Как уcтроена и работает ABS
, Статьи
АBS. Зашифрованные в этой аббревиатуре слова разные: например, по-немецки Antiblockiersystem, по-английски Anti-lock Brake System, есть даже устойчивое русскоязычное словосочетание «антиблокировочная система»
АBS. Зашифрованные в этой аббревиатуре слова разные: например, по-немецки Antiblockiersystem, по-английски Anti-lock Brake System, есть даже устойчивое русскоязычное словосочетание «антиблокировочная система», но перевод и значение у них единые. Это система, которая не даёт колёсам блокироваться во время экстренного торможения и регулирует усилия, создаваемые тормозными механизмами. Главная задача системы триедина — дать водителю возможность управлять автомобилем, сохранить курсовую устойчивость и обеспечить наиболее эффективное замедление во время экстренного торможения.
Создание
Идея создать систему, предотвращающую блокировку колес, родилась еще до Второй мировой войны. Применять ABS изначально планировали в авиации. Но используемые в то время технологии и материалы не позволяли реализовать ее в массовом производстве, а уж тем более на серийном автомобиле. В 1964 году инженеры Mercedes совместно со специалистами компаний Teldix и Robert Bosch плотно взялись за дело. Для начала собрали все патенты и отчёты за последние пару десятков лет, в которых упоминалось о распределении тормозных усилий между колёсами.
Исследования принесли результаты, например, помогли определиться с функциональной схемой ABS. Датчики (тогда лишь на передней оси) измеряли скорости вращения каждого колеса. Эти измерения регистрировал и сравнивал блок управления и при необходимости давал поправки исполнительному устройству скорректировать давление в каком-либо контуре тормозной системы. На бумаге все выходило довольно гладко. Но в реальных ситуациях ABS работала нечетко, на изменение сцепления колес с дорогой реагировала с запаздываниями, да и надежностью не славилась.
Одним из первых значимых шагов на пути к серийному производству стала замена в 1967 году механических датчиков на колесах бесконтактными, использующими принцип электромагнитной индукции. Преимущества очевидны: они не изнашиваются, устойчивы к механическим воздействиям, нет ложных срабатываний. Именно с такими сенсорами в 1970 году Mercedes представил общественности первую ABS c электронным управлением для легковушек, грузовиков и автобусов. Датчики передавали сигналы блоку, а тот управлял гидравлическим модулем, установленным между главным тормозным цилиндром и суппортами.
Принцип первой ABS заложен и в самой современной системе. Датчики отслеживают скорости вращения каждого колеса, блок управления сравнивает показания и подает команды электромагнитным клапанам гидромодуля, регулирующим давление в тормозной системе, — по паре (впускной и выпускной) на каждый контур. При экстренном торможении клапаны работают с частотой несколько десятков раз в секунду (15-20 Гц в зависимости от системы) — именно их стрекот мы слышим, когда колеса блокируются-разблокируются. При этом давление в одном или сразу нескольких контурах мгновенно поднимается и тут же стравливается, а колодки, соответственно, сжимают и отпускают диск, обеспечивая то самое прерывистое торможение.
Первые системы базировались на аналоговой технике, которая часто выдавала ошибки, сами монтажные схемы были сложными и громоздкими. А уровень развития «цифры» был тогда несравнимо низок — первые микропроцессоры, появившиеся в начале 1970-х, для управления антиблокировочной системой не подходили. Лишь через 5 лет Bosch сделала полностью цифровой блок управления. Электронная начинка стала почти на порядок компактнее — блок ABS 1 состоял примерно из 1000 компонентов, и всего 140 было в «мозгах» системы второго поколения. Кроме этого, работать ABS стала почти безотказно и в разы быстрее — электроника за миллисекунды обрабатывала данные с колесных датчиков и посылала командные импульсы гидромодулю.
Дальнейшая эволюция антиблокировочных систем шла в двух направлениях — совершенствование гидравлики и электроники. Для примера рассмотрим развитие ABS от Bosch, который не только является родоначальником антиблокировочной системы, но и основным поставщиком для большинства автопроизводителей, в том числе и российских.
