Примеры систем ABS

Трех- и четырехканальные системы АBS 2S (Bosch)

Система ABS и усилитель являются от­ельными устройствами.

Трехканальный гидравлический мо­дулятор для схемы распределения тормозной силы ‘передний мост - задний мост" (схема II) включает три трехпозиционных соленоидных клапана и насос с электрическим приводом. В первой позиции проход от главного тормозного цилиндра к колесному тормозному цилиндру открыт для повышения давления в нем во время начального торможения и при автоматическом управлении. Во второй позиции проход от главного тормозного цилиндра к колесному тормозному цилиндру перекрыт, то приводит к поддержанию постоянного давления в нем. В третьей позиции цилиндр колесного тормоза подсоединяется к сливной магистрали и давление в нем уменьшается.

Для предотвращения блокировки колеса период уменьшения давления длится только около 20 мс. а период на­растания давления, включающий в себя несколько фаз нарастания, чередую­щихся фазами постоянного давления, обычно продолжается примерно 200 мс.

Четырехканальный гидромодулятор для диагонального распределения тор­мозной силы содержит четыре солено­идных клапана, поскольку задние ко­лесные тормоза принадлежат различ­ным тормозным контурам. Однако оба клапана задних колес имеют общее уп­равление, так что в каждом заднем ко­лесном тормозе создается одно и то же давление для осуществления режима «низкопорогового» регулирования.

Изменение скорости вращения колеса (замедление) вычисляется с помощью электронного блока управления. После того, как эта величина уменьшится ниже определенного порога («- a», см. рис), клапан гидравлического модулятора переключается в режим удержания да­вления. Если далее скорость вращения колеса уменьшится ниже порога допус­тимого скольжения λ ₁, то клапан переключается на сброс давления, который длится до тех пор. пока замедление ко­леса не достигнет снова значения «- а». В течение последующей фазы удержа­ния давления ускорение увеличивается до пороговой величины «+а» подавле­ние продолжают поддерживать посто­янным. После превышения высокого по­рога «+ А» происходит увеличение дав­ления, колесо чрезмерно не ускоряется, так как вступает в диапазон устойчиво­го качения. После уменьшения ускоре­ния до порога «+ а» давление начинают медленно увеличивать до тех пор, пока ускорение колеса не станет снова мень­ше порога «- а». В это время начинает­ся следующий цикл управления. Во вре­мя первого цикла управления первона­чально была необходима короткая фаза удержания давления для фильтрования помех. В случае большого момента инерции колеса, малого коэффициента сцепления и медленного возрастания давления в колесном тормозном цилин­дре (осторожное начальное торможе­ние. например на льду) колесо может заблокироваться без замедления, на которое система может отреагировать. В этом случае в работе системы ABS учитывается скольжение колеса.

При определенных условиях и состо­янии дорожного покрытия на легковых автомобилях с приводом на четыре ко­леса и блокировкой дифференциала часто сталкиваются с проблемами при использовании ABS; это вынуждает прибегнуть к специальным мерам опре­деления скорости движения, более низ­ким пороговым величинам замедления колес и уменьшению крутящего момен­та двигателя.

Управление работой тормоза с задержкой для предотвращения увода

При торможении на неоднородном до­рожном покрытии (например, левые ко­леса находятся на сухом асфальтобето­не, правые колеса на обледенелом по­крытии) на передних колесах возникают разные тормозные силы. Эта разность создает момент вокруг вертикальной оси, под действием которого автомобиль стремится к развороту.

На легковых автомобилях малого класса система ABS должна дополнять­ся устройством задержки образования момента разворота (GMA) в целях под­держания управляемости во время экс­тренного торможения на неоднородном дорожном покрытии.

Устройство GMA задерживает рост давления в колесном цилиндре перед­него колеса с более высоким коэффи­циентом сцепления с дорожным покры­тием.

Концепция GMA может быть разъ­яснена с помощью диаграммы: кривая 1 представляет собой давление в главном тормозном цилиндре Phz. Без GMA в тормозном цилиндре колеса» находящегося на сухом покрытии, ус­танавливается величина давления Рhigh (кривая 2), в то время как в тор­мозном цилиндре колеса, движущего­ся на обледенелом покрытии. – p_low (кривая 5); каждое колесо достигает максимально возможного замедления при данных обстоятельствах (отдель­ное управление).

Система GMA 1 (кривая 3) подходит для автомобилей, менее склонных к курсовой неустойчивости, a GMA 2 — для автомобилей, более склонных к курсовой неустойчивости (кривая 4).

Система ABS 2Е (Bosch)

Эта недорогая система ABS (3-позиционный соленоидный клапан с электрон­ным каскадом запуска заменен клапа­ном с плавающим поршнем) обеспечи­вает функциональные возможности и надежность аналогично ABS 2S при ми­нимальном увеличении шума и ухудше­нии чувствительности педали.

При нормальном торможении без ак­тивизации системы ABS тормозная жид­кость перетекает прямо в цилиндр пра­вого заднего колеса через соленоидный клапан 4 заднего моста, в то время как через центральный клапан 6 подается питание к левому заднему колесу. Когда приводится в действие система ABS, то каждый соленоидный клапан 2 управля­ет соответствующим передним тормо­зом, а соленоидный клапан 4- тормозом заднего правого колеса (HR). Клапан 4 переключается для работы в третью по­зицию при получении команды «умень­шения давления» от электронного блока управления (ECU).

