STRONA GŁÓWNA

       ABS

       ASR
       ESP
       AIRBAG
       NAPINACZE

       BEZP BIERNE

       AUTOR

 

Układ przeciwblokujący ABS (Antilock Braking System)

 

 

W procesie hamowania koła występuje zawsze poślizg w stosunku do nawierzchni drogi. W przypadku hamowania prędkość obwodowa koła jest mniejsza od prędkości samochodu. Poślizg jest maksymalny, kiedy prędkość koła wynosi zero, podczas gdy samochód porusza się jeszcze (koło zablokowane), poślizg jest zerowy gdy prędkość obwodowa koła jest taka sama jak prędkość samochodu. Współczynnik poślizgu jest wyrażony w procentach i jest równy: - 0% przy swobodnie obracającym się kole, - 100% przy kole zablokowanym i samochodzie poruszającym się.

 

 

Rys. 1.
Wykres zależności pomiędzy przyczepnością a poślizgiem:
A - krzywa przyczepności wzdłużnej (tor samochodu),
B - krzywa przyczepności poprzecznej (stabilność samochodu),
F - współczynnik przyczepności,
G - współczynnik poślizgu.

 

 

Maksymalna skuteczność hamowania odpowiada wartości poślizgu zawartej między 10% - 30%. Określa to optymalny przedział ustalony na podstawie dużej ilości prób doświadczalnych, do którego układ ABS stara się sprowadzić każdy układ hamulcowy danego typu pojazdu. Zastosowane rozwiązanie zapobiega blokowaniu kół i polega na zamontowaniu urządzenia modulującego ciśnienie hamowania.

Zasada działania urządzenia ABS polega na zamontowaniu między pompą hamulcową, a układem hamulcowym (koła przednie i koła tylne) elektrozaworów sterowanych centralką elektroniczną, regulujących ciśnienie hamowania w poszczególnych kołach. Umożliwia to modulowanie siły hamowania każdego koła, niezależnie od siły nacisku wywieranej na pedał hamulca.

 

 

We współczesnych samochodach wyposażonych w ABS stosuje się dwa zasadnicze typy rozwiązań konstrukcyjnych. W pierwszym elektroniczno-hydrauliczna jednostka sterująca systemu przeciwdziałającego blokowaniu kół włączona jest w klasyczny układ dwuobwodowy ze wspomaganiem podciśnieniowym między pompą hamulcową, a hamulcami kół, których piasty zaopatrzone są dodatkowo w elektryczne czujniki prędkości obrotowej. W drugim jednostka sterująca zintegrowana jest z pompą hamulcową, a wspomaganie podciśnieniowe zastępuje się wysokociśnieniowym wspomaganiem hydraulicznym. Także w tym rozwiązaniu prędkości kół są niezbędne.

W obu rozwiązaniach zasadą gwarantującą niezawodność systemu jest dublowanie układów elektronicznych i stosowane w jednostce sterującej ECU programu samo testującego. Wszelkie informacje odbiegające od zakodowanego wzorca poprawności powodują natychmiastowe wyłączenie ABS-u co sygnalizowane jest zapaleniem się żółtej kontrolki w tablicy przyrządów. Układ hamulcowy działa wówczas jak zwykły o klasycznym działaniu.

 

 

 

1. Centralka elektroniczna
2. Pompa hamulcowa
3. Serwo - urządzenie wspomagające
4. Zbiornik płynu hamulcowego
5. Czujnik ilości obrotów kół przednich
6. Przednie hamulce tarczowe
7. Lampka sygnalizacyjna awarii ABS
8. Wyłącznik światła stop
9. Dźwignia hamulca postojowego
10. Korektor hamowania
11. Czujnik ilości obrotów kół tylnych
13. Tylne hamulce tarczowe

 

 Rys. 2. Schemat układu hamulcowego z urządzeniem  ABS

 

 

 

 

