Работа системы АВS

Для уяснения принципа действия системы автомати­ческой антиблокировки тормозов (АВS) рассмотрим ра­боту трехканальной трехпозиционной электроклапанной АВS с гидронасосом низкого давления (АВS-ТЗ).

Составными компонентами такой системы АВS являются:

1. Датчики вращения колес (КД)

2. Колесные тормозные цилиндры (КТЦ).

3. Центральный гидравлический узел системы АВS (центральный исполнительный механизм — ЦИМ).

4. Главный тормозной цилиндр (ГТЦ).

5. Электронный блок управления (ЭБУ-АВS).

6. Контрольная лампа АВS.

7. Датчик (ДЗ) замедления инерционного типа (для автомобилей 4 WD).

Рисунок 1 Зависимость силы торможения F_т и силы увода F_Б

от коэффициента скольжения S

Перечисленные компоненты устанавливаются на автомобилях по-разному. Главным функциональным узлом системы АВS яв­ляется центральный исполнительный механизм (ЦИМ). Он состоит из:

· электрогидронасоса (Н);

· трех редукционных гидроклапанов обратного действия К₁, К₂, К₃;

· трехпозиционного электромагнитного гидро­клапана (ГК), который включает в себя два запорных клапана К₄ и К₅.

На рисунке 2 приведена функциональная схема системы АВS для одного переднего колеса.

Схема в зависимости от режима торможения мо­жет находиться в пяти состояниях:

1. Режим «торможение без АВS». В этом случае:

а) V_к1 = V_к2 = V_к3 = V_к4 = V_к = V_а. где V_к = (V_к1 + V_к2 + V_к3 + V_к4) / 4;

б) АВS включается педальным датчиком ПД, но не функционирует, так как нет рассогласования скоро­стей вращения колес;

в) тормозная жидкость из ГТЦ поступает в ка­нал М и далее через клапан К₄ в колесный тормоз­ной цилиндр КТЦ. Клапаны К₁ и К₃ закрыты и пере­крывают каналы L и N. Клапан К₅ также закрыт. Про­исходит обычное торможение без участия АВS;

г) когда педаль тормоза отпускается, то под обратным давлением жидкости из КТЦ клапан К₃ от­крывается и перепускает тормозную жидкость обрат­но в ГТЦ.

Рисунок 2 Функциональная схема системы АВS для одного колеса

2. Режим «снижения давления" в КТЦ (ослабле­ние силы торможения колес).

Этот режим возникает, когда от колесного датчи­ка КД данного колеса в ЭБУ поступает сигнал С о за­медлении вращения (состояние, близкое к блокиров­ке колеса). При этом:

а) V_а = (V_к1 + V_к2 + V_к3 + V_к4) / 4 > V_к1, так как V_к1 < (V_к2 + V_к3 + V_к4) / 4;

б) ЭБУ АВS по сигналу С выдает на контакт А на­пряжение U_к = 10 В, и через соленоид W главного ги­дроклапана ГК начинает протекать ток 5 А (сопротив­ление R_W = 2 Ом). Одновременно на контакт В с ЭБУ поступает напряжение U_н = 12 В, от которого прихо­дит во вращение гидронасос Н;

в) под напором гидронасоса Н обратные клапаны К₁ и К₂ открываются, клапан К₅ главного электрогидроклапана ГК также открывается, а клапан К₄ закрывается под воздействием керна соленоида W;

г) указанные переключения клапанов открывают обратный канал для тормозной жидкости из КТЦ в ГТЦ: через клапан К₅. далее через клапаны К₂ и К₁ обратно в ГТЦ. При этом часть тормозной жидкости перепускается в бачок Б системы АВS.

3. Режим «удержания давления» в КТЦ.

Этот режим возникает, когда система АВS авто­матически выходит из режима "снижение давле­ния". Это происходит по сигналу С от колесного дат­чика, когда V_к1 снова становится равной V_а;

а) ЭБУ АВS на контакт А выдает напряжение 4 В, и ток в соленоиде W падает до 2 А. Гидронасос Н продолжает работать, так как на контакт В по-прежнему подается напряжение 12 В;

б) при токе 2А (в соленоиде W) электромагнитный
клапан закрывает оба рабочих клапана К₄ и К₅ и обеспечивает стабилизацию давления тормозной жидкости в КТЦ, так как в этом состоянии клапанов
тормозная жидкость запирается клапанами К₃, К₄ и К₅ в колесном цилиндре КТЦ. Электрогидронасос продолжает работать, создавая противодавление в ГТЦ и удерживая клапан К₃ в закрытом состоянии.

4. Режим «увеличения давления» в КТЦ.

Этот режим возникает, когда от колесного датчи­ка КД приходит сигнал С повышенной скорости вра­щения данного колеса, т.е. сигнал, при котором V_к1 > V_а (колеса со скоростью вращения V_к2, V_к3, V_к4 – тормозятся, а со скоростью V_к1 – вращается свободно):

а) ЭБУ АВS по сигналу С выключает напряжение на контакте А (I_W = 0), но напряжение U_н = 12 В на гидронасос продолжает поступать с контакта В. При этом ГК выключается, занимает исходное положе­ние, клапан К₄ открывается, а К₅ закрывается;

б) в колесном тормозном цилиндре КТЦ давление жидкости увеличивается, так как гидронасос Н пода­ет жидкость из бачка Б в КТЦ через клапаны К₁, К₂ и К₄. которые открыты.

5. Во всех четырех состояниях функциональная схема при обратном ходе тормозной педали работа­ет на возврат тормозной жидкости обратно в ГТЦ че­рез обратный клапан К₃.

Когда тормозная педаль поднимается вверх до от­каза, концевой выключатель ПД выключает ЭБУ и си­стема АВS перестает функционировать.

Таким обрезом, выключатель ПД является датчи­ком включения и выключения системы АВS.

На некоторых моделях автомобилей дополнитель­но к ПД на шоферском пульте управления устанавли­вают второй выключатель системы АВS, которая в таком случае может быть выключена водителем.

Описанные пять состояний системы (тормо­жение без АВS, снижение давления в КТЦ, удер­жание давления в КТЦ, увеличение давления в КТЦ, возврат тормозной педали) реализуются с по­мощью трехпозиционного гидроклапана (ГК) с эле­ктромагнитным управлением. Работа ГК может быть пояснена с помощью модели показанной на рисунке 3.

Если в соленоиде W ток I_W = 0 (торможение без АВS, возврат тормозной педали и увеличение давле­ния в КТЦ), то в ГК клапан К₅ закрыт, а клапан К₄ – открыт. При токе I_W = 5 А (снижение давления в КТЦ) в гидроклапане ГК клапан К₅ открыт, а клапан К₄ – закрыт. При токе I_и = 2 А (удержание давления в КТЦ) оба клапана К₄ и К₅ – закрыты.

Рисунок 3 модель трехпозиционного гидроклапана с электромагнитным управлением

В таблице 1 приведены обозначения различных рабочих состояний гидроклапанов и управляющих электрических сигналов для различных режимов функционирования системы АВS.

"+" – открытое состояние клапанов; "–" – за­крытое состояние клапанов; F_к – частота сигнала С, соответствующая скорости колесе V_к; F_а — частота сигнала С, соответствующая скорости V_а.

Табл.1.