В это время жидкость из заднего правого колеса (HR) перетекает в камеру аккуму­лятора 3 через клапан 4, что уменьшает давление в колесном тормозе HR. Так как штоковая полость поршня 7 соедине­на с колесным тормозом HR, то в ней так­ же уменьшается давление. Бесштоковая полость поршня 7 находится под давле­нием со стороны главного тормозного ци­линдра, поэтому суммарная сила на поршне 7 вызывает его движение вверх. Верхний конец штока приподнимает плунжер, который, соприкасаясь с цент­ральным клапаном, перекрывает линию заднего тормозного цилиндра HL. Давле­ние в заднем тормозе HL уменьшается при движении плунжера вверх. Плунжер прекращает движение только тогда, ко­гда суммарная сила, действующая на блок «плунжер - поршень'), уменьшается до ноля, т. е. когда давления в тормозах HL и HR становятся равными. Процессы удержания давления и нарастания дав­ления аналогичны процессу уменьшения давления и управляются положением со­леноидного клапана 4.

Система ABS 5 (Bosch)

Основана на принципе работы системы ABS 2S. Содержит следующие компо­ненты для каждой тормозной магистра­ли с распределением тормозного усилия:

• насос;

• аккумулятор;

• демпферная камера;

• двухпозиционные соленоидные клапаны.

Каждое колесо или задний мост для схе­мы типа II в своем составе имеет пару со­леноидных клапанов, нормально откры­тый соленоидный клапан (впускной кла­пан) для повышения давления и нормально закрытый соленоидный клапан (выпускной клапан) для сброса давления. Обратный клапан устанавливают парал­лельно с впускным клапаном для более быстрого уменьшения давления в колес­ных тормозах при прекращении их работы.

Для каждой фазы повышения или по­нижения давления имеется свой солено­идный клапан, который характеризуется только одним активным (подача пита­ния) положением. Это обеспечивает компактность в конструкции клапанов при наличии только двух гидравлических соединительных элементов, меньший объем, уменьшенный вес и низкие маг­нитные силы управления. Необходим только единственный управляющий транзистор для электрического запуска со вспомогательным устройством умень­шения потерь электрической энергии в катушках соленоидов и в электронном блоке управления (ECU). Компактные размеры соленоидных клапанов 2/2 до­пускают меньшие промежутки времени работы электрических схем и увеличи­вают синхронизацию работы. Такие пре­имущества приводят к значительному повышению функциональных возможно­стей (например, адаптации к изменениям коэффициента сцепления) и комфорта (уменьшенному шуму клапанов и умень­шенным колебаниям замедления).

Семейство ABS 5 входит в число ново­го поколения систем ABS, наиболее под­ходящего для установки во всех серийно выпускаемых легковых автомобилях.

Система ABS и управление динамикой автомобиля ESP (Bosch)

Условия быстрого создания необходи­мого давления в колесных тормозах яв­ляются крайне важными для правильного управления динамикой автомоби­ля (ESP). Это имеет значение для раз­работки гидравлической концепции ABS/TCS. С одной стороны, низкие тем­пературы и малые значения коэффици­ентов сцепления являются условиями, при которых управление ESP наиболее часто требуется. С другой стороны, низкие температуры значительно по­вышают вязкость тормозной жидкости. Для обеспечения достаточной производительности, так называемых воз­вратных насосов при использовании ESP в холодных зимних условиях систе­ма оборудована насосом предваритель­ного заполнения (VLP). Требование к замкнутости отдельных тормозных кон­туров не позволяет подключить насос VLP непосредственно после возвратно­го насоса. Поэтому он присоединен через устройство плунжерного типа LKE, которое подсоединяют между главным тормозным цилиндром и гидравличе­ской системой ABS/TCS- Как только по­является необходимость в давлении, медленно включается насос VLP месте с нормально закрытыми клапа­нами VLV и многоходовыми клапанами USV и тормозная жидкость поступает к устройству LKE так, что оба плунжера раздвигаются. При этом перекрываются централь­ные клапаны LKE и объем тормозной жидкости от двух плунжеров LKE под давлением пропускается через откры­тые клапаны VLV к возвратным насосам гидравлической системы ABS/TCS. Предварительное заполнение возврат­ных насосов обеспечивает довольно быстрое образование давления в ко­лесных тормозах даже при низкой тем­пературе. Между LKE и бачком преду­смотрена отдельная линия с дросселем для обеспечения слива тормозной жид­кости из магистрали насоса VLP и воз­вращения плунжеров LKE в их первона­чальное положение, когда насос VLP отключается. При дальнейшей оптимизации рабо­ты главного тормозного цилиндра и впускных клапанов АВS/TCS5 с целью увеличения поперечного сечения гид­равлического потока был разработан гидравлический модулятор системы ESP, который создает необходимую динамику образования давления без насоса преднагнетателя при низких температурах и, таким образом, при­водит к дальнейшему уменьшению числа компонентов системы.

Дата добавления: 2015-10-21