2-abs

SYSTEMY BEZPIECZE

STWA

SAMOCHODU

Andrzej Re

ski

Politechnika Warszawska

Instytut Pojazdów

Warszawa 2011

ęść

ad przeciwblokuj

ABS

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Bez układu ABS

Z układem ABS

Cel stosowania:

• przeciwdziałanie blokowaniu kół podczas hamowania,

• zachowanie kierowalno

ci pojazdu

Współpraca opony z nawierzchni

–

obci

ąż

enie pionowe,

–

a wzd

na,

–

a poprzeczna,

moment przy

ony do ko

–

reakcja wzd

na nawierzchni,

–

reakcja poprzeczna nawierzchni,

–

reakcja pionowa (normalna)

nawierzchni,

–

rzut pr

dko

ci ko

t znoszenia,

dko

ść

towa

Kazimierz Studzi

ski: Teoria, konstrukcja i obliczanie samochodu. WNT. Warszawa 1

979

Układ przeciwblokuj

cy - historia

Kazimierz Studzi

ski: Teoria, konstrukcja i obliczanie samochodu. WNT. Warszawa 1

979

Układ przeciwblokuj

cy - historia

Układ przeciwblokuj

cy - historia

1936: Bosch otrzymuje patent na „urz

dzenie zapobiegaj

ce blokowaniu

kół pojazdu mechanicznego w trakcie hamowania”.

1966

–

Brytyjska firma

Jensen

wprowadza model

Jensen

wyposa

ony seryjnie w system ABS

Maxaret

firmy

Dunlop

dzia

cy na

tyln

1971

–

Cadillac

oferowa

jako wyposa

enie specjalnie sterowany

komputerowo system ABS na tylnej osi.

1971

–

Chrysler oferowa

system ABS nazwany "

Sure

Brake

" w modelu

Imperial dzia

cy na wszystkie 4 ko

1978

–

Bosch wprowadza na rynek system ABS (

ABS

2), kt

zastosowano pocz

tkowo w samochodach

Mercedes

Benz

klasy S,

nast

pnie u BMW.

1 maja 2004

–

na obszarze UE s

dopuszczane do ruchu nowe

konstrukcje aut osobowych tylko z ABS.

Jensen

FF, 1966, v8, 6277 cm

Układ przeciwblokuj

cy - historia

Współpraca opony z nawierzchni

Współczynnik przyczepno

ci przylgowej i po

lizgowej

Przyczepno

ść

wzdłu

Współczynnik przyczepno

ci wzdłu

nej

(jednostkowa siła przyczepno

ci)

