Układy ABS, Mechanika, ABS

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Ukáady ABS
Spis treĞci:
WstĊp
Zasada dziaáania ukáadu ABS
Zasadnicze cechy ukáadu ABS Mecatronic
Dziaáanie ukáadu ABS
Dziaáanie ukáadu TCS
Zespðá silnika i pompy
Zespðá sterujący ukáadem hydraulicznym (HCU)
Moduáy ABS Mecatronic
Skrzynka przekaĨnikowa
Silnik krokowy regulacji poáoĪenia przepustnicy (tylko w modelach z TCS)
Wáącznik Ğwiateá hamulcowych
Lampka ostrzegawcza ukáadu ABS
Lampka ostrzegawcza ukáadu TCS
Wyáącznik ukáadu TCS
SkutecznoĞü hamowania za pomocą klasycznego ukáadu hamulcowego zaleĪy nie tylko od
jego konstrukcji, lecz takĪe od rodzaju (stanu) opon i nawierzchni drogi. JeĞli przyczepnoĞü
kðá w konkretnych warunkach drogowych okazuje siĊ niewystarczająca, pojazd ± mimo
silnych hamulcðw i energicznego naciĞniĊcia dĨwigni hamulca przez kierowcĊ ± porusza siĊ
nadal w sposðb zupeánie niekontrolowany. OstroĪnoĞü nakazuje w takich sytuacjach naciskaü
dĨwigniĊ hamulca delikatniej, co z kolei powoduje niepeáne wykorzystanie posiadanego
ukáadu hamulcowego. Wytrawni kierowcy rozwiązują ten problem hamując ostro ± aĪ do
zablokowania kðá, po czym zwalniają dĨwigniĊ hamulca dla odzyskania przyczepnoĞci, by
hamowaü ponownie. NastĊpnie powtarzają ten cykl stosowną iloĞü razy. ABS jest systemem
automatycznym, wykorzystującym tĊ wáaĞnie metodĊ ± niezaleĪnie od poziomu kwalifikacji i
dyspozycji psychicznej kierowcy w stresującej sytuacji. Poza tym ± w przeciwieĔstwie do
kierowcy - ABS ma moĪliwoĞü dozowania siáy hamującej osobno dla kaĪdego z hamowanych
kðá.
Zastosowanie ABS-u nie zmienia teoretycznych parametrðw ukáadu hamulcowego, pozwala
tylko na efektywniejsze ich wykorzystanie w praktyce, nie zwalniając jednak kierowcy z
obowiązku rozwaĪnej jazdy, ABS nie jest w stanie zwiĊkszyü przyczepnoĞci kðá do Ğliskiej
jezdni ani skorygowaü nadmiernej prĊdkoĞci w momencie wynoszenia pojazdu z zakrĊtu. W
normalnych warunkach eksploatacyjnych ABS speánia rolĊ podobną do roli kolejowego
hamulca bezpieczeĔstwa. To znaczy uĪywany jest bardzo rzadko, lecz w potrzebie musi siĊ
odznaczaü peáną niezawodnoĞcią.
Dziaáanie urządzeĔ przeciwpoĞlizgowych.
Podstawą funkcjonowania systemu jest staáy pomiar prĊdkoĞci obrotowej wszystkich kðá za
pomocą elektrycznych czujnikðw. Dziaáają one podobnie jak indukcyjne nadajniki sygnaáðw
w bezstykowych aparatach zapáonowych, czyli indukują przemienne napiĊcie elektryczne na
koĔcach uzwojenia cewki pod wpáywem ruchu biegunðw magnetycznych. Szybszy ruch
wirującego wraz z koáem magnesu lub Īelaznej zwory w formie tarczy zĊbatej, wpáywa na
wzrost czĊstotliwoĞci sygnaáu elektrycznego, przesyáanego z danego czujnika do jednostki
sterującej.
Ukáad elektroniczny tej jednostki umoĪliwia:
rejestracjĊ aktualnej prĊdkoĞci poszczegðlnych kðá;
uĞrednianie uzyskanych wynikðw;
porðwnywanie rzeczywistej prĊdkoĞci danego koáa ze Ğrednią wartoĞcią wszystkich kðá.
