Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Автоматические системы транспортных средств

Способы контроля тормозных моментов колес

В зависимости от конструктивной схемы тормозного привода, требований к составу и комплектации АБС, в том числе устанавливаемых из соображений экономии, используются различные способы регулирования (контроля) тормозных моментов колес автомобиля.

Способ контроля тормозных сил колес может в значительной степени влиять не только на тормозную эффективность, но и на устойчивость движения автомобиля. Для контроля тормозных сил колес двухосных автомобилей используются двух-, трех- и четырехканальные системы автоматического регулирования. Для каждой из указанных систем регулирование тормозных моментов колес осуществляется соответственно по двум, трем или четырем каналам регулирования тормозного момента колес.

Каналы — приводы исполнительных устройств тормозных механизмов обеспечивают независимое регулирование тормозных моментов: всех четырех колес (4-канальная АБС); каждого колеса передней оси и общего для задних (3-канальная АБС); каждого или одного из колес передней оси и общего или одного из колес задней оси (2-ка- нальная АБС).

4-канальные АБС обеспечивают раздельный контроль тормозного момента каждого из колес автомобиля (Individual Regelung — индивидуальное регулирование скольжения каждого колеса в отдельности) и применяются в двухконтурных рабочих тормозных системах с раздельным приводом тормозных механизмов передней и задней осей (рис. 3.47, а) и с диагональным приводом тормозных механизмов (рис. 3.47, б).

Рис. 3.47. Варианты систем АБС

В 4-канальных АБС угловая скорость каждого колеса контролируется отдельным датчиком, а давление рабочего тела в приводах каждого тормозного механизма — отдельным модулятором.

В процессе торможения на дороге с переменным коэффициентом сцепления колес с дорогой могут возникать тормозные силы, разные по величине для колес правой и левой сторон автомобиля. Это неизбежно приводит к появлению момента, разворачивающего автомобиль в плоскости дороги. Несмотря на этот недостаток, условия сцепления колес с дорогой обеспечивают сохранение управляемости и курсовой устойчивости автомобиля, а траектория движения адекватно корректируется управляющими воздействиями водителя на руль.

3-канальные АБС обеспечивают эффективное торможение при сохранении управляемости и курсовой устойчивости автомобиля с меньшим количеством функциональных элементов — модуляторов и датчиков.

Конструкция 3-канальной системы АБС (рис. 3.47, в) обеспечивает раздельный контроль тормозных моментов передних колес за счет установки отдельных датчиков угловой скорости и модуляторов и позволяет устранить разворачивающий момент от задних колес. Контроль тормозных сил задних колес выполняют с использованием принципа низкопорогового регулирования (Select Low — регулирование по «слабому» колесу) давления рабочего тела в приводах задних тормозных механизмов. В этом случае давление рабочего тела в приводах задних тормозных механизмов левого и правого колес устанавливается одинаковым и равным давлению в приводе тормозного механизма заднего колеса, имеющего меньший коэффициент сцепления. Система обеспечивает движение передних колес с оптимальными значениями коэффициентов сцепления, при этом одно из задних колес будет тормозиться с недостаточной, по условиям сцепления, тормозной силой. В целом при уменьшении разворачивающего момента и повышении управляемости и устойчивости несколько увеличится тормозной путь автомобиля.

Использование принципа низкопорогового регулирования тормозных сил колес задней оси для 3-канальной АБС обеспечивает удовлетворительные тормозную эффективность, управляемость и устойчивость автомобилей с длинной базой и большим моментом инерции относительно вертикальной оси. Принцип низкопорогового регулирования тормозных сил не применяется для колес передней оси. В этом случае при повышении управляемости и устойчивости автомобиля может существенно снизиться тормозная эффективность за счет недостаточного использования сцепного веса, приходящегося на переднюю ось и существенно увеличивающегося при торможении вследствие перераспределения масс автомобиля.

2-канальные АБС (рис. 3.47, г, д, е) имеют в своем составе существенно меньше дорогостоящих функциональных элементов, а значит, и меньшую стоимость, чем 4- и 3-канальные АБС. Вместе с тем при использовании 2-канальных АБС возникают существенные функциональные ограничения.

На рис. 3.47, г показана схема 2-канальной АБС, которая может использоваться для заднеприводных автомобилей. Модуляторы установлены в приводах тормозных механизмов передней и задней осей, датчики угловой скорости контролируют движение каждого переднего колеса и корпуса дифференциала главной передачи ведущего (заднего) моста. Для контроля тормозного момента в приводе передних колес используется принцип высокопорогового регулирования давления (Select High — регулирование по «сильному» колесу). В этом случае давление рабочего тела в приводах передних тормозных механизмов левого и правого колес устанавливается одинаковым и равным давлению в приводе тормозного механизма переднего колеса, имеющего больший коэффициент сцепления. Полная блокировка одного из передних колес при экстренном торможении не приводит к заносу, хотя увеличивается износ шин и ухудшается управляемость. Автомобиль сохраняет управляемость, а заданная траектория движения поддерживается за счет силовых и кинематических управляющих воздействий водителя на руль. Задние колеса всегда двигаются в плоскости, параллельной оси автомобиля и при торможении на дороге с различными коэффициентами сцепления создают минимальный разворачивающий момент.