Итак, вскоре после появления компактной цифровой начинки блок управления переехал на гидромодуль. Это не только упростило жизнь сборщикам и компоновщикам автомобиля, но и снизило себестоимость системы. Следующее поколение ABS 5, которое стало не только легче и быстрее, получило более совершенную механику, в том числе и блок новых по конструкции электромагнитных клапанов. Теперь антиблокировочная система позволила реализовать дополнительные функции, в частности, программу EBD (Electronic Brake Distribution), дозирующую силу торможения для каждого колеса по отдельности, программу TSC (Traction control system), которая борется с пробуксовками, и программу, контролирующую поперечную динамику, — ESP (Electronic Stability Program). Реализация этих функции потребовала управления двигателем — так, например, когда электроника фиксирует пробуксовку или поперечные скольжения, она автоматически уменьшает подачу топлива.
Современные системы построены по модульному принципу. Например, девятое поколение поддерживает множество функций, повышающих комфорт и безопасность — электроника способна предотвращать откат автомобиля при старте в гору, регулировать скорость спуска с горы (реализуется на кроссоверах и внедорожниках) и даже автоматически экстренно останавливать автомобиль (подробнее о таких системах можно прочитать здесь).
Упрощённая схема работы гидроагрегата в составе АБС. Для простоты на схеме рассматривается работа системы с одним колесом. В четырехканальной системе на каждое колесо приходится четыре таких контура
А что на практике?
Не так давно мы провели тест, наглядно показывающий преимущества работы антиблокировочной системы. Объезд препятствия с торможением выполнялся на автомобиле с ABS и без оной. Шины на подопытных Логанах были одинаковыми — Barum Brilliantis размерностью 185/70 R14. Для пущей убедительности было сымитировано скользкое покрытие — пластик, смоченный мыльным раствором. В «створ ворот» нужно было въехать на скорости 40 км/ч и тут же начать экстренное (сильный удар по педали тормоза — водитель «испугался») торможение с одновременным перестроением.
Автомобиль без антиблокировочной системы с вывернутыми колёсами, не меняя траектории, сбивал препятствие и продолжал двигаться далее. Виновник — трение скольжения в пятнах контакта, заблокированные колёса не воспринимают как надлежит боковые силы, следовательно, управлять автомобилем в этот момент невозможно. Я использовал прерывистое торможение, как учат на спецкурсах, эффект на данном виде покрытия — практически нулевой. Попытки нащупать момент начала блокировки и применить поисковое руление (поиск угла поворота колёс, когда автомобиль перестаёт реагировать на руль) тоже особым успехом не увенчались.
Logan c ABS при гораздо более эффективном замедлении позволял с первого раза даже новичкам легко и без напрягов уйти от препятствия. Тормозной путь с ABS для данного покрытия был в среднем в 1,5 раза короче, чем у Логана, не оборудованного антиблокировочной системой. В чём хитрость? В прерывистом торможении с кратковременными блокировками — ABS успевает за секунду затормозить-растормозить каждое из колёс 15 раз. Пока колесо доли секунды катится, у вас есть возможность задавать направление (в этот момент в пятнах контакта трение покоя). При этом для каждого типа покрытия (устанавливается опытным путём при проектировании и доводке) поддерживается наиболее оптимальная степень проскальзывания колёс (15-20%), при которой замедление наиболее эффективно. Вдобавок ABS дозирует тормозное усилие на каждое из колёс по отдельности, предотвращая занос.
Почему на машине без ABS не помогло прерывистое торможение? Заблокировать-разблокировать колёса, в отличие от ABS, я успеваю максимум три-четыре раза в секунду — я действую априори медленнее. Степень проскальзывания у меня неоптимальная, следовательно, торможение менее эффективное. В отличие от ABS, педалью я воздействую сразу на все колёса, а это может вызвать снос либо занос, потому как под колёсами могут быть разнородные покрытия, либо изменена загрузка по осям и бортам. Траекторию при таком способе торможения можно научиться слегка изменять, но нужна тренировка. То же самое относительно «следящего» торможения. Вывод однозначен — с ABS автомобиль безопаснее.
