Принцип работы и устройство антиблокировочных систем

Применяемые АБС представляют собой замкнутую систему ав­томатического регулирования. Она состоит из объекта регулиро­вания (колесо автомобиля) и управляющей подсистемы, в кото­рую входят устройство измерения угловой скорости колеса, уст­ройство управления и обработки информации и устройство воз­действия, включающее в себя тормозной механизм. Для согласо­вания сигналов устройства управления с датчиками и исполни­тельными механизмами применяются устройства согласования. На данном этапе развития в автомобиле используются исключитель­но пневматические или гидравлические исполнительные приво­ды регулирующих органов (тормозных механизмов). Поэтому для согласования устройства управления с ними используют преоб­разователи команд, представленных электрическими сигналами, в команды, представленные пневматическими или гидравличес­кими сигналами. Такие преобразователи получили название моду­ляторов. Если в качестве устройства управления и обработки ин­формации используется микропроцессорный контроллер, то мо­дулятор выполняет функции преобразователя код - аналог.

Модуляторы АБС могут иметь различное устройство: клапан­ное, золотниковое диафрагменное и смешанное. Они изменяют давление в тормозных цилиндрах по командам, получаемым от устройства управления.

В АБС используют циклические алгоритмы управления регули­руемого параметра. Наиболее распространены двухпозиционные рабочие циклы с фазами нарастания и спада (двухфазные) и трехпозиционные с фазами нарастания, спада и выдержки (трехфаз­ные). Работа по двухфазному циклу обеспечивает увеличение и уменьшение давления в модуляторе, а значит, и тормозного уси­лия. Работа по трехфазному циклу обеспечивает еще и третье со­стояние исполнительного механизма - выдержку давления за­данной величины в пределах определенного интервала времени. В современных модуляторах еще более усложнен рабочий цикл: применяется несколько фаз с переменными градиентами нарас­тания и спада давления. Основной характеристикой модулятора является быстродействие, определяемое частотой циклов.

Классификация антиблокировочных систем

По виду элементов. В АБС могут использоваться механи­ческие, пневматические, гидравлические элементы. По тому, ка­кой вид энергии используют элементы в устройстве управления, АБС разделяют на механические, пневматические, гидравличе­ские и электрические.

По виду используемой модуляции АБС можно раз­делить на аналоговые, частотные и кодовые.

Принято условное обозначение схем установки АБС. Структур­ная схема АБС представляется дробью, в числителе которой ука­зано число информационных каналов (число применяемых дат­чиков), а в знаменателе - количество каналов управления. На­пример, АБС с индивидуальным управлением каждого колеса двух­осного автомобиля обозначается 4Д/4К. (Латинская транскрипция 4S/4M.)

По алгоритмам управления. Структура АБС позволяет использовать определенные алгоритмы управления. Для регулиро­вания проскальзывания колес на осях применяют следующие ин­дивидуальные и групповые алгоритмы:

индивидуальное регулирование проскальзывания каждого ко­леса (Individual Regelung) - IR;

«низкопороговое» регулирование. При использовании этого алгоритма регулирования команды на растормаживание и затор­маживание обоих колес оси подают одновременно по сигналу датчика колеса, находящегося в худших по сцеплению условиях, - «слабого» колеса (Select Low) - SL;

«высокопороговое» регулирование. При использовании этого алгоритма регулирования команды на колеса одной оси подаются датчиком «сильного» колеса, т. е. находящегося в лучших по сцеп­лению условиях (Select High) - SH;

модифицированное индивидуальное регулирование (Modif izierte Individual Regelung) - MIR - представляет собой комбинацию из SL- и IR-регулирований. MIR заключается в том, что вначале осуществляется «низкопороговое» регулирование, а затем посте­пенно происходит переход к индивидуальному регулированию. MIR целесообразно использовать при торможении на поверхности с различным сцеплением под левым и правым колесами, на пово­роте и при поперечном уклоне.

Алгоритм управления АБС принято обозначать дробью. В чис­лителе записывается аббревиатура алгоритма управления колеса­ми передней оси, а в знаменателе - аббревиатура алгоритма управ­ления колесами задней оси. Например, АБС с «высокопороговым» (SH) регулированием проскальзывания колес передней оси и «низ­копороговым» (SL) регулированием проскальзывания колес зад­ней оси имеет обозначение SH/SL.

По способу управления давлением жидкости в гидроприводе различают следующие АБС: плунжерно - поршневые, с прямой передачей давления жидкости и с обратным нагнетани­ем жидкости.

Плунжерно - поршневой способ заключается в том, что для по­нижения давления в колесных цилиндрах используется дополни­тельный объем, который образуется при перемещении плунжера модулятора.

Способ прямой передачи давления предусматривает слив тор­мозной жидкости при снижении давления (реверсе привода) в расширительный бачок и последующее нагнетание посредством насоса. Жидкость циркулирует по контуру: рабочий цилиндр - рас­ширительный бачок - гидронасос (аккумулятор) - усилитель - ра­бочий цилиндр.

Способ обратного нагнетания состоит в том, что при работе АБС жидкость сливается из рабочих цилиндров в специальную камеру, из которой затем нагнетается насосом обратно в глав­ный тормозной цилиндр. Объем циркулирующей жидкости не изменяется.

Индивидуальное регулирование IR/IR является оптимальным для обеспечения минимального тормозного пути. Оно возможно только в АБС, имеющей структуру 4Д/4К, при которой каждое колесо оснащается датчиком угловой скорости, модулятором дав­ления и имеет отдельный канал управления в устройстве управ­ления.