýchlosti otáčania kolesa v mieste dotyku s vozovkou. v U . Relatívny preklz kolies λ sa vypočíta takto:
λ = (v U-vR)/vR 100 %.
Podľa tohto vzorca, ak je koleso zablokované, bude relatívny sklz λ = -1.
Počas počiatočného brzdenia sa zvyšuje tlak v pohone; množstvo relatívneho sklzu kolesa λ zvyšuje sa v maximálnom bode krivky priľnavosti/sklzu ( ryža. „Krivka závislosti priľnavosti vozovky na preklzávaní kolies“) je dosiahnutá hranica medzi stabilným a nestabilným rozsahom valenia kolies. Od tohto momentu akékoľvek ďalšie zvýšenie hnacieho tlaku alebo brzdného momentu nespôsobí žiadne ďalšie zvýšenie množstva brzdnej sily F B (ryža. "Sily pôsobiace na brzdené koleso"). V stabilnom rozsahu je preklz kolies do značnej miery šmykový, v nestabilnom rozsahu má stúpajúcu tendenciu k preklzávaniu.
Dochádza k viac-menej prudkému poklesu koeficientu trenia μHF , v závislosti od tvaru krivky spojky v nestabilnom rozsahu. Bez ABS spôsobuje výsledný nadmerný krútiaci moment veľmi rýchle zablokovanie kolesa pri brzdení.
Základné spätnoväzbové riadiace procesy
Procesy riadenia ABS
Snímač rýchlosti kolesa zisťuje rýchlosť otáčania kolesa ( ryža. "ovládací obvod ABS"). Ak sa pri pohybe jedného z kolies objavia známky blokovania, potom sa spomalenie otáčania kolesa a jeho preklzávanie prudko zvýši. 
Ak prekročia kritické hodnoty, riadiaca jednotka ABS vyšle signály do elektromagnetického riadiaceho ventilu (hydraulického bloku), aby zastavil zvyšovanie alebo znižovanie tlaku v brzdovom mechanizme, kým nepominie nebezpečenstvo zablokovania. Potom je potrebné obnoviť tlak, aby sa zabránilo nedostatočnému brzdeniu kolesa. Pri automatickom riadení brzdenia je potrebné neustále detekovať stabilné a nestabilné odvaľovanie kolies a udržiavať ho v oblasti sklzu pri maximálnej brzdnej sile striedaním fáz zvyšovania, udržiavania a znižovania tlaku.
U predných kolies sa táto kontrolná sekvencia vykonáva individuálne, t.j. samostatne na každom kolese. Z dôvodov stability je potrebná iná stratégia riadenia zadných kolies. Aby bolo možné zachovať priečne zrýchlenie a tým aj bočné sily na zadných kolesách pri zachovaní plného výkonu v zákrutách, je potrebné zvýšiť koeficienty priečneho trenia pneumatík. Preto by sa úrovne preklzu zadných kolies mali udržiavať na minime, najmä na kolese na vonkajšom polomere otáčania. Dosahuje sa to špeciálnou charakteristikou brzdenia zadného kolesa „select-low“ alebo SL. To znamená, že poradie riadenia určuje zadné koleso, ktoré ako prvé vykazuje známky hroziaceho zablokovania. V konfigurácii 3-kanálového brzdového systému so samostatným brzdením predných a zadných kolies (pozri " “), to sa dosiahne paralelným zapojením hydraulických okruhov. V diagonálne rozdelených brzdových okruhoch sa to však dosahuje ovládaním riadiacich ventilov zadných kolies s paralelnou logikou.
Vplyv na riadenie s uzavretou slučkou
Pri vývoji systému ABS sa berú do úvahy nasledovné:
- možnosti trakcie medzi pneumatikou a vozovkou;
- nerovný povrch vozovky spôsobujúci vibrácie kolies a náprav;
- oválnosť, hysterézia brzdenia, znížená účinnosť bŕzd;
- zmeny tlaku v hlavnom brzdovom valci, keď vodič stlačí brzdový pedál;
- zmeny polomeru kolesa, napríklad pri montáži rezervného kolesa.
Kritériá kvality manažmentu
Účinné protiblokovacie brzdové systémy musia spĺňať nasledujúce kritériá kvality kontroly:
- udržiavanie smerovej stability zabezpečením dostatočných bočných síl na zadné kolesá;
- zachovanie ovládateľnosti poskytnutím dostatočných bočných síl na zadné kolesá;
- skrátenie brzdnej dráhy v porovnaní s brzdením s blokovaním kolies optimalizáciou priľnavosti pneumatík;
- rýchle nastavenie brzdných síl pre rôzne koeficienty adhézie, napríklad keď sa auto pohybuje cez kaluže, cez malé oblasti ľadu alebo utlačeného snehu;
- zabezpečenie malej amplitúdy brzdného momentu, aby sa zabránilo vibráciám v zavesení;
- dosiahnutie vysokej úrovne komfortu vďaka použitiu tichých ovládačov a spätnej väzby cez brzdový pedál.
Typický kontrolný cyklus
Na obrázku ryža. "Kontrolný cyklus ABS pre vysoké koeficienty trenia" Riadiaci cyklus zobrazuje automatické riadenie bŕzd v prípade vysokého koeficientu trenia. Zmena rýchlosti kolies (spomalenie pri brzdení) sa vypočítava pomocou elektronickej riadiacej jednotky. Keď táto hodnota klesne pod určitú hranicu („ -a") sa ventil hydraulického modulátora prepne do režimu udržiavania tlaku. Ak potom otáčky kolesa klesnú pod povolenú hranicu sklzu λ 1, ventil prejde do odľahčenia tlaku, ktoré trvá, kým spomalenie kolesa opäť nedosiahne hodnotu „-a“. Počas nasledujúcej fázy udržiavania tlaku sa zrýchlenie zvýši na prahovú hodnotu „+ A“, potom sa brzdný tlak udržiava na konštantnej úrovni.
Po prekročení vysokého prahu" + A» tlak sa zvyšuje, koleso sa nadmerne nezrýchľuje, pretože sa dostáva do oblasti stabilného odvaľovania. Po znížení zrýchlenia na prah ( +a) tlak sa začne pomaly zvyšovať, až kým zrýchlenie kolesa nebude opäť menšie ako prahová hodnota (-a). V tomto čase začína ďalší kontrolný cyklus.