Działanie elektronicznej centralki sterującej

Czujniki prędkości obrotowej wytwarzają napięcie zmienne, które przesyłane jest do wzmacniacza znajdującego się w centralce. Wzmacniacz generuje impulsy o kształcie prostokątnym i wysyła je do zespołów wykonawczych, które obliczają prędkość kół i samochodu. Kiedy koła mają tendencje do blokowania się, zespoły wykonawcze sterują regulatorami prądu dla kół przednich i dla kół tylnych. Regulatory te generują impulsy sterujące odbiorniki końcowe, które przyłączają do masy obwody elektrozaworów VL, VR (przednie) i HL, HR (tylne) znajdujące się w centralce elektrohydraulicznej zwanej też zespołem regulacji niezależnej. Siła hamowania może wzrastać aż do momentu dopóki nie wystąpi poślizg jednego koła względem innego, natomiast jeżeli taki fakt nastąpi (z ang. "split") ograniczeniu ulega siła hamowania na kole, w którym wystąpił poślizg - koło to zaczyna przyśpieszać. Moduł otrzymuje impulsy od wyłącznika świateł "STOP" i sprawdza połączenie elektryczne układu, ponadto kontroluje napięcia zasilania silnika pompy powrotnej łuny hamulcowego i przekazuje informacje do modułu, który ma za zadanie przyłączać do masy obwody przekaźników sterujących elektrozaworami, pompy powrotnej płynu hamulcowego, ustalić napięcie akumulatora i sterować lampką sygnalizacji awarii. Moduł służy do przekazywania danych do zewnętrznego urządzenia diagnostycznego.

Elektroniczna Centralka Sterująca (ECU)

Elektroniczna centralka sterująca zbudowana jest z układów elektronicznych nowej generacji mikroprocesorów. Mikroprocesor układu głównego przetwarza dane niezbędne do sterowania zespołem hydraulicznym i do autodiagnozy elementów. Drugi mikroprocesor z układem logicznym niezależnym od układu pierwszego mikro-procesora, kontroluje w sposób ciągły spójność danych przetwarzanych przez główny mikroprocesor. Tak więc ECU funkcjonuje jako dwa układy, które są w praktyce oddzielnymi zespołami wykonawczymi, ale ściśle ze sobą współpracującymi tj.:

* zespoły logiczne i wykonawcze sygnalizacji,

* obwody bezpieczeństwa.

 

Do obu układów docierają te same sygnały wejściowe, które każdy z nich przetwarza w ten sam sposób i tylko wówczas kiedy otrzymane wyniki są identyczne, centralka elektroniczna zaczyna sterować centralka elektrohydrauliczną. W przeciwnym przypadku, świadczącym o występowaniu nieprawidłowości w centralce elektronicznej urządzenie wyłącza się i hamowanie przebiega w sposób tradycyjny z równoczesną sygnalizacją awarii układu, uwidocznioną na zestawie wskaźników.

 

 

 

Centralka elektrohydrauliczna

Centralka elektrohydrauliczna składa się z następujących elementów:
1. czterech zaworów,
2. pompy powrotnej płynu dla obwodów hydraulicznych z zaworami wejściowymi typu kulowego,
3. przekaźnika sterowania pompą powrotną,
4. przekaźnika bezpieczeństwa i zasilania elektrozaworów.

 

Centralka ma za zadanie zmieniać ciśnienie płynu hamulcowego w zacisku lub rozpieraczu hamulcowym na podstawie sygnałów sterujących wysyłanych z ECU. Centralka elektroniczna steruje w rzeczywistości elektrozaworami oraz pompą powrotną płynu hamulcowego reagując na impulsy z czujników prędkości obrotowej poszczególnych kół.

Elektrozawory są typu 3-pozycyjnego i przyjmują rozkazy elektronicznej centralki sterującej w formie impulsów prądowych, których wartości określają stan elektrozaworów:

0 [A] - faza wzrostu ciśnienia,
1,9 - 2,3 [A] - faza stałego ciśnienia,
4,5 - 6 [A] - faza redukcji ciśnienia.

Czujnik prędkości kół

Czujniki prędkości kół są generatorami prądu typu indukcyjnego (zmienna rezystancja magnetyczna). Czujniki mierzą prędkość dzięki zmiennemu sygnałowi, którego częstotliwość jest proporcjonalna do prędkości kątowej (liczby obrotów na sekundę) koła, do którego są podłączone. Czujniki są zbudowane z uzwojenia i rdzenia magnetycznego umieszczonego w szczelnej obudowie. Odległość (szczelina) między końcówką czujnika i zębami naciętymi na tarczy obracającej się razem z kołem wynosi około 1 mm. Minimalny próg wykrywanej prędkości wynosi 2,75 km/h.

1. przewód elektryczny

2. rdzeń magnetyczny

3. szczelna obudowa

4. uzwojenie

5. końcówka czujnika

6. tarcza z naciętymi zębami

 

 

 

 

 

 

 

copyright© kamil 'kamilek' szamreta 2003                                                                                   Mechaniak Developez Team