Однако не всё так безоблачно, как может показаться на первый взгляд. В некоторых случаях ABS может увеличивать тормозной путь, например, на льду и ряде нестабильных покрытий (неплотный грунт, дорога с перекатывающимся гравием или твёрдое основание, присыпанное пылью, песком или снегом). Изношенные амортизаторы и недобросовестная настройка подвески тоже могут подлить масла в огонь… Если хотя бы одно колёсо во время торможения отрывается от дорожного полотна на длительное время и блокируется, система, думая, что оно попало на лёд, растормаживает его, а заодно снижает давление в гидравлических магистралях остальных колёс. Система в этом случае понимает, что колёса попали на разнородные покрытия и таким образом стремится сохранить курсовую устойчивость. Кроме того, сама адекватность настройки ABS на некоторых современных моделях вызывает много вопросов. Как быть с этими нюансами, поговорим в следующий раз.
Видео по теме:
В ролике хорошо видно, как во время экстренного торможения внедорожник, необорудованный АБС, с заблокированными колёсами сползает в сторону уклона дороги. А это, между прочим, потеря управляемости и курсовой устойчивости.
Данный материал является учебным.
Источник
Попытки водителя чёрной Audi 100 объехать упавшего мопедиста тщетны. Причина — заблокированные колёса, которые не воспринимают боковую силу. Тормозной путь в данном случае удлиняется, будь исправна у Audi ABS, остановиться получилось бы гораздо раньше. Водитель мопеда не пострадал только по счастливой случайности.
Данный материал является учебным.
Источник
Экстренное торможение перед светофором.
Из-за разницы тормозных сил справа и слева возникает разворачивающий момент, но это полбеды. Поскольку колёса полностью блокируются, трение скольжения делает своё чёрное дело — грузовик выставляет поперёк дороги.
Водитель пытался справиться с заносом (вывернул, насколько успел, управляемые колёса влево), но это не помогло — трение скольжения лишило его возможности корректировать вращение.
Данный материал является учебным. Источник
Экстренное торможение перед пешеходами. Мало того, что ABS позволила бы укоротить тормозной путь и смягчить последствия для сбитых людей, она сохранила бы машине курсовую устойчивость и дала бы возможность корректировать траекторию. Подобный занос на более высокой скорости чреват куда более тяжёлыми последствиями — опрокидывание, наезд на препятствие боком (а ведь боковой удар всегда опаснее, чем фронтальный, подробнее читайте
Данный материал является учебным.
Источник
Белый минивэн на скользкой дороге занесло и развернуло по причине блокировки колёс. Занос, естественно, скорректировать не удалось.
Далее хорошо видно, что водитель едущего позади военного УРАЛа, применив экстренное торможение, тоже заблокировал колёса. Передние колёса поворачиваются влево (попытка объезда), но автомобиль траекторию не меняет. Тормозной путь в данном случае увеличивается тем, что лёд, разогреваясь от трения шин, плавится (блестящий след), вода в данном случае работает как дополнительная смазка. Управляемость грузовику вернулась лишь в тот момент, когда водитель отпустил тормоз, и колёса вновь покатились.
Данный материал является учебным.
Источник
Показательный пример, когда на обледеневшей дороге экстренное торможение, совмещённое с маневрированием, привели к успеху. На записи хорошо слышна работа ABS.
Данный материал является учебным.
Источник
Удачный уход от столкновения, совмещённый с экстренным торможением. Автомобиль без АБС продолжил бы двигаться прямо. Покрытия, на которых пришлось маневрировать и оттормаживаться, — мокрый с лужами в колеях асфальт и раскисшая от дождя обочина. Не будь антиблокировочной системы, оснащённый видеорегистратором автомобиль, ушёл бы в занос. Во время маневрирования хорошо слышна работа ABS.
Данный материал является учебным.