Počas prvého kontrolného cyklu bola spočiatku potrebná krátka fáza udržania tlaku na odfiltrovanie rušenia. V prípade veľkého momentu zotrvačnosti kolesa, nízkeho súčiniteľa adhézie, pomalého zvyšovania tlaku v pracovnom valci brzdového mechanizmu (opatrné prvotné brzdenie napr. na ľade), môže sa koleso zablokovať bez spomalenia. na ktoré môže systém reagovať. V tomto prípade systém ABS zohľadňuje preklzávanie kolies.
Osobné vozidlá s pohonom všetkých štyroch kolies a uzávierkou diferenciálu sa za určitých podmienok a stavu vozovky často stretávajú s problémami pri používaní ABS; to si vynucuje použitie špeciálnych opatrení na určenie rýchlosti jazdy počas procesu riadenia, nižšie prahy spomalenia kolies a zníženie krútiaceho momentu motora.
Riadenie činnosti brzdy s oneskorením pri zvyšovaní krútiaceho momentu otáčania vozidla okolo zvislej osi
Pri brzdení na ceste s nerovnakými koeficientmi trenia (napríklad rôzne hodnoty μ ľavé kolesá na suchom asfalte, pravé kolesá na ľade) povedú veľmi rozdielne brzdné sily na predných kolesách k vzniku krútiaceho momentu vozidla. okolo zvislej osi (obr. „Aplikácia krútiaceho momentu auta okolo zvislej osi spôsobenej veľkým rozdielom v koeficientoch trenia.“
Na osobných autách malej triedy musí byť systém ABS doplnený o zariadenie na oneskorenie nárastu točivého momentu vozidla okolo zvislej osi, aby sa zachovala ovládateľnosť pri núdzovom brzdení na nerovnom povrchu vozovky. Oneskorenie zvyšovania krútiaceho momentu okolo zvislej osi obmedzuje nárast tlaku v pracovnom valci predného kolesa s vyšším koeficientom adhézie k povrchu vozovky.
Koncept oneskorenia zvýšenia otáčavého momentu je znázornený na obr. "Výkonové krivky brzdný tlak/uhol natočenia s oneskorením vybočujúceho momentu (YMBD)" : krivka 1 predstavuje tlak p MC hlavného brzdového valca. Bez oneskorenia pri zvyšovaní krútiaceho momentu okolo zvislej osi (tzv. YMBD systém) brzdný tlak na kolese pohybujúcom sa po asfalte rýchlo dosiahne hodnotu p higt (krivka 2), brzdný tlak na kolese pohybujúcom sa na ľade sa zvyšuje len p l o w (krivka 5); Každé koleso brzdí maximálnou prenosnou brzdnou silou (individuálne ovládanie).
systém YMBD 1 (krivka 3) je vhodný pre autá, pre ktoré sú jazdné vlastnosti menej kritické, a YMBD 2 je pre autá, ktoré sú náchylnejšie na stratu smerovej stability v dôsledku výskytu krútiaceho momentu okolo vertikálnej osi (krivka 4).
Vo všetkých prípadoch, kde sa používa systém YMBD, koleso s menším preklzávaním nie je brzdené ako prvé. To znamená, že oneskorenie zvýšenia uťahovacieho momentu treba vždy veľmi starostlivo prispôsobiť danému vozidlu, aby sa obmedzil nárast brzdnej dráhy.
V súčasnosti sa ponúka niekoľko verzií ABS v závislosti od konfigurácie brzdového okruhu, konfigurácie pohonu a prevodovky, funkčných požiadaviek a rozpočtu. Najobľúbenejšie rozloženie brzdných síl je diagonálne rozdelenie (konfigurácia brzdového okruhu v tvare X), menej obľúbené je oddelenie predných a zadných kolies (konfigurácia brzdového okruhu v tvare H). Konfigurácie HI a LV (napr. v Daimler Maybach) sú špecializované a zriedkavo sa používajú v kombinácii s ABS. Možnosti systémov ABS sa líšia v počte riadiacich kanálov a snímačov rýchlosti kolies.
4-kanálový systém ABS so 4 snímačmi
4-kanálové systémy ABS so 4 snímačmi ( ryža. "Možnosti systému ABS") umožňujú individuálne nastavenie brzdného tlaku na každom kolese prostredníctvom štyroch hydraulických kanálov, pričom brzdové okruhy sú rozdelené medzi predné a zadné kolesá (pre konfiguráciu brzdového okruhu v tvare ll) alebo diagonálne rozdelené (pre konfiguráciu brzdového okruhu v tvare X) . Každé koleso má svoj vlastný snímač, ktorý meria uhlovú rýchlosť.
Pre ultra kompaktný segment so zdvihovým objemom motora do 660 ccm ( MIDGET) pre japonský trh bola vyvinutá výrazne zjednodušená verzia ABS. Skončilo to s tlmiacimi komorami a spätnými čerpadlami. Malý počet komponentov v porovnaní s tradičnými systémami poskytuje značné úspory, ale má aj množstvo funkčných nevýhod. Výroba systémov tohto typu sa postupne ukončuje.
3-kanálový systém ABS s 3 snímačmi
Namiesto bežného usporiadania so samostatným snímačom uhlovej rýchlosti na každom kolese má tento variant jediný snímač namontovaný v diferenciáli na zadných kolesách. Vzhľadom na charakteristiku diferenciálu umožňuje s určitými obmedzeniami merať rozdiel v uhlových rýchlostiach kolies. Charakteristika riadenia SL pre zadné kolesá, t.j. Paralelné zapojenie bŕzd dvoch zadných kolies umožňuje vystačiť si s jedným hydraulickým kanálom na (paralelnú) reguláciu prítlaku zadných kolies.
Hydraulické 3-kanálové systémy vyžadujú konfiguráciu brzdového okruhu typu II (oddelenie predných a zadných kolies).
3-senzorové systémy je možné použiť len vo vozidlách s pohonom zadných kolies, najmä nákladných. Počet áut vybavených takýmito systémami klesá.