W koáach wirujących szybciej niĪ pozostaáe siáa hamowania ulega automatycznie zwiĊkszeniu
przez wzrost ciĞnienia w cylinderku danego zacisku lub rozpieracza. W koáach wirujących
wolniej, czyli z wiĊkszym poĞlizgiem, ciĞnienie to ulega zredukowaniu, by koáo mogáo
odzyskaü przyczepnoĞü. Rðwnoczesny poĞlizg wszystkich kðá sygnalizowany jest
gwaátownym spadkiem czĊstotliwoĞci sygnaáðw wysyáanych przez poszczegðlne czujniki i
powoduje w konsekwencji obniĪenie ciĞnienia w caáym ukáadzie ± aĪ do momentu
odblokowania hamulcðw. Wtedy nastĊpuje samoczynny wzrost ciĞnienia i powtðrna faza
maksymalnego hamowania. Cykl taki powtarza siĊ 2-6 razy w ciągu sekundy i skáada siĊ z
nastĊpujących etapðw:
wzrost ciĞnienia;
utrzymanie ciĞnienia;
spadek ciĞnienia.
W tym czasie noga kierowcy utrzymuje dĨwigniĊ hamulca w pozycji maksymalnie wciĞniĊtej.
Zmniejszenie ciĞnienia nie nastrĊcza wiĊkszych konstrukcyjnych problemðw poza eliminacją
dezorientującego dla kierowcy efektu zapadania siĊ dĨwigni hamulca, charakterystycznego
dla awarii klasycznego ukáadu hamulcowego. Natomiast powtðrny wzrost ciĞnienia moĪliwy
jest tylko dziĊki niezaleĪnemu od dĨwigni hamulca i pompy hamulcowej akumulatorowi
ciĞnienia, czyli dodatkowemu zbiornikowi páynu hamulcowego, w ktðrym wysokie ciĞnienie
utrzymywane jest stale przez dodatkową pompĊ hydrauliczną, napĊdzaną z reguáy osobnym
silnikiem elektrycznym. Spadek ciĞnienia w zbiorniku akumulacyjnym powoduje
automatyczne wyáączenie siĊ ABS-u i zapalenie siĊ ostrzegawczej Īðátej kontrolki na tablicy
wskaĨnikðw. Hamulce samochodu dziaáają wðwczas jak w ukáadzie klasycznym, ale bez
wspomagania lub ze wspomaganiem podciĞnieniowym, jeĞli konstruktor przewidziaá takie
rozwiązanie.
PrzewaĪnie dla uproszczenia budowy i obniĪenia kosztðw w samochodach osobowych
sygnaáy ± przetworzone w centralnej jednostce sterującej ± regulują przy pomocy zaworðw
elektromagnetycznych ciĞnienie tylko w trzech, a nie w czterech sektorach hydraulicznego
ukáadu hamulcowego: osobno dla poszczegðlnych kðá przednich i wspðlnie dla obu kðá
tylnych.
