1.3 Общее устройство пбс
ПБС призвана не допустить пробуксовки ведущих колес при разгоне. (Склонность к пробуксовке больше у ведущих колес. Например, при резком трогании с места буксуют только они. Для исключения заноса необходимо, чтобы сила сцепления колеса с дорогой была больше суммы сил, приложенных к нему. Ведущие колеса уже нагружены тяговым усилием или силой торможения двигателем, поэтому при появлении боковых воздействий они раньше чем ведомые теряют сцепление с дорогой. У переднеприводного автомобиля, если он движется без багажа и пассажиров, задняя ось также склонна к заносу, так как на нее приходится меньший вес, чем на передние колеса, соответственно меньше сила сцепления с дорогой).
ПБС предусматривает обязательное наличие датчиков скорости вращения колёс АБС и устройства управления и обработки информации (УУиОИ). УУиОИ сравнивает скорость вращения обоих ведущих колёс друг с другом и со скоростью вращения неведущих колес. Чрезмерная скорость одного из ведущих колес свидетельствует о проскальзывании колеса.
Применяемые ПБС представляют собой замкнутую систему автоматического регулирования. Она состоит из объекта регулирования (колесо автомобиля) и управляющей подсистемы, в которую входят датчик угловой скорости колеса, УУиОИ и устройство воздействия, включающее в себя тормозной механизм. Для согласования сигналов устройства управления с 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 (электрогидравлические или электропневматические) получили название модуляторов.
Модуляторы ПБС могут иметь различное устройство: клапанное, золотниковое, диафрагменное и смешанное. Они изменяют давление в тормозных цилиндрах по командам, получаемым от устройства управления.
Структурная схема ПБС для тормозной системы с пневматическим приводом тормозных механизмов приведена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Структурная схема одного канала ПБС.
На схеме указаны следующие элементы:
а) объект управления ОУ (колесо). Основной параметр — угловая скорость колеса (частота вращения) ωк;
б) Ду.с.к — датчик угловой скорости колеса со встроенным преобразователем частоты вращения колеса в электрическую величину (напряжение, представленную двоичным кодом.
в) УУиОИ — устройство управления и обработки информации, обрабатывающее полученную информацию по заданному алгоритму с учетом цели управления z(t). С выхода УУиОИ команды, представленные импульсами с переменной длительностью, изменяющейся по требуемому алгоритму управления, поступают на модулятор;
г) Модулятор — выполняет функции преобразователя длительности электрического импульса в аналог - пневматическую величину (давление).
д) ИМ — исполнительный механизм (тормозные камеры), преобразующий пневматическую величину (давление) в механическую величину (перемещение фрикционных элементов тормозного механизма).
е) РО — регулирующий орган (тормозной механизм), преобразующий перемещение фрикционных элементов тормозного механизма в тормозную силу.
Работает ПБС следующим образом. Информация о пробуксовке колеса поступает с датчика Ду.с.к. Сигнал с датчика поступает на УУиОИ. Последнее обрабатывает входную информацию, характеризующую поведение колес. Как только скорость колеса приближается к максимальной, т.е. возникает опасность пробуксовки колеса, ПБС подтормаживает это колесо. После достижения скоростью данного колеса скорости, сравнимой со скоростями остальных колёс, давление в тормозных камерах снижается. Такие циклы повторяются до тех пор, пока не исчезнет угроза пробуксовки колеса. Сформированные команды на основе полученной информации и алгоритма управления поступают на модулятор, который преобразует команды с УУиОИ в пневматический сигнал, соответствующий параметрам входа исполнительного механизма. ИМ воздействует на регулирующий орган одного или нескольких колес, обеспечивая необходимый режим движения автомобиля.