2-kanálový systém ABS s 1 alebo 2 snímačmi
2-kanálové ABS systémy sa začali vyrábať kvôli malému počtu potrebných komponentov a tým aj potenciálu úspory nákladov. Ich popularita bola obmedzená, pretože ich funkčnosť bola nedostatočná. Tieto systémy sa dnes v automobiloch prakticky nepoužívajú.
Niektoré ľahké nákladné vozidlá predávané v USA s rozdelenými brzdovými okruhmi sú stále vybavené systémami RWAL (Rear Wheel Anti-Lock) - špeciálne zjednodušené verzie 2-kanálového systému ABS, ktorý pozostáva zo snímača na zadnom diferenciáli a jedného riadiaceho kanála ( bez spätného čerpadla), čo zabraňuje zablokovaniu zadných kolies. Ak je brzdný tlak dostatočne vysoký, predné kolesá sa môžu stále zablokovať, čím sa za určitých podmienok vystavujete riziku straty kontroly.
Takýto systém nespĺňa funkčné požiadavky systémov ABS kategórie 1.
Použitie ABS na motocykloch
V posledných rokoch sa podarilo výrazne znížiť veľkosť a hmotnosť systémov ABS. V dôsledku toho sa sériovo vyrábané systémy ABS stali atraktívnou možnosťou pre motocykle. Preto bude táto trieda vozidiel môcť využívať ABS ako bezpečnostný systém.
Automobilový systém je upravený pre použitie v motocykloch. Namiesto zvyčajných ôsmich 2/2-cestných ventilov v hydraulickom bloku automobilov (s konfiguráciou brzdového okruhu v tvare X) motocykle zvyčajne používajú štyri ventily. Riadiaci algoritmus je tiež radikálne odlišný od algoritmu používaného v automobilovom systéme ABS.
Ďalšie varianty systému vznikli ako výsledok dopytu po kombinovaných brzdových systémoch (CBS), t.j. systémy, v ktorých môžu byť predné aj zadné brzdy ovládané buď pedálom alebo ručnou pákou, prípadne v kombinácii so samostatnými prostriedkami na aktiváciu predných bŕzd. Tento typ vyžaduje 3-kanálovú hydraulickú jednotku. Dizajn variantu CBS je však veľmi závislý od modelu motocykla.
Príklady systémov ABS
Hydraulický blok ABS
Vývoj solenoidových ventilov s dvoma hydraulickými spínacími polohami (2/2 cestné ventily používané v systémoch ABS, počnúc 5. generáciou ABS) umožnilo úplnú zmenu ABS v porovnaní s verziou ABS-2S/ABS-2E kde boli použité 3/3 cestné ventily. Tento radikálne zefektívnil dizajn a výrobu. Základná hydraulická koncepcia ABS sa však od začiatku sériovej výroby v roku 1978 nezmenila. To znamená, že utesnené brzdové okruhy a princíp návratu kvapaliny zostávajú rovnaké.
Hlavné komponenty hydraulickej jednotky, nazývanej aj hydraulický modulátor, sú nasledovné ( ryža. "Hydraulická schéma protiblokovacieho brzdového systému ABS"):
- jedno spätné čerpadlo na brzdový okruh;
- Kamera na batérie;
- Funkcie tlmenia, ktoré predtým vykonávala komora akumulátora a obmedzovač prietoku, sa teraz vykonávajú hydraulicky aj riadiacimi systémami, t.j. softvér;
- 2/2-cestné solenoidové ventily s dvomi hydraulickými polohami a dvomi hydraulickými prípojkami.
Pre každé koleso je jeden pár solenoidových ventilov (okrem konfigurácií s 3-cestným deleným brzdením), z ktorých jeden sa otvára v stave bez napätia na zvýšenie tlaku (vstupný ventil, IV) a druhý sa zatvára v bez napätia na zníženie tlaku (výfukový ventil, OV). Spätný ventil je inštalovaný paralelne so sacím ventilom, aby sa rýchlejšie znížil tlak v brzdách kolies, keď prestanú fungovať.
Solenoidové ventily
Rozdelenie funkcií zvyšovania a znižovania tlaku medzi jednotlivé elektromagnetické ventily iba s jedným aktívnym nastavením (pod napätím) umožňuje kompaktný dizajn ventilu – zníženie veľkosti, hmotnosti a magnetických síl v porovnaní s predtým používanými 3/3-cestnými elektromagnetickými ventilmi. To umožňuje optimalizáciu elektrického riadenia s malými stratami elektrickej energie v cievkach solenoidových ventilov a v riadiacej jednotke. Okrem toho ventilový blok ( ryža. "Konštrukcia hydraulickej jednotky ABS 8") možno zmenšiť. Výsledkom je pomerne výrazná úspora hmotnosti a rozmerov.
2/2-cestné solenoidové ventily sa dodávajú v rôznych prevedeniach a charakteristikách a vďaka svojej kompaktnej veľkosti a vynikajúcej dynamike poskytujú dostatočne rýchle elektrické spínanie pre prevádzku s cyklickou pulznou šírkovou moduláciou. Inými slovami, majú vlastnosti proporcionálnych ventilov.
systém ABS 8 má ovládanie ventilov s moduláciou prúdového signálu, čo výrazne zlepšuje funkcie (napríklad prispôsobenie sa zmenám koeficientu trenia) a zjednodušuje ovládanie (menšie kolísanie zrýchlenia vďaka tlakovým stupňom a analógovej regulácii tlaku). Táto mechatronická optimalizácia má pozitívny vplyv nielen na funkcie, ale aj na jednoduchosť používania, t.j. na hluk a spätnú väzbu na pedáloch.
ABS 8 umožňuje špecifické prispôsobenie individuálnym požiadavkám tried vozidiel výmenou komponentov (použitie motorov rôzneho výkonu, zmena veľkosti priestoru batérie atď.). Výkon motora spätného čerpadla sa môže pohybovať medzi 90 - 200 W. Môžete tiež zmeniť veľkosť batérie fotoaparátu.
Elektronická riadiaca jednotka ABS (ECU)
Výsledky dosiahnuté pri vývoji systému ABS sú najmä dôsledkom obrovského pokroku v oblasti elektroniky. Časy, keď ABS ECU pozostávala z viac ako 1000 dielov (ABS 1. generácia - 1970 dielov, analógové prevedenie), sú už dávno za nami. 
