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 Fт и силы увода FБ
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) Vк1 = Vк2 = Vк3 = Vк4 = Vк = Vа. где Vк = (Vк1 + Vк2 + Vк3 + Vк4) / 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) Vа = (Vк1 + Vк2 + Vк3 + Vк4) / 4 > Vк1, так как Vк1 < (Vк2 + Vк3 + Vк4) / 4;
б) ЭБУ АВS по сигналу С выдает на контакт А напряжение Uк = 10 В, и через соленоид W главного гидроклапана ГК начинает протекать ток 5 А (сопротивление RW = 2 Ом). Одновременно на контакт В с ЭБУ поступает напряжение Uн = 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 Vк1 снова становится равной Vа;
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 Vк1 > Vа (колеса со скоростью вращения Vк2, Vк3, Vк4 – тормозятся, а со скоростью Vк1 – вращается свободно):
а) ЭБУ АВS по сигналу С выключает напряжение на контакте А (IW = 0), но напряжение Uн = 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 IW = 0 (торможение без АВS, возврат тормозной педали и увеличение давления в КТЦ), то в ГК клапан К5 закрыт, а клапан К4 – открыт. При токе IW = 5 А (снижение давления в КТЦ) в гидроклапане ГК клапан К5 открыт, а клапан К4 – закрыт. При токе Iи = 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; Fк – частота сигнала С, соответствующая скорости колесе Vк; Fа — частота сигнала С, соответствующая скорости Vа.
Табл.1.