Источник
Реакция, правильно принятое решение, хладнокровие водителя и наличие антиблокировочной системы в автомобиле позволили уйти во время торможения от лобового столкновения (лёгкий скользящий удар в расчёт не берём). Обратите внимание на покрытие — сухой асфальт перемежается с ледовыми надолбами. Именно разница сцепных свойств стала причиной заноса встречного Opel Vectra.
В ситуациях, когда жизнь и здоровье «на волоске», важен каждый нюанс, каждая мелочь. Насколько удачным будет исход, зависит от управляемости и устойчивости автомобиля, адекватности функционирования страхующей электроники, прочности кузова, работы зон программируемой деформации, рейтинга безопасности и многого другого (как выбрать безопасный автомобиль, можно прочитать здесь). Не менее важную роль играют предупредительность и готовность водителя к контраварийным действиям (об этом подробнее в рубрике Автошкола).
Данный материал является учебным. Источник
Анатолий Кучерявенко и Виталий Кабышев
Фото производителей и Виталия Кабышева
Виталий Кабышев
Что такое система ABS? Как работает антиблокировочная система в автомобиле
07.04.2021
Первый автомобиль, оснащенный системой abs был представлен в 78-м году ХХ века. В те времена функция была доступна лишь для машин представительского класса, но сегодня, антиблокировочная система тормозов – это часть базового оснащения транспортных средств. Главная задача системы абс – предотвращение блокирования колес тормозными механизмами. При включении механизма, транспортное средство сохраняет устойчивость, а водитель не теряет управление.
Преимущества abs
- Тормозной путь становится меньше.
- Низкая вероятность неконтролируемого заноса.
- Высокая стабильность и управляемость ТС на резких поворотах и мокрой поверхности.
Схема и принцип работы абс
Антиблокировочная система тормозов состоит из:
- Датчиков, которые отслеживают и передают информацию о частоте их оборотов. Современные ТС оснащены активными измерителями, использующими внешнее напряжение.
- Блока управления. После считывания данных с датчиков, регулирует давление, оказываемое на колеса, посредством кратковременного открытия клапана. Обеспечивает функционирование системы тормозов, если водитель резко нажимает тормозную педаль.
- Гидравлического исполнительного механизма. Гидроаккумулятор, демпфирующие камеры, насос и клапаны участвуют в регулировании давления. Для тормозных цилиндров предусмотрено по паре клапанов. Вес гидроблока современной системы абс не превышает 1,2 кг.
Датчики abs, фиксируя частоту вращения колес, передают информацию в блок управления. На основе переданных сведений, последний определяет вероятность блокирования колес тормозными механизмами. Во время открытия клапанов, гидроаккумулятор наполняется жидкостью, после чего сбрасывается давление. При переполнении бака, насос откачивает жидкость в обратном направлении через демпфирующие камеры.
Как определить включение системы abs?
Если срабатывает абс, на приборной панели горит красный (желтый) индикатор. Водитель через педаль может ощущать толчки или вибрацию, сопровождающуюся посторонним звуком. Причиной является постоянное открытие/закрытие клапанов, в процессе регулирования давления. В таком случае нельзя отпускать педаль. Педали тормоза и сцепления следует вдавить до упора. За счет этого улучшается эффективность abs. Основной задачей водителя является не убирать ногу с педали до полного торможения.
Не загоревшийся индикатор антиблокировочной системы тормозов свидетельствует о наличии неисправностей в системе. Возможно сломался датчик, либо он не подключен. Также может потребоваться чистка контактов.
Типы антиблокировочных систем
Различают четыре типа абс, отличающихся количеством датчиков, управляющих каналов.
- Одноканальные абс. Управление тормозными механизмами всех колес происходит единым каналом. Чаще всего установлена на фургоны, заднеприводные пикапы.
- Двухканальные абс. Подобный тип abs применялся на машинах выпуска до 2000 года. Система регулирует колеса каждого борта, либо передней и задней оси. Предусмотрено 2 клапана по одному на ось.
- Трехканальные абс. Усовершенствованный тип abs. Для задних колес предусмотрен один канал, а для передних – отдельный для каждого.