Integrácia funkcií do LSI obvodov, použitie vysokovýkonných mikropočítačov a hybridnej ECU technológie umožňujú vysoké hustoty balenia a tým ďalšiu miniaturizáciu. Zároveň to vedie k výraznému zvýšeniu efektivity a funkčnosti systému. Použitie mikroprocesorov umožnilo dosiahnuť výraznú optimalizáciu riadiacich algoritmov vrátane prispôsobenia požiadavkám výrobcov automobilov a vlastnostiam modelu.
Riadiaca jednotka je vyrobená vo forme vymeniteľného počítača a je namontovaná priamo na hydraulickej jednotke. Výhodou tohto usporiadania je, že externé vedenie môže byť minimalizované. Vo zväzku je menej drôtov. Výsledkom sú znížené nároky na priestor a zjednodušená inštalácia. Usporiadanie vyžaduje iba jedno zástrčkové spojenie medzi ECU a hydraulickou jednotkou a na pripojenie motora spätného čerpadla.
ECU, schematicky znázornená na ryža. ", je 4-kanálová verzia so 4 snímačmi. Dva mikrokontroléry spracovávajú riadiaci program. V riadiacej jednotke ABS majú frekvenciu cca 20 MHz a kapacitu pamäte cca 128 kB. Pre verzie ABS so špeciálnymi funkciami postačuje pamäť približne 256 kB.
Vo veľmi zložitých systémoch, ako je elektronické riadenie stability (ESP), môže byť kapacita pamäte až 1 MB. V závislosti od požadovanej rýchlosti spracovania je možné použiť mikroprocesory s vyššou rýchlosťou hodín.
Softvér sa skladá z nasledujúcich modulov:
- operačný systém;
- Samodiagnostický softvér;
- Softvér pre rôzne funkcie;
- Automobilový softvér a softvér pre rôzne aplikácie.
Výmena dát s inými ECU a diagnostika prebieha cez CAN alebo FlexRay zbernicu.
Protiblokovací systém bŕzd ABS pre úžitkové vozidlá
Protiblokovací systém zabraňuje zablokovaniu kolies pri príliš prudkom brzdení. Preto si auto zachováva smerovú stabilitu a ovládateľnosť aj pri núdzovom brzdení na klzkej vozovke. Protiblokovací systém zabraňuje nebezpečenstvu zrútenia jazdnej súpravy.
Na rozdiel od osobných automobilov majú nákladné vozidlá vzduchové brzdové systémy. Funkčný popis procesu riadenia ABS pre osobné automobily je však v zásade použiteľný aj pre nákladné vozidlá.
Metódy riadenia ABS pre úžitkové vozidlá
Individuálne ovládanie (IR)
Proces, pri ktorom sa optimálny tlak nastavuje a riadi individuálne pre každé koleso, čo umožňuje najkratšiu brzdnú dráhu. V podmienkach s μ-odstupom (iná priľnavosť k vozovke hnacích kolies - napr. na jednej dráhe je asfalt a na druhej ľad) pri brzdení vzniká veľký moment otáčania auta okolo zvislej osi, čo komplikuje manipuláciu s autami s krátkym rázvorom. To je spojené s výskytom veľkého krútiaceho momentu v riadení v dôsledku zvýšeného nájazdového ramena na nákladných vozidlách. Individuálne riadenie sa zvyčajne používa v nákladných automobiloch na zadnej náprave.
Select-low control (SL)
Tento proces znižuje otáčavý moment vozidla a krútiaci moment riadenia na nulu. To sa dosiahne vytvorením rovnakého brzdného tlaku na obe kolesá nápravy. Na tento účel sa používa jeden tlakový regulačný ventil na oboch kolesách tej istej nápravy. V prípade čistého riadenia SL je úroveň tlaku určená kolesom, ktoré sa pohybuje po povrchu s najnižším koeficientom adhézie. V podmienkach μ-separácie sa brzdná dráha predĺži, ale zlepší sa ovládateľnosť vozidla a smerová stabilita. Ak je adhézia vozovky (koeficienty trenia) na oboch koľajach rovnaká, potom brzdná dráha, ovládateľnosť a smerová stabilita sú pre jednotlivé riadiace systémy (IR) takmer totožné.
Upravené individuálne riadenie (IRM)
V tomto procese je na každom kolese nápravy inštalovaný tlakový modulačný ventil. Preklzové momenty sú redukované len na nevyhnutnú mieru a rozdiel v brzdnom tlaku medzi ľavou a pravou stranou je obmedzený na prijateľnú úroveň. Tým pádom koleso s vyšším koeficientom trenia brzdí o niečo menej. Toto kompromisné riešenie má za následok o niečo dlhšiu brzdnú dráhu ako pri individuálnom ovládaní, no poskytuje bezpečnejšie ovládanie vozidla.
Výbava ABS pre úžitkové vozidlá
Moderné ABS ECU pre nákladné autá, traktory, autobusy je možné použiť na dvoj- a trojnápravových vozidlách ( ryža. "Príklady systémov ABS pre nákladné vozidlá"). Pri ukladaní hodnôt pri prvom uvedení do prevádzky sa riadiaca jednotka nastaví na príslušné vozidlo v závislosti od pripojených komponentov. To zahŕňa určenie počtu náprav, spôsob riadenia ABS a ďalšie funkcie, ktoré môžu byť potrebné, ako napríklad systém kontroly trakcie TCS. Podobná situácia nastáva aj pri riadiacej jednotke ABS pre prívesy a návesy. Rovnakú riadiacu jednotku je možné použiť v prívesoch a návesoch s jednou, dvoma a tromi nápravami a možno ju prispôsobiť úrovni existujúcej výbavy.
Ak je jedna náprava zdvíhacou nápravou, je automaticky vylúčená z procesu riadenia ABS, keď je zdvihnutá.
Keď sú dve nápravy blízko seba, často je len jedna z nich vybavená snímačmi rýchlosti kolies. Brzdný tlak dvoch susedných kolies je regulovaný spoločne jediným regulačným ventilom tlaku. Na viacnápravových vozidlách s veľkými rozstupmi náprav, ako sú napríklad kĺbové autobusy, sa uprednostňuje riadenie troch náprav.