Zasada dziaáania ukáadu ABS
Ukáad ABS Mecatronic zostaá opracowany przez firmĊ Bendix. Zostaá on skonstruowany jako
Äukáad zamkniĊty´ z moduáem ABS/TCS (1) stanowiącym integralną jego czĊĞü. Pojawiá siĊ
on po raz pierwszy na początku lat dziewiĊüdziesiątych. Ukáad ten, podobnie jak ukáady MK
IV-GI oraz MK 20-I, jest tak zwanym Äurządzeniem dodatkowym´. Oznacza to, Īe jego
podstawą jest konwencjonalny ukáad hamulcowy, a zespðá sterujący jest tylko zamontowany
pomiĊdzy dwusekcyjną pompą hamulcową oraz przekątnie dziaáającymi obwodami
hamulcowymi. W przypadku awarii ukáadu ABS, konwencjonalny ukáad hamulcowy jest
nadal sprawny. Ukáad Mecatronic po raz pierwszy pojawiá siĊ w modelu FORD Mondeo wraz
z peánym ukáadem przeciwpoĞlizgowym TCS zapobiegającym zrywaniu przyczepnoĞci przy
przyspieszaniu, ktðry dziaáa za poĞrednictwem ukáadu hamulcowego, wykorzystując
jednoczeĞnie moment obrotowy silnika. W tym celu moduá ABS/TCS przesyáa dane do
elektronicznego moduáu sterującego pracą silnika. W przypadku gdy oba koáa osi napĊdowej
wpadają w poĞlizg, nastĊpuje zmniejszenie momentu obrotowego silnika przez odpowiednie
sterowanie silnikiem krokowym regulacji poáoĪenia przepustnicy, aĪ do osiągniĊcia
optymalnego przyspieszenia. Wzajemne powiązanie dziaáania hamulcðw z wartoĞcią
momentu obrotowego silnika odbywa siĊ w sposðb samoczynny. DziĊki temu moĪliwe jest
osiągniĊcie moĪliwie najlepszej przyczepnoĞci kðá w kaĪdych warunkach drogowych.
Podczas ruszania z miejsca i przyspieszania sterowanie momentem obrotowym silnika i
sterowanie hamulcami jest ze sobą ĞciĞle powiązane dla osiągniĊcia optymalnej
przyczepnoĞci kðá i utrzymania kierunku jazdy. Przy wyĪszych prĊdkoĞciach jazdy
utrzymanie kierowalnoĞci (statecznoĞci i kierunku jazdy pojazdu) ma wiĊksze znaczenie niĪ
maksymalne wykorzystanie momentu napĊdowego. W takich przypadkach ukáad
przeciwpoĞlizgowy TCS steruje przede wszystkim poprzez regulacjĊ momentu obrotowego
silnika. W kaĪdym jednak przypadku skuteczne hamowanie pojazdu jest istotniejsze niĪ
dziaáanie ukáadu przeciwpoĞlizgowego. Wáączenie hamulcðw automatycznie powoduje
wyáączenie ukáadu przeciwpoĞlizgowego.
Zasadnicze cechy ukáadu ABS Mecatronic
Ukáad jest Äurządzeniem dodatkowym´;
Ukáad zamkniĊty z zasobnikiem niskociĞnieniowym;
Zintegrowany moduá ABS;
Ukáad przeciwpoĞlizgowy (TCS) dziaáający poprzez hamulce i korekty momentu obrotowego
silnika
Ukáad ABS (zapobiegający blokowaniu hamulcðw)
Rys.1. Rozmieszczenie podzespoáðw ukáadu Mecatronic w pojeĨdzie.
1. Czujniki prĊdkoĞci kðá
2. Obwody hamulcowe
3. Urządzenie wspomagające ukáad hamulcowy
4. Záącze testu wáasnego
5. Zespðá sterujący ukáadem hydraulicznym HCU
6. Zintegrowany moduá ABS
7. Skrzynka przekaĨnikowa zblokowana z moduáem
8. Lampka ostrzegawcza ABS
9. Dwusekcyjna pompa hamulcowa
Ukáad Mecatronic II to z pewnoĞcią jedno z najnowoczeĞniejszych rozwiązaĔ w dziedzinie
ukáadðw kontroli trakcji. PoniĪej wymienione zostaáy najwaĪniejsze cechy tego ukáadu:
Dwuobwodowy ukáad hamulcowy z obwodami dziaáającymi po przekątnej;
Ukáad ABS wáączany oddzielnie dla kaĪdego z kðá, cztery czujniki prĊdkoĞci kðá, trzy kanaáy
sterowania (ukáad 4/3);
Dwutáokowa pompa hydrauliczna;
Ukáad zamkniĊty;
Zespðá sterujący ukáadem hydraulicznym (HCU), pompa ABS i moduá ABS tworzą jeden
zespðá o zwartej budowie (zespðá sterujący ABS Mecatronic II);
Moduá ABS jest zblokowany ze skrzynką przekaĨnikową;
Zintegrowany program diagnostyczny elektrycznych i elektronicznych podzespoáðw ukáadu
za poĞrednictwem záącza diagnostycznego (SCL) lub ± w przypadku nowszych modeli ±
poprzez záącze transmisji danych (DLC);
Lampka ostrzegawcza ABS.