На рис. 3.47, д показана 2-канальная АБС с общими для приводов тормозных механизмов передней и задней осей модуляторами и датчиками угловой скорости, установленными диагонально — для одного из колес передней и задней осей. Блокировка переднего колеса возможна, когда контролируемое переднее колесо имеет более высокий коэффициент сцепления. При условии, что в пределах базы автомобиля коэффициенты сцепления левых и правых шин с дорогой остаются постоянными, задние колеса не могут оказаться заблокированными и не создают разворачивающего момента. В случае, когда контролируемое переднее колесо имеет меньший коэффициент сцепления, ни одно из передних колес не может быть заблокировано, а блокирование заднего не приводит к неуправляемому движению автомобиля.

2-канальная АБС (рис. 3.47, е) используется исключительно для двухконтурного диагонального тормозного привода. Датчики угловой скорости контролируют передние колеса автомобиля, модуляторы обеспечивают независимое регулирование давления рабочего тела в приводах каждого переднего колеса, а в приводах задних колес — совместно с соответствующим передним. Для предотвращения блокировки задних колес давление в приводах всех колес ограничивают с учетом возможного снижения вертикальных нагрузок на задние колеса. Система обеспечивает более низкие уровни замедления, чем 3- или 4-канальные АБС.

На рис. 3.48 показана схема системы АБС 5, разработанной фирмой Bosch [28] для легковых автомобилей с гидравлическим тормозным приводом.

Гидравлические 4-канальные схемы АБС 5 с распределением тормозных моментов по схемам типа X или II в обязательном порядке имеют в своем составе следующие основные компоненты (рис. 3.48): главный тормозной цилиндр — 7; гидравлический модулятор — 2, включающий демпферные камеры — 3, насосы — 4с электрическим двигателем — 5, гидравлические аккумуляторы — 6, электромагнитные клапаны впускные — 7, выпускные — 8. Тормозной привод каждого колеса содержит нормально открытый впускной клапан — 7, предназначенный для повышения давления в колесных тормозных цилиндрах, и нормально закрытый выпускной клапан — 8 клапаны, обеспечивающий «сброс» давления из колесного цилиндра. Обратный клапан — 9 устанавливается параллельно впускному для быстрого уменьшения давления в колесных цилиндрах после прекращения работы тормозной системы.

Рис. 3.48. Гидравлическая схема АВС 5 с тормозным приводом диагонального типа

Использование отдельных клапанов для каждой фазы изменения давления обеспечивает их компактность за счет ограниченного числа (двух) гидравлических соединительных элементов и меньшего объема рабочих полостей. Уменьшение массы и размеров подвижных деталей клапанов обеспечивает снижение необходимых сил управления электромагнитного привода. Электромагниты привода имеют одно активное (подача питания) положение, что обеспечивает снижение массы и размеров их подвижных частей, упрощение электрической схемы включения, снижение потерь электрической энергии в катушках электромагнитов и ЭБУ. Компактные размеры клапанов и электромагнитов обеспечивают малые промежутки времени их работы и работы электрических схем, способствуют синхронизации работы функциональных элементов системы, повышают адаптацию к изменениям коэффициента сцепления, уменьшают колебания замедления автомобиля и шум клапанов.

При нажатой педали тормоза давление в главном цилиндре тормозов / увеличивается за счет работы вакуумного усилителя 11. Одновременно возрастает давление в приводах колесных тормозных механизмов и рабочих цилиндров тормозов.

Датчики угловой скорости контролируют режим качения колес, и при определенном значении замедления ЭБУ вырабатывает сигналы, управляющие клапанами 7 и 8. Клапан 7 закрывается, клапан 8 открывается, и некоторый объем тормозной жидкости из колесного цилиндра поступает в камеру гидроаккумулятора.

По окончании рабочего цикла изменения давления при закрытом выпускном клапане открывается впускной, и цикл повторяется. Расход тормозной жидкости из главного тормозного цилиндра компенсируется за счет подкачки с помощью электронасоса 4, 5. Электронасос включается автоматически при определенном расходе жидкости из главного тормозного цилиндра в период цикла, при котором закрыты впускной и выпускной клапаны.

Демпферная камера 3 сглаживает пульсации давления тормозной жидкости и уменьшает воздействие на педаль рабочей тормозной системы.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
 
Популярные страницы