Individuálne upravené riadenie (IRM) sa najčastejšie používa na riadených nápravách; Ovládanie SL sa tiež niekedy používa, ale veľmi zriedka. Individuálne riadenie sa zvyčajne volí na zadných nápravách ťahačov.
Ovládací blok
Riadiaca jednotka umožňuje ovládať rôzne modifikácie, ktoré tu nie sú bližšie popísané. Napríklad obe nápravy návesu majú snímače otáčok kolies, ale každá strana je vybavená len jedným ventilom modulácie tlaku a kolesá na jednej strane sú riadené typom SL.
Všetky systémy ABS môžu byť vybavené jednocestnými tlakovými regulačnými ventilmi. Systémy ABS prívesov môžu byť vybavené modulátormi tlaku s regulačnými ventilmi.
Pri ľahkých nákladných vozidlách s pneumaticko-hydraulickým brzdovým pohonom je ABS pripojený k pneumatickému potrubiu cez jednokanálové modulátory tlaku a určuje tlak v hydraulickom brzdovom potrubí.
Keď vozidlo jazdí po cestách s nízkou trakciou, prevádzka pomocného brzdového systému počas brzdenia môže spôsobiť nadmerné preklzávanie hnacích kolies. Môže to zhoršiť smerovú stabilitu vozidla. Preto ABS monitoruje sklz a pri zaraďovaní a vyraďovaní retardéra ho reguluje na určitú prijateľnú úroveň.
Komponenty ABS pre úžitkové vozidlá
Snímače rýchlosti kolies
Otáčanie kolies je riadené snímačmi uhlovej rýchlosti kolies (indukčné alebo Hallove snímače). V kombinácii s pulzným krúžkom otáčajúcim sa rýchlosťou kolesa generujú zodpovedajúci elektrický signál. Elektrické signály sa spracovávajú v ECU.
Elektronická riadiaca jednotka (ECU)
ECU spracováva signály zo snímačov rýchlosti kolies. Signály sa potom porovnajú. Vždy sa porovnávajú hnacie a hnané kolesá, kolesá na vnútornom a vonkajšom polomere otáčania, ako aj dynamicky zaťažené a dynamicky nezaťažené kolesá. Na základe nich sa vypočíta sklz jednotlivých kolies a aktivujú sa príslušné ventily na reguláciu tlaku.
Počas ovládania je možné vykonávať ďalšie funkcie, ako napríklad automatické uvoľnenie retardéra. ECU ABS sú vybavené bezpečnostným obvodom, ktorý nepretržite monitoruje celý systém. Pri zistení porúch sa systém čiastočne alebo úplne vypne. Poruchové kódy sú uložené v pamäti porúch a možno ich prečítať pomocou diagnostického testera a po odstránení poruchy z pamäte vymazať.
Niektoré ECU obsahujú nielen funkciu ABS, ale aj ďalšie funkcie, ako je systém kontroly trakcie (TCS) alebo kontrola krútiaceho momentu motora (MSR).
Ventily na reguláciu tlaku sú umiestnené medzi ventilom prevádzkovej brzdy a ovládačmi kolesovej brzdy a riadia brzdový tlak jedného alebo viacerých kolies ( ryža. "Tlakový regulačný ventil"). Tlakové regulačné ventily pozostávajú z kombinácie solenoidových a pneumatických ventilov. Zvyčajne obsahujú jeden vypúšťací ventil a jeden ventil na udržiavanie tlaku (jednocestný ventil na reguláciu tlaku), ale možno použiť aj kombináciu jedného vypúšťacieho ventilu a dvoch ventilov na udržiavanie tlaku (dvojcestný ventil na reguláciu tlaku). Elektronika riadi solenoidové ventily vo vhodnej kombinácii, aby sa dosiahli požadované režimy udržiavania alebo znižovania tlaku. Keď sú ventily vypnuté, vytvorí sa režim zvyšovania tlaku.
Pri bežnom brzdení (bez zásahu ABS, t.j. bez tendencie zablokovania kolesa) vzduch voľne prúdi cez modulátory tlaku v oboch smeroch. Tým je zabezpečená bezproblémová prevádzka systému prevádzkovej brzdy.
Aké ťažké je pre nováčika riadiť auto prvýkrát! Zdá sa, že každý len sníva o tom, že narazí do vášho auta, a vy sami sa bojíte, že zrazíte niekoho iného.
Je celý mokrý, do očí sa mu valí pot, nohy sa mu trasú a pravá noha je pripravená úplne stlačiť brzdový pedál aj pri náznaku akéhokoľvek nebezpečenstva. Ale toto je nesprávne. Nehovoriac o všetkom ostatnom, brzdiť treba nie úplne, ale rozumne. K tomu pomôže protiblokovací systém, ak funguje.
Čo je brzdenie a ako brzdiť
Len na prvý pohľad sa zdá, že najdôležitejšie je nemeškať so stlačením brzdy, potom sa auto zastaví. V skutočnosti je všetko oveľa komplikovanejšie.
Pri brzdení pôsobí na auto viacero síl, takže niekedy sa s týmto procesom ťažko vyrovnáva aj skúsený vodič, najmä na klzkej či mokrej vozovke.
Tu je najjednoduchší príklad - auto sa pohybuje rýchlosťou, vodič si všimol nebezpečenstvo, prudko stlačil brzdu a auto skočilo do protiidúceho pruhu. A ak budete mať šťastie, tak na kraj cesty alebo na tyč.
Aký je dôvod tohto správania stroja? Nesprávne brzdenie. Ako sa to deje na aute? Po zošliapnutí brzdového pedálu sa začnú spomaľovať zadné aj predné kolesá.
Ak je súčasne zablokované aspoň jedno koleso (prestane sa otáčať a spomaľovať, ale začne sa jednoducho kĺzať po povrchu vozovky), brzdná dráha sa zvyšuje a výrazne sa zvyšuje aj možnosť šmyku auta smerom k zablokovanému kolesu.