- Четырехканальные абс. Современная антиблокировочная система тормозов. Каждое колесо оснащено датчиком и клапанами, что обеспечивает максимальный контроль и эффективность при замедлении. Электронный блок позволяет управлять каждым колесом самостоятельно.
Четырехканальную abs чаще всего устанавливают на дорогие автомобили. Она оснащена дополнительными функциями для повышения комфорта и безопасности (регулирование скорости спуска, предотвращение отката при подъемах, автоматическая экстренная остановка автомобиля). Легковые машины среднего класса оснащаются трехканальными, а грузовики – двухканальными abs.
«Континент–Авто» предлагает автомобили, различных марок по доступным ценам. Заказать транспорт могут как физические, так и юридические лица. При желании можно воспользоваться дополнительными услугами. Для клиентов предусмотрен наличный и безналичный расчет. Перед выездом, специалисты проверяют каждую машину. Все ТС, предоставляемые в аренду, оснащены надежной и функциональной опцией abs. Даже при резком торможении, водитель и пассажиры будут в безопасности.
Антиблокировочная система тормозов | Как работают тормоза с АБС?
Давно прошли те времена, когда вам приходилось нажимать на педаль тормоза, чтобы автомобиль не скользил при торможении. Антиблокировочная тормозная система (ABS) уже много лет делает вождение более безопасным и устанавливается на все современные автомобили.
Вы, наверное, слышали об этом, но знаете ли вы, что такое ABS и как она работает? Узнайте, как система ABS вашего автомобиля улучшает ваше вождение и что делать, если возникли проблемы с тормозами.
В этой статье:
|
Что такое антиблокировочная система тормозов?
Антиблокировочная тормозная система (ABS) предназначена для предотвращения заноса автомобиля при резком торможении.
Если автомобиль движется на высокой скорости, когда водитель резко тормозит, колеса могут заблокироваться. Это может привести к тому, что автомобиль потеряет сцепление с дорогой, а водитель потеряет контроль над рулевым управлением. ABS делает это менее вероятным.
Как работает антиблокировочная система тормозов?
Каждая ступица колеса автомобиля с ABS оснащена датчиком, который может определить скорость вращения каждого колеса и степень ускорения и замедления. Часто это часть автомобильной системы электронного контроля устойчивости (ESC). Не все автомобили с ABS имеют эту систему, но без антиблокировочной системы тормозов не может быть ESC.
Когда водитель резко тормозит, ABS срабатывает, определяя, когда колеса вот-вот заблокируются. Затем он быстро снижает и увеличивает тормозное давление несколько раз в секунду, применяя оптимальное давление.
Это позволяет колесам продолжать двигаться, когда автомобиль замедляется, а не блокироваться. Это дает водителю больше контроля над рулевым управлением и снижает вероятность заноса автомобиля.
Какие компоненты входят в состав антиблокировочной тормозной системы?
ABS состоит из 4 компонентов:
- Датчики скорости — предупреждают систему, когда колесо вот-вот заблокируется.
- Клапаны — контролируют давление в каждой тормозной магистрали и могут сбросить давление, если оно слишком высокое.
- Насос — Если клапан сбрасывает давление в тормозной магистрали, насос может снова увеличить давление.
- Контроллер — это компьютер в автомобиле, который отслеживает датчики скорости и управляет клапанами.
Если проблемы с тормозами привели к поломке, мы вас выручим.
Купить аварийный чехол
Когда вступает в силу антиблокировочная система тормозов?
Тормоза с АБС не срабатывают при мягком торможении в нормальных условиях. Они срабатывают только при резком торможении, например, если водитель вынужден выполнить аварийную остановку.
Возможно, вы помните, как вас просили выполнить аварийную остановку во время обучения вождению или во время экзамена по вождению. При правильном выполнении водитель чувствует «дрожание» тормозов, то есть срабатывает ABS, когда тормоза быстро срабатывают и отпускают.
Когда антиблокировочная система тормозов наиболее эффективна?
ABS наиболее эффективна на сухих твердых дорожных покрытиях. Это помогает водителю затормозить как можно быстрее, сохраняя при этом контроль над автомобилем. Но система может увеличить общий тормозной путь, поскольку она постоянно отпускает тормоз на крошечные промежутки времени.