Ukáad TCS (ukáad zapobiegający zrywaniu przyczepnoĞci kðá napĊdzanych przy
przyspieszaniu)
Rys.2. Rozmieszczenie podzespoáðw ukáadu Mecatronic II z TCS w pojeĨdzie.
1. Czujniki prĊdkoĞci kðá
2. Obwody hamulcowe
3. Záącze testu wáasnego
4. Zespðá sterujący ABS/TCS
5. Moduá ABS/TCS
6. Silnik krokowy regulacji poáoĪenia przepustnicy
7. Skrzynka przekaĨnikowa
8. Lampka ostrzegawcza ABS
9. Lampka ostrzegawcza TCS
10. Wáącznik Ğwiateá hamulcowych
PoniewaĪ ukáad Mecatronic jest takĪe dostĊpny w wersji poszerzonej o ukáad TCS to poniĪej
podano kilka cech wyrðĪniających odmianĊ ABS/TCS od zwykáego ABS-u:
Wáącznik ukáadu TCS oraz lampka ostrzegawcza TCS;
Regulacja momentu obrotowego silnika w czasie dziaáania ukáadu TCS poprzez silnik
krokowy regulacji poáoĪenia przepustnicy;
Sterowanie ukáadem przeciwpoĞlizgowym (TCS) za poĞrednictwem moduáu ABS/TCS z
wykorzystaniem elementðw ukáadu ABS.
Dziaáanie ukáadu ABS
Podobnie jak w przypadku ukáadu MK IV-GI, ukáad Mecatronic skáada siĊ z
konwencjonalnego ukáadu hamulcowego z przekątnymi obwodami hamulcowymi oraz
zespoáu sterującego ABS. Zespðá sterujący ABS skáada siĊ z nastĊpujących podzespoáðw:
Zespoáu sterującego ukáadem hydraulicznym (HCU), obejmującego zespðá silnika i pompy
oraz zespðá zaworðw;
Moduáu ABS zblokowanego ze skrzynką przekaĨnikową.
Sygnaáy z danymi o prĊdkoĞci kaĪdego z kðá jezdnych konieczne do sterowania ukáadem są
odbierane z czterech czujnikðw prĊdkoĞci kðá (1). Moduá ABS (6) analizuje sygnaáy i
porðwnuje je z wartoĞciami granicznymi zapisanymi w pamiĊci moduáu ABS. W przypadku
gdy podczas hamowania prĊdkoĞü jednego z kðá lub wiĊkszej liczby kðá zbliĪa siĊ do progu,
po przekroczeniu ktðrego nastĊpuje ich zablokowanie, moduá ABS (6) uruchamia
odpowiednie zawory elektromagnetyczne. Powoduje to spadek ciĞnienia uruchamiającego
hamulce w danym obwodzie. Páyn hamulcowy spáywa do niskociĞnieniowych zasobnikðw
zespoáu sterującego HCU. JeĪeli prĊdkoĞü koáa jest teraz wyĪsza niĪ prðg zablokowania
moduá ABS (6) wáącza silnik i pompĊ. Páyn hamulcowy jest pompowany z powrotem z
zasobnikðw do zaciskðw hamulcðw. Powstaáy w ten sposðb wzrost ciĞnienia ma niewielką
wartoĞü i nigdy nie przekracza wartoĞci ciĞnienia wymaganego w chwili wáączenia hamulca
przez kierowcĊ. W fazie wzrostu ciĞnienia w ukáadzie zawory elektromagnetyczne są
wyáączone.