Aby sa predišlo takejto situácii, aby sa zvýšila účinnosť brzdenia, najmä v kritickej situácii a na klzkej vozovke, je potrebné brzdiť prerušovane. Stlačte pedál a keď sú kolesá na aute takmer zablokované, uvoľnite brzdový pedál a potom opakujte ešte niekoľkokrát, kým sa auto nezastaví.
V skutočnosti namiesto stláčania a držania pedálu v tejto polohe ho musíte opakovane stláčať, stláčať a uvoľňovať, stláčať a uvoľňovať. Takto je možné udržať auto na hranici zablokovania kolies.
Tento brzdový systém umožňuje oveľa efektívnejšie zastaviť auto, najmä na klzkej a zľadovatenej vozovke.
Samozrejme, je veľmi desivé, keď sa k vám napríklad začnú približovať zadné dvere nákladného auta a musíte uvoľniť brzdový pedál. Ak to nezvládate, nejazdite ani si nekúpte auto s ABS.
Čo je ABS
Každý pozná túto skratku, skratku preloženú z angličtiny ako protiblokovací brzdový systém.
V skutočnosti ide vo svojej najjednoduchšej podobe o elektromechanický systém, ktorý kopíruje činnosť skúseného vodiča a poskytuje efektívne brzdenie na klzkej vozovke.
Ak je namontovaný na aute, začínajúcim vodičom značne uľahčuje život. Aj keď by ste do toho nemali vkladať príliš veľké nádeje - ABS len pomáha vodičovi ovládať auto a neovláda ho samo. 
Vodič teda musí poznať svoje auto, jeho správanie v rôznych situáciách a na rôznych povrchoch vozovky, vrátane jeho správania s prihliadnutím na činnosť prídavných systémov.
Trochu historického pozadia
Vyššie sme už rozoberali možnú situáciu, kedy si vodič nevie poradiť s autom z čisto psychologických dôvodov. Na odstránenie takéhoto scenára pri jazde autom bol vyvinutý protiblokovací brzdový systém.
Jeho prvé vzorky sa objavili v minulom storočí, v sedemdesiatych rokoch, ale pre nedostatok vhodnej a spoľahlivej základne prvkov neboli široko vyvinuté.
S príchodom digitálnych čipov a cenovo dostupných mikroprocesorov a mikrokontrolérov sa situácia radikálne zmenila. Vďaka týmto prvkom sa na aute objavil systém ABS.
Stalo sa tak v roku 1978 a prvým autom s takýmto systémom bol jeden z Mercedesov.
O štruktúre a činnosti ABS
Čo je ABS, je možné pochopiť z obrázku nižšie. Celý systém pozostáva z niekoľkých nezávislých jednotiek:
- riadiaca jednotka (Control Module);
- snímače rýchlosti kolies (snímače kolies);
- hydraulická jednotka (Modulator Unit).
Ak je účel riadiacej jednotky, ako aj snímačov rýchlosti intuitívny, potom si funkcie a zloženie hydraulickej jednotky vyžadujú vysvetlenie.
Jeho prvky sú:
- výfukové a sacie solenoidové ventily;
- čerpadlo s elektromotorom pre spätný prívod brzdovej kvapaliny;
- tlakové akumulátory;
- tlmiace komory.
Každé koleso má svoj vlastný výfukový a sací ventil. 
Vstavané snímače rýchlosti monitorujú rýchlosť kolies. Riadenie sa vykonáva pomocou efektu elektromagnetickej indukcie.
To sa deje nasledujúcim spôsobom: keď sa koleso otáča, zuby umiestnené na špeciálnom rotore, ktorý sa otáča s rovnakou frekvenciou, prechádzajú blízko snímača. Prejdením okolo snímača rýchlosti tam zuby spôsobia, že sa tam objaví emf úmerný rýchlosti otáčania kolesa, vďaka ktorému možno posúdiť jeho aktuálny stav.
Princíp činnosti ABS
Aby sme pochopili, ako funguje protiblokovací brzdový systém, je potrebné zvážiť možné možnosti jeho prevádzky.
V zásade existujú tri fázy činnosti ABS:
- uvoľnenie tlaku v pracovnom valci;
- udržiavanie tlaku v pracovnom valci;
- zvýšenie tlaku.
Na začiatok je potrebné poznamenať, že hydraulická jednotka na vozidle je inštalovaná na potrubí za hlavným brzdovým valcom a solenoidové ventily riadia prietok brzdovej kvapaliny do brzdového valca.
Obsluha a ovládanie sa vykonáva určením rýchlosti kolesa. Po začatí brzdenia (stlačením brzdového pedála) protiblokovací systém určí rýchlosť jeho otáčania. Ak sa koleso prestane otáčať a začne kĺzať, snímač rýchlosti to signalizuje.
Potom riadiaca jednotka otvorí výfukový ventil a zastaví prívod brzdovej kvapaliny do brzdového valca. Keď sa koleso začne otáčať a rýchlosť jeho otáčania prekročí nastavený limit, protiblokovací systém zatvorí výfukový ventil a otvorí sací ventil.
Pri ďalšom brzdení sa všetky kroky opakujú, kým sa auto nezastaví.
Typy ABS
Všetko uvedené platí pre možnosť, ak má vozidlo najnovšiu generáciu protiblokovacieho systému bŕzd alebo takzvané štvorkanálové ABS.
V tomto prípade je zablokovanie každého kolesa monitorované a elektronika vykoná nápravné opatrenie pre každé z nich. Tento systém je najdrahší a najkomplexnejší.
Existujú však aj iné typy.
Jednokanálový protiblokovací systém teda riadi brzdnú silu súčasne pre celé vozidlo. Táto verzia ABS je oveľa jednoduchšia a lacnejšia, ale funguje dobre, keď je priľnavosť všetkých kolies rovnaká.
Dvojkanálový protiblokovací systém ovláda brzdnú silu pozdĺž jednej strany.
ABS nie je všemocné
Prítomnosť a prevádzka systému ABS na aute výrazne zjednodušuje proces brzdenia a zefektívňuje ho, najmä pre začínajúcich vodičov. Zároveň má však určité nevýhody, s ktorými je potrebné pri riadení auta počítať.
Tu, mimochodom, treba poznamenať, že keď funguje protiblokovací brzdový systém, jeho činnosť sa prejavuje ako vibrácie na brzdovom pedáli.