В скользких условиях, таких как снег и лед, или на неустойчивых дорожных покрытиях, таких как гравий, антиблокировочная система тормозов может быть не столь эффективной.
Что означает сигнальная лампа ABS?
Если какая-либо часть антиблокировочной тормозной системы не работает должным образом, загорится контрольная лампа ABS. Вы можете проверить руководство по эксплуатации автомобиля, чтобы узнать, что это за сигнальная лампа и что она означает.
Если загорается лампа ABS, это означает, что антиблокировочная система тормозов не активирована. Это может повлиять на другие системы, такие как контроль устойчивости и контроль тяги, если они есть в вашем автомобиле. Вы также не сможете пройти техосмотр, если горит индикатор ABS.
Обычно вождение автомобиля безопасно, когда загорается индикатор ABS, если вы не слышите никаких странных шумов от колес. Но вы должны как можно скорее доставить свой автомобиль к механику, чтобы проверить проблему.
Если вы слышите какие-либо странные звуки или не уверены, вы можете вызвать нас на поломку.
Опубликовано: 25 сентября 2020 г. | Обновлено: 25 сентября 2020 г. | Автор: АА
Антиблокировочная тормозная система (АБС)
Общее описание
Основная функция системы АБС заключается в контроле скорости колес при нажатии на педаль тормоза путем проверки наличия любого из тормозов. колеса уменьшают скорость быстрее остальных. Это означает, что существует вероятность колесного «блока». Современный аналог теперь называется «Контроль устойчивости» и намного более совершенен, чем стандартная АБС. Новые автомобили оснащены системой противоскольжения, которая в основном работает в противоположность АБС. Если есть некоторое увеличение индивидуальной скорости любого из колес при ускорении, это колесо получает тормозное усилие, чтобы уменьшить разницу. В это время электронный блок управления изменяет крутящий момент. Индикатор АБС не мигает до, во время и после вышеуказанного действия, т.е. блок управления воспринимает ситуацию не как ошибку, а как нормальную работу АБС.
Используемые типы датчиков
Датчики ABS делятся на два типа:
- Пассивные (аналоговые)
- Активный (цифровой)
Внешний вид
Аналоговый датчик ABS показан на рис.1, а цифровой датчик ABS показан на рис.2.
Рис.1 Рис.2
Принцип работы АБС
АБС состоит из трех основных элементов:
• Датчики скорости вращения колес
• Электронный блок управления (ECU) (например, контроллер ABS).
• Привод – гидропневмоблок.
Каждое управляемое колесо оснащено шестерней и индуктивным датчиком, состоящим из постоянного магнита и катушки. Вращение шестерни индуцирует в катушке датчика переменное напряжение, частота которого пропорциональна угловой скорости и числу зубьев колеса.
Гидропневматический блок включает в себя гидроаккумулятор, электрогидравлический насос и клапаны. На каждом колесе попарно установлены индивидуально регулируемые клапаны: нормально открытый входной клапан и нормально закрытый выходной клапан. Управляя этими клапанами, ECU увеличивает, уменьшает или поддерживает постоянное давление в тормозной камере. В исходном состоянии гидропневмоблока два электромагнитных клапана и двигатель гидронасоса пусты. Тормозная камера соединена с главным цилиндром через открытый выпускной клапан, а входной клапан закрыт.
При нормальном рабочем давлении (без блокировки колеса) тормозная жидкость проходит из главного цилиндра в тормозную камеру без ограничений, поскольку давление жидкости в цилиндре и камере равно и пропорционально величине давления, приложенного к тормозу педаль. В этом случае ABS не влияет на тормозную систему. При экстренном торможении (возможность «блокировки» колес) ЭБУ одновременно управляет электромагнитами двух клапанов, вызывая их срабатывание. Входной клапан освобождает тормозную камеру от главного цилиндра, а выходной клапан соединяет ее с гидроаккумулятором, снижая тем самым давление. Одновременно ЭБУ включает мотор гидронасоса для возврата жидкости из гидроаккумулятора в главный цилиндр. Давление в тормозной камере продолжает снижаться. Когда возможность блокировки колес исчезает, ЭБУ закрывает выпускной клапан. Тормозная камера отсоединена от главного цилиндра и от гидроаккумулятора, а давление в камере остается постоянным и меньше, чем в главном цилиндре. Когда скорость колеса увеличивается, ECU отключает входной клапан, который открывается, и тормозная камера снова подключается к главному цилиндру. Давление в камере увеличивается и выравнивается с давлением в главном цилиндре. На этом завершается один цикл работы АБС.