Opisany proces nazywany czĊstotliwoĞcią wáączania ABS moĪe byü powtarzany wielokrotnie
w ciągu sekundy, w zaleĪnoĞci od warunkðw panujących na drodze i dáugoĞci czasu
hamowania. W opisywanym ukáadzie ABS czĊstotliwoĞü wáączania moĪe dochodziü do ok.
20 Hz. Ukáad ABS nie wáącza siĊ przy prĊdkoĞciach poniĪej 5 km/h. We wczeĞniejszych
modelach pojazdðw ukáad ABS ma dwa záącza diagnostyczne (4), w nowszych modelach
ukáad dysponuje záączem transmisji danych (DLC). Lampka ostrzegawcza ABS (8) Ğwieci siĊ
w przypadku usterki ukáadu.
Dziaáanie ukáadu TCS
Ukáad TCS jest czĊĞcią ukáadu ABS. Dla obu ukáadðw wspðlne są nastĊpujące podzespoáy i
elementy:
Zespðá sterujący ukáadem hydraulicznym (HCU);
Moduá ABS (w ukáadzie ABS/TCS są dwa moduáy);
Czujniki prĊdkoĞci kðá.
Sygnaáy z danymi o prĊdkoĞci kaĪdego z kðá jezdnych konieczne do sterowania ukáadem są
odbierane z czterech czujnikðw prĊdkoĞci kðá (1). Moduá ABS/TCS (5) zainstalowany w
ukáadzie analizuje sygnaáy i porðwnuje je z wartoĞciami granicznymi zapisanymi w pamiĊci.
JeĪeli przy prĊdkoĞci pojazdu poniĪej 50 km/h dojdzie do poĞlizgu jednego lub wiĊkszej iloĞci
kðá napĊdzanych, nastĊpuje wyhamowanie tego koáa (kðá) poprzez uruchomienie
odpowiedniego ciĞnienia inicjowanego przez zespðá sterujący ABS/TCS (4). JednoczeĞnie
nastĊpuje zmniejszenie momentu obrotowego silnika za poĞrednictwem silnika krokowego
regulacji poáoĪenia przepustnicy (6) aĪ do osiągniĊcia optymalnej wartoĞci przyspieszenia.
Podczas ruszania z miejsca i przyspieszania funkcje sterowania momentem obrotowym
silnika oraz ukáadem hamulcowym są ĞciĞle powiązane dla utrzymania optymalnej
przyczepnoĞci kðá oraz zachowania kierunku jazdy. Przy wyĪszych prĊdkoĞciach (powyĪej 50
km/h do prĊdkoĞci maksymalnej) utrzymanie panowania nad pojazdem (utrzymanie kierunku
przy jeĨdzie na wprost) ukáad stawia na pierwszym miejscu przed maksymalnym
wykorzystaniem momentu napĊdowego. W takich przypadkach ukáad przeciwpoĞlizgowy
dziaáa gáðwnie poprzez funkcjĊ korygowania momentu obrotowego silnika. Ukáad TCS nie
ma wpáywu na hamowanie. NaciĞniĊcie dĨwigni hamulca przez kierowcĊ w czasie jazdy gdy
dziaáa ukáad TCS jest natychmiast sygnalizowane moduáowi ABS/TCS przez wáącznik
Ğwiateá hamulcowych (10). Moduá ABS/TCS natychmiast ± w uáamku sekundy ± przestawia
siĊ na funkcjĊ sterowania ABS. Wáączenie ukáadu TCS jest sygnalizowane zaĞwieceniem siĊ
lampki ostrzegawczej TCS (9) na tablicy przyrządðw. W tym samym czasie wyczuwalny staje
siĊ niezaleĪny ruch dĨwigni przyspieszenia. Ukáad TCS zapobiega poĞlizgowi i zrywaniu
przyczepnoĞci kðá napĊdzanych, przede wszystkim podczas pokonywania podjazdðw na
zapiaszczonej nawierzchni, a takĪe na nawierzchniach zaĞnieĪonych, Ğliskich i mokrych.
Dziaáanie zespoáu sterującego ukáadem hydraulicznym (HCU)
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • emaginacja.xlx.pl

    •