Z tých prípadov, keď sú nedostatky vo fungovaní systému zrejmé, je možné poznamenať nasledujúce.
- Účinnosť ABS závisí od kvality povrchu vozovky. Na nerovných cestách, nerovnostiach a dlažobných kockách sa brzdná dráha auta s takýmto systémom mierne zvyšuje. Faktom je, že keď koleso poskakuje na nerovnom povrchu a je v lete, t.j. nepriľnavosť k vozovke, ABS vydá príkaz na uvoľnenie bŕzd. Ale v momente, keď sa koleso začne opäť dotýkať povrchu, nastavená brzdná sila sa ukáže ako neoptimálna a brzdná dráha sa zväčší. Tomuto efektu možno čeliť znížením rýchlosti pohybu a zvýšením vzdialenosti.
- Zvýšená brzdná dráha na zmiešaných povrchoch – v prípadoch, keď sa úseky striedajú, napríklad asfalt – voda – asfalt – sneh – ľad. V tomto prípade sa stane nasledovné: systém uvoľní brzdy na klzkej ploche; keď koleso narazí na normálny povrch, stanovená brzdná sila je nedostatočná, v dôsledku čoho sa brzdná dráha predĺži.
- Brzdenie na sypkom, sypkom povrchu (piesok, sypký sneh). V tomto prípade sa brzdná dráha s ABS predĺži. Faktom je, že ak sa auto na piesku dostane do šmyku, pred kolesom sa objaví valec piesku (efekt pluhu) a ten bude pri zastavení auta oveľa efektívnejší. V takejto situácii bude brzdenie šmykom lepšie.
- Po zastavení systém prestane fungovať. Pri nízkych rýchlostiach je systém ABS deaktivovaný a nefunguje. To môže byť pri jazde na klzkom svahu veľmi frustrujúce. Musíte si to zapamätať a byť pripravení prijať včasné opatrenia, napríklad použiť ručnú brzdu na zastavenie.
Protiblokovací systém bŕzd umožňuje efektívnejšie brzdenie v náročných jazdných situáciách, vyhýbanie sa šmyku pri zachovaní kontroly nad vozidlom. Výsledkom bude výrazne kratšia brzdná dráha a výrazne zvýšená bezpečnosť.
Takýto brzdový systém má však určité vlastnosti a na ich prejavy sa treba pri jazde pripraviť.
Protiblokovací systém bŕzd (ABS) je systém, ktorý zabraňuje úplnému zablokovaniu kolies pri núdzovom brzdení. Toto riešenie je jedným z prvých elektronických systémov aktívnej bezpečnosti, ktoré sa začali univerzálne montovať do áut.
Dnes je takýto systém neoddeliteľnou súčasťou takmer každého moderného automobilu, dokonca aj v cenovom segmente. Aj vo vyspelých krajinách je povinná prítomnosť ABS v aute zakotvená na legislatívnej úrovni.
Mnoho vodičov zároveň vie, že auto má tento systém, ale úplne nerozumejú tomu, čo je ABS a ako toto riešenie funguje. V tomto článku sa pozrieme na to, ako ABS funguje, čo to je, ako aj aké funkcie takýto systém vykonáva a prečo je dôležité monitorovať prevádzkyschopnosť ABS v aute.
Prečítajte si v tomto článku
Systém ABS: účel a vlastnosti
Pred zvážením ABS, čo to je a ako systém funguje, musíte pochopiť hlavný účel a funkcie. Začnime s . Taktiež pri prudkom stlačení brzdového pedálu je cítiť charakteristické chvenie pedálu. To všetko naznačuje prítomnosť a funkčnosť špecifikovaného systému na stroji.
Takže ABS alebo protiblokovací systém neumožňujú zablokovanie kolies počas aktívneho brzdenia. Tento systém umožňuje vyhnúť sa úplnej strate ovládateľnosti v prípade zablokovania volantov. Presnejšie, ABS je systém, ktorý umožňuje regulovať tlak v brzdovom potrubí.
Začnime tým, že auto bez ABS so zošliapnutým brzdovým pedálom a úplne zablokovanými kolesami sa jednoducho šmýka bez reakcie na volant. Aby ste mohli auto ovládať, musíte uvoľniť brzdový pedál a čiastočne odblokovať kolesá, čím umožníte ich otáčanie.
Túto vlastnosť dobre poznajú pretekári a profesionálni vodiči, ktorí si na aute bez ABS precvičujú techniku takzvaného impulzného (stupňovaného) brzdenia. Celá technika sa scvrkáva na skutočnosť, že vodič rýchlo stlačí a potom mierne uvoľní brzdový pedál, čím zablokuje kolesá pre brzdenie, ale bez umožnenia úplného zablokovania, aby sa predišlo strate kontroly.
Samozrejme, bežný vodič, a nie skúsený profesionál, zažije pri núdzovom brzdení okamžitý strach a prudko stlačí brzdu. V tomto prípade sa auto bez ABS stane jednoducho neovládateľné, otáčanie volantu počas brzdenia vám neumožňuje zmeniť trajektóriu vozidla.
V takejto situácii sa stráca kontrola nad autom, nie je možné obísť prekážku, alebo akokoľvek zmeniť trajektóriu auta pri brzdení a pod. Prirodzene, všetky tieto faktory zostali dlho príčinou mnohých dopravných nehôd s vážnymi následkami.
- Na vyriešenie problému bol povolaný systém ABS. Stručne povedané, keď vodič prudko stlačí brzdy, systém vlastne simuluje prácu profesionálneho pretekára, ktorý veľmi rýchlo pribrzdí a uvoľní brzdu. Zároveň sa elektronika vyrovná s úlohou oveľa rýchlejšie a efektívnejšie v porovnaní s ľuďmi.
Vibrácie, ktoré pocítite, keď ABS pôsobí na brzdový pedál vo forme „rachoty“, sú tie isté stláčacie impulzy. Presnejšie povedané, akonáhle systém zistí, že koleso je zablokované, zníži tlak v brzdovom potrubí na toto koleso, aby sa mohlo otáčať.