Если колесо снова пытается заблокироваться, начинается следующий цикл. Системная частота 5Гц — 10Гц.
При срабатывании АБС среднее давление в тормозной камере не зависит от силы нажатия на педаль тормоза. Определяется ЭБУ и зависит от состояния дорожного покрытия.
В полной комплектации ABS включает четыре датчика и четыре пары клапанов, что позволяет добиться максимального эффекта индивидуального управления каждым колесом и позволяет сохранить диагональное распределение тормозных приводов. Такие системы принято называть четырехканальными.
Принцип работы пассивных датчиков скорости вращения колес
При работе ЭБУ АБС получает сигнал от четырех одинаковых по конструкции датчиков, по одному на каждое колесо (рис. 3).
Рис. 3
Датчик состоит из катушки с сердечником намагничивания. Выходной сигнал датчика является переменным и генерирует импульс напряжения каждый раз, когда любой из зубьев вращающегося зубчатого колеса проходит через магнитное поле датчика. Форма выходного сигнала зависит от нескольких факторов:
- напряженность внутреннего магнитного поля датчика;
- количество витков катушки датчика;
- форма вращающегося зубчатого колеса;
- расстояние между датчиком и вращающимся зубчатым колесом;
- Скорость, с которой зубчатое колесо проходит вдоль магнитного поля датчика.
Каждый из этих факторов играет важную роль в формировании выходного сигнала датчика. Когда один из зубьев шестерни попадает в магнитное поле датчика, на выходном сигнале присутствует положительный пик напряжения, а после выхода из магнитного поля присутствует отрицательный пик напряжения, равный положительному.
Датчик имеет две выходные клеммы, одна из которых подключена к массе, а другая (сигнальная) подключена к ЭБУ.
Выходной сигнал датчика зависит от скорости автомобиля: чем ниже скорость, тем меньше амплитуда выходного сигнала и больше период импульсов, и наоборот – чем больше скорость, тем больше амплитуда и меньше период импульсов.
В случае механического отказа любого из зубьев редуктора АБС выходной сигнал имеет вид сигнала на схеме ниже (рис. 4).
Рис. 4
При наличии износа зубьев выходной сигнал будет выглядеть как сигналы на следующей диаграмме (Рис. 5).
Рис. 5
Принцип работы с активными датчиками скорости колеса
(цифровые датчики ABS)
Рис. 6 Рис. 7
Активные датчики ABS предлагают преимущество в способности считать очень медленную скорость. Пассивные датчики обычно перестают считывать показания около трех миль в час. Новые активные датчики также могут определять направление вращения. Их можно построить намного меньше, чем пассивные датчики. Часто они встроены в узел ступичного подшипника. Это экономит время сборки для производителя, но значительно увеличивает стоимость ремонта. При выходе из строя встроенного датчика необходимо заменить весь подшипник ступицы.
Активные датчики ABS выдают прямоугольный цифровой сигнал. Работу активного датчика можно сравнить с датчиком Холла, используемым в распределителях и т. д. Узел датчика имеет встроенный усилитель, генерирующий сильный сигнал даже на очень низкой скорости, и, таким образом, зависит от напряжения питания, обычно 5 В, но может быть 12В. Вращающийся элемент состоит из многополюсного (север-юг, север-юг) магнитного кольца, которое может быть расположено на вращающемся узле, как и в случае пассивного датчика. Вращающиеся, чередующиеся магнитные полюса генерируют магнитный поток внутри сенсорного элемента, который затем усиливает и регулирует сигнал, который ЭБУ использует в качестве информации о скорости вращения колеса. Выход активного датчика способен отправлять информацию о скорости вращения колеса до 0 миль в час, тогда как точность пассивного датчика обычно сомнительна ниже 25 миль в час. Активные датчики обычно имеют три провода: источник питания (опорный вход), обратный сигнал и заземление/экран. Но некоторые активные датчики имеют только два провода (опорное напряжение и обратный сигнал).
