21.2. Антиблокировочная система тормозов (ABS)
Эффективность торможения наибольшая, когда сцепление шины с поверхностью дороги максимальное. В процессе торможения шина скользит по поверхности, и окружная скорость колеса становится меньше скорости автомобиля.
Антиблокировочная система ограничивает давление, создаваемое в гидравлическом приводе тормозов так, чтобы величина скольжения удерживалась около оптимальной. Действие этой системы должно быть немедленным и раздельным для каждого колеса. Система должна немедленно отвечать на каждое изменение поверхности (коэффициента сцепления) и нагрузки на автомобиль.
Антиблокировочная система препятствует блокировке колес при резком торможении, благодаря чему уменьшается тормозной путь, особенно при плохом сцеплении с дорожным покрытием при дожде или снеге. Сила сцепления между колесами и дорогой в этом случае больше, когда при торможении колеса продолжают вращение. Помимо этого, даже при полном торможении машина остается управляемой. Датчики частоты вращения, по одному на каждом колесе, измеряют скорость вращения колеса. По сигналам от датчиков частоты вращения колеса электронный блок управления вычисляет среднюю скорость, примерно соответствующую скорости движения автомобиля. Сравнивая скорость вращения каждого отдельного колеса со средней вычисленной скоростью, электронный блок определяет состояние проскальзывания отдельного колеса и тем самым устанавливает, какое колесо находится в предблокировочном состоянии.
Когда один из четырех датчиков частоты вращения передаст сигнал о блокировке соответствующего колеса, электронный блок управления немедленно выдает сигнал закрытия к соответствующему впускному электромагнитному клапану, который немедленно перекрывает подачу тормозной жидкости через трубопровод к тормозу колеса – сила торможения остается постоянной. Если скольжение продолжается, то открывается выпускной клапан, давление в гидравлической системе данного тормоза уменьшается – колесо не тормозится (излишки тормозной жидкости возвращаются в бачок). Как только колесо снова начнет вращаться, впускной клапан открывается, а выпускной клапан закрывается. Давление в контуре возрастает, и колесо снова тормозится.
Такой цикл торможения и свободного вращения колеса происходит очень быстро (несколько раз в секунду) и продолжается до остановки автомобиля либо до отпускания педали тормоза.
Процесс повторяется при резком торможении отдельно для каждого колеса до тех пор, пока не будет отпущена педаль тормоза или при уменьшении скорости автомобиля до 2–3 км/ч.
Система аварийного отключения обеспечивает отключение ABS при любой неисправности или при низком напряжении в бортовой сети автомобиля (ниже 10 В). Электронный блок управления выполняет также диагностическую функцию, предупреждая водителя загоранием контрольной лампы о регистрации неисправности в электрических цепях или элементов антиблокировочной системы. Неисправность ABS не оказывает влияния на работу тормозов, они функционируют так, как будто этой системы нет в автомобиле.