Kým vodič neuvoľní brzdový pedál, proces zamykania a odomykania kolesa prebieha nepretržite niekoľkokrát za sekundu, až kým vodič neprestane silno stláčať pedál. Systém ABC je nakonfigurovaný tak, že protiblokovací systém ABS sa aktivuje iba počas aktívneho brzdenia, to znamená, že pri miernom brzdení jeho činnosť často nie je cítiť.
Treba ešte dodať, že na aute s ABS má auto pri núdzovom brzdení za úplne rovnakých podmienok zväčšenú brzdnú dráhu oproti modelom bez takéhoto systému. Inými slovami, je chybou myslieť si, že protiblokovací systém je potrebný na skrátenie brzdnej dráhy. Jeho hlavnou úlohou je zachovať ovládateľnosť pri brzdení, ako aj zabezpečiť rovnomerné a podľa možnosti aj priame brzdenie.
Ak hovoríme o brzdnej dráhe, všetko bude závisieť od povlaku. Ak napríklad prudko zabrzdíte na suchom asfalte, ABS skráti brzdnú dráhu, čím zabráni preklzávaniu kolies. Ak brzdíte na sypkom povrchu, na snehu alebo ľade, kolesá zablokované bez ABS sa zakopú a brzdná dráha sa skráti.
Aj s prihliadnutím na predĺženie brzdnej dráhy si však práve ABS zachováva schopnosť manévrovania a ovládania auta, čo je často oveľa dôležitejšie.
Štruktúra a obvod ABS
Keď teda pochopíme účel, môžeme prejsť k tomu, ako systém ABS funguje a čo to je z hľadiska dizajnu. Takže systém ABC (keďže neskúsení automobiloví nadšenci niekedy na fórach omylom vyslovia skratku) obsahuje tieto hlavné prvky:
- jednotka ABS;
- sada snímačov ABS;
- pretlakové ventily;
- elektrické vedenie;
- čerpadlo;
Aby sme pochopili, ako ABC funguje a čo to je, stačí si predstaviť celý systém ako prístroj, ktorý riadi tlak brzdovej kvapaliny na každom kolese. V opačnom prípade systém ABS zistí, ktoré koleso je zablokované, následne sa otvorí ventil a tlak brzdovej kvapaliny klesne.
Potom sa ventil zatvorí a tlak sa zvýši. Ak je čerpadlo integrované do systému ABS, toto riešenie umožňuje rýchlo vytvoriť požadovaný tlak. Výsledkom je, že kombinácia jednotka ABS + snímače na kolesách efektívne zvláda úlohu.
Upozorňujeme tiež, že systémy ABS sa líšia v počte snímačov a ventilov v hydraulických vedeniach. Dnes rozoznávame štvorkanálové, ako aj trojkanálové, dvojkanálové a dokonca aj jednokanálové systémy. V závislosti od počtu kanálov je možné viac či menej flexibilne regulovať tlak v brzdovom systéme.
Napríklad, ak existujú tri kanály, potom ABS pracuje s dvoma prednými kolesami oddelene, zatiaľ čo iba jeden kanál ide na zadnú nápravu. Dva kanály zahŕňajú prácu s prednou a zadnou nápravou. Samozrejme, moderné systémy sú štvorkanálové, teda pre každé koleso zvlášť. Iné riešenia sa nepoužívajú, pretože sú veľmi zastarané.
Mimochodom, ešte dodajme, že v niektorých riadiacich systémoch sú použité aj senzory ABS. Ukazuje sa, že systém ABS sa nielen vyvinul, ale rozšírili sa aj jednotlivé schopnosti jeho komponentov.
Ak sa vo vyspelých krajinách autá bez ABS prakticky nikdy nenachádzajú, potom v SNŠ jazdí po cestách dosť takýchto áut (domáci automobilový priemysel, staré zahraničné autá, niektoré nové ultrarozpočtové modely atď.). Na mnohých autách tento systém jednoducho nefunguje a majitelia sa neponáhľajú s riešením problému.
V každom prípade pochopenie toho, prečo je ABS potrebné, čo to je a ako funguje, nám umožňuje poskytnúť niekoľko odporúčaní vodičom, ktorí takýto systém nemajú. Samozrejme, ak je ABS zárukou, že sa kolesá nezablokujú, potom absencia takéhoto systému znamená, že vodič musí získať určité zručnosti pri núdzovom brzdení.
Inými slovami, činnosť ABS možno nahradiť prerušovaným brzdením, stláčaním pedálu s častým pumpovaním a trhaním. Samozrejme, v prípade núdze je ťažké použiť takúto techniku, pretože vodič inštinktívne stlačí brzdu zo všetkých síl bez toho, aby zložil nohu.
Ak je situácia predvídateľná, potom je táto technika podobná prevádzke jednokanálového ABS. Prerušované brzdenie vám umožní brzdiť s dostatočnou účinnosťou a zároveň udržať kontrolu pri brzdení.
Poďme si to zhrnúť
Vzhľadom na vyššie uvedené informácie je zrejmé, že na zvýšenie komfortu a bezpečnosti je povinné vybavenie vozidla protiblokovacím systémom. Po zvážení ABS, čo to je a ako funguje, môžeme tiež povedať, že je to jednoduché a zároveň dôležité, ako aj veľmi užitočné riešenie.
Aj napriek vyjadreniam skeptikov, že ABS predlžuje brzdnú dráhu, je takýto asistent pri extrémnom brzdení jednoducho nenahraditeľný, najmä ak ide o bežných vodičov.
Stručne povedané, poznamenávame, že pochopenie princípov fungovania ABS, čo to je, a tiež to, aký druh brzdenia by sa mal očakávať na vozidle s takýmto systémom, vám umožňuje vopred vziať do úvahy mierne zvýšenú brzdnú dráhu na určitých povrchy.
Na druhej strane to navyše povzbudzuje vodičov, aby dodržiavali odstup a vyhýbali sa ďalším zložitým situáciám, ktoré môžu nastať, ak niektoré vlastnosti protiblokovacieho systému nie sú brané do úvahy samostatne.
Prečítajte si tiež
Objavila sa chyba motora, rozsvietila sa kontrolka: ako vymazať chybu z pamäte ECU. Dostupné metódy na resetovanie chýb, čítanie a dekódovanie chýb motora.