Кроме того, некоторые производители транспортных средств в настоящее время используют активные датчики со встроенными небольшими антеннами для передачи информации на ЭБУ (автомобильный компьютер) с помощью радиоволн.
Важно отметить, что невозможно быстро определить, является ли датчик скорости вращения колеса пассивным или активным.
Оба датчика имеют два провода и расположены в одном и том же месте на автомобиле. Часто в служебной информации не указывается, какие типы датчиков установлены на автомобиле. Коды неисправностей не будут указывать, являются ли датчики пассивными или активными.
Процедура проверки надежности пассивного датчика ABS
- Выполнить внешний визуальный осмотр шестерни и датчика на наличие оборванных или поврежденных проводов.
С помощью вольтметра проверьте, подается ли питание. - Проверьте, находится ли воздушный зазор между шестерней и датчиком в требуемых пределах.
- Отсоедините разъем датчика.
- Измерьте омметром активное сопротивление между выводами датчика. Проверьте по базе данных, каким должно быть значение измеренного сопротивления для автомобиля, с которым вы имеете дело. Если показания показывают очень высокое сопротивление, датчик неисправен. Нулевая или близкая к нулю индикация означает, что катушка датчика находится в коротком замыкании.
- Повторите следующие процедуры для других колес, чтобы увидеть состояние остальных датчиков.
Осциллографические измерения
- Вставьте разъем датчика.
- Поднимите автомобиль с помощью тележки или домкрата, чтобы колеса могли свободно вращаться.
- Подсоедините активный конец щупа осциллографа к сигнальной клемме датчика, а другой конец — к заземлению шасси. Крути колесо. Вы должны наблюдать следующую форму сигнала (рис. 8)
Рис. 8
- Помните, что один период сигнала соответствует одному обороту колеса.
- Можно наблюдать следующие осциллограммы — высокий сигнал от датчика (рис. 9) или низкий сигнал (рис. 10)
Рис. 9
Рис. 10
- Повторите процедуру для других колес, чтобы увидеть состояние остальных датчиков.
Процедура проверки надежности активного датчика ABS
Из-за дополнительной электронной схемы внутри датчика активный датчик ABS нельзя проверить с помощью омметра, как пассивный датчик ABS. Самый простой способ определить, является ли датчик активным или пассивным, — с помощью вольтметра.
- Выполните внешний визуальный осмотр на наличие оборванных или поврежденных проводов.
- Включите зажигание и, не выключая колеса, прощупайте разъем.
Если вы видите показания напряжения (от 5 до 12 В), у вас есть активный датчик. Если вы не видите напряжения (0 В), у вас пассивный датчик. - Включить зажигание.
Подключите цифровой вольтметр к клемме источника питания (опорное напряжение) датчика.
- Поднимите автомобиль с помощью тележки или домкрата, чтобы колеса могли свободно вращаться.
- Очень медленно включайте колеса и наблюдайте за изменением выходного напряжения с высокого (около 1,65 В) на низкое (от 0 В до 0,9 В).
- Повторите следующие процедуры для других колес, чтобы увидеть состояние остальных датчиков.
Осциллографические измерения
- Убедитесь, что разъем датчика подключен.
- Поднимите автомобиль с помощью тележки или домкрата, чтобы колеса могли свободно вращаться.
- Подсоедините активный конец щупа осциллографа к сигнальной клемме датчика, а другой конец — к заземлению шасси. Крути колесо. Вы должны наблюдать следующую форму сигнала, как на рис. 11.
- Помните, что один период сигнала соответствует одному обороту колеса.
- Повторите процедуру для других колес, чтобы увидеть состояние остальных датчиков.