x m

- współczynnik przyczepno

ci przylgowej

maksymalna warto

ść

jednostkowej siły

przyczepno

x s

- współczynnik przyczepno

ci po

lizgowej

maksymalna warto

ść

jednostkowej siły

przyczepno

ci przy po

lizgu = 1

Współczynnik przyczepno

ci przylgowej i po

lizgowej

przy nap

dzie

przy hamowaniu

−

Współpraca opony z nawierzchni

lizg

–

dko

ść

post

powa ko

–

dko

ść

towa ko

–

promie

dynamiczny

Współpraca opony z nawierzchni

−

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Przebieg blokowania koła

- moment rozwijany przez

hamulec

- moment wynikaj

cy z

przyczepno

ci koła do

nawierzchni

-a - opó

nienie obwodowe koła

T - czas zwłoki

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Przebieg blokowania koła

1 - suchy beton
2 - mokry asfalt
3 - sypki

nieg

4 - suchy lód
B - zablokownie koła

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

- pr

dko

ść

pojazdu (nieznana), v

- pr

dko

ść

obwodowa koła,

Ref

- pr

dko

ść

odniesienia (szacowana),

- po

lizg,

Przebieg regulacji na szorstkiej

nawierzchni

1 - Zwi

kszanie ci

nienia do

osi

gni

cia opó

nienia -a

2 - Utrzymywanie ci

nienia do

osi

gni

cia po

lizgu

3 - Zmniejszanie ci

nienia do

ponownego osi

gni

cia

opó

nienia -a

4 - Utrzymywanie ci

nienia do

osi

gni

cia przy

pieszenia

5 - Zwi

kszanie ci

nienia do

chwili spadku przy

pieszenia

do warto

ci +A

6 - Utrzymywanie ci

nienia do

chwili spadku przy

pieszenia

do warto

ci +a

7 - Stopniowe zwi

kszanie

nienia do osi

gni

cia

opó

nienia -a

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

- pr

dko

ść

pojazdu (nieznana), v

- pr

dko

ść

obwodowa koła,

Ref

- pr

dko

ść

odniesienia (szacowana),

- po

lizg,

Przebieg regulacji na

liskiej

nawierzchni

1, 2 - Jak w przypadku hamowania na

szorstkiej

3 - Zmniejszanie ci

nienia do ponow-

nego osi

gni

cia opó

nienia -a

4 - Cykliczne utrzymywanie ci

nienia i

stopniowe dalsze jego zmniejszanie
a

.do osi

gni

cia przy

pieszenia

+a. Samo utrzymywanie niskiego
ci

nienia nie wystarcza do

odzyskania przyczepno

5 - Utrzymywanie ci

nienia a

do chwili

spadku przy

pieszenia poni

warto

ci +a

6 - Stopniowe zwi

kszanie ci

nienia

podobnie jak w przypadku szorstkiej
nawierzchni

7 - Zmniejszanie ci

nienia, tym razem

od razu do osi

gni

cia przy

piesze-

nia +a, rozpoczyna kolejny cykl
regulacji

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Główne elementy układu hamulcowego z ABS

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Schemat układu hydraulicznego

1 - Pompa hamulcowa

2 - Tłumik

3 - Pompa przetłaczaj

4 - Akumulator ci

nienia

5 - Zawór trójstanowy

6 - Zawór dwustanowy

Układ z 1 zaworem trójstanowym

Układ z 2 zaworami dwustanowymi

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Zawory

a - dolotowy, bez zasilania - otwarty b - wylotowy, bez zasilania - zamkni

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Schemat układu hydraulicznego

1 - pompa hamulcowa
2 - modulator
3 - komora tłumi

4 - pompa
5 - silnik
6 - akumulator ci

nienia

7 - zawór dolotowy
8 - zawór wylotowy
HL - hamulec tylny lewy
VR - hamulec przedni prawy
VL - hamulec przedni lewy
HR - hamulec tylny prawy

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Schemat układu sterowania

1 - czujniki pr

dko

ci obrotowej kół

2 - gniazdo diagnostyczne
3 – akumulator
4 - stopie

wej

ciowy

5 - regulator cyfrowy
6 – mikroprocesor
7 - pami

ęć

stała

8 - stabilizator napi

cia i pami

ęć

usterek

9 - stopie

wyj

ciowy ze wzmacniaczami

10 - podwójne zawory elektromagnetyczne

do regulacji ci

nienia

11 – przeka

nik

12 - napi

cie stabilizowane

13 - lampka kontrolna

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Czujniki pr

dko

ci obrotowej kół

Czujnik indukcyjny: ! - przewód elektryczny, 2 - magnes stały,

3 - obudowa, 4 - uzwojenie, 5 - biegun, 6 - nadajnik impulsów

Amplituda i cz

stotliwo

ść

sygnału zale

na od pr

dko

obrotowej. Działa poprawnie powy

ej pewnej pr

dko

obrotowej

Czujnik aktywny, halotronowy

Amplituda sygnału nie zale

y od pr

dko

obrotowej koła. Działa a

do całkowitego

zatrzymania koła. Wymaga zasilania (7 - 20 V)

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Hamowanie na niejednorodnej nawierzchni „

-split”

KOŁA PRZEDNIE:

- sterowanie indywidualne,

- powstaje moment obracaj

KOŁA TYLNE:

- sterowanie „select low” (jednakowe siły hamowania
dostosowane do przyczepno

ci koła na

liskiej

nawierzchni),

- zmniejszenie skuteczno

ci hamowania

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Hamowanie na niejednorodnej nawierzchni „

-split”

KOŁA PRZEDNIE:

- sterowanie indywidualne,

- powstaje moment obracaj

KOŁA TYLNE:

- sterowanie „select low”
(jednakowe siły hamowania
dostosowane do przyczepno

ci koła

liskiej nawierzchni),

- zmniejszenie skuteczno

hamowania

Ujemny promie

zataczania

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Pneumatyczny układ hamulcowy z ABS

13 - zawór koryguj

cy osi przedniej, sterowany ci

nieniem, 14 - zł

cze kontrolne, 15 - zbiornik spr

ęż

onego powietrza

hamulca pomocnicze-go i postojowego, 16- r

czny zawór hamulcowy, 17- siłowniki spr

ęż

ynowe zintegrowane z

siłownikami hamulców tylnej osi, 18 - zawór przeka

nikowy, 19 - zawór steruj

cy hamulcami przyczepy, 20 - zł

cze

steruj

ce, 21 - zł

cze zasilaj

ce, 22 - zawór trój dro

ny sterowania hamulca silnikowego, 23 - siłownik listwy pompy

wtryskowej, 24 - siłownik przepustnicy w układzie wydechowym, 25 - d

wignie rozpieraków, 26 - czujniki pr

dko

kół, 27 - elektroniczny moduł steruj

cy układu przeciwblokuj

cego, 28 - elektropneumatyczne modulatory

nienia

I - spr

ęż

arka, 2 - regulator

nienia, 3 - osuszacz, 4 -

zbiornik regeneracyjny, 5 -
czteroobwodowy zawór
zabezpieczaj

cy, 6,7 - zbior-

niki spr

ęż

onego powietrza

dwóch obwodów, 8 - odwad-
iacz, 9 - dwuobwodowy zawór
hamulcowy, 10 - siłowniki
hamulców osi przedniej, 11 -
siłowniki hamulców osi tylnej,
12 - automatyczny regulator
siły hamowania osi tylnej,
sterowany obci

ąż

eniem, w

długich pojazdach zinte-
growany z zaworem
przeka

nikowym przyspie-

szaj

cym hamowanie,

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Pneumatyczny układ hamulcowy z ABS

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Elektro-pneumatyczny układ hamulcowy EBS

Konwencjonalny układ pneumatyczny

1 - Zbiornik powietrza, 2 - zł

cze zasilaj

ce, 3 - zł

cze steruj

ce,

4 - siłownik przeponowy, 5 - siłownik przeponowo-spr

ęż

ynowy,

P - Zasilanie w spr

ęż

one powietrze, VK - przewody zasilaj

ce, RK -

przewody dodatkowe, VA - o

przednia, HA - o

tylna

Zawieszenie pneumatyczne

6 - Miech zawieszenia pneumatycznego

EBS

7 - Czujnik pr

dko

ci obrotowej koła, 8 - układ sterowania

hamulcami przyczepy, 9 - główny zawór steruj

cy, 10- zawór

steruj

cy siłownika, 11 - czujnik obci

ąż

enia, 12 - czujnik zu

ycia

okładzin, 13 - elektroniczny układ steruj

cy, 14 - gniazdo

sterowania elektrycznego, 15 - magistrala transmisji danych
CAN, 16 - magistrala transmisji danych do innych układów
sterowania, 17 - magistrala transmisji danych do układu
sterowania przyczepy

Układ przeciwblokuj

cy - ABS

Elektro-pneumatyczny układ hamulcowy EBS

Schemat elektro-
pneumatycznego układu
hamulcowego (rysunek firmy
WABCO): I – obwód hamulców
kół tylnych, II – obwód
hamulców kół przednich, III –
obwód hamulca postojowego i
hamulców przyczepy, 1 –
elektroniczny układ steruj

cy, 2

– główny zawór steruj

cy z

elektrycznym nadajnikiem
sygnału hamowania, 3 –
proporcjonalny zawór
przeka

nikowy hamulców kół

przednich, 4 – elektro-
magnetyczny zawór modulatora
układu przeciwblokuj

cego, 5 –

modulator hamulców kół tylnych
z proporcjonalnym zaworem
przeka

nikowym, realizuj

tak

e funkcje układu

przeciwblokuj

cego, 6 –

pneumatyczny zawór
przeka

nikowy hamulców kół

tylnych (działa w przypadku
awarii układu elektrycznego), 7
– zawór steruj

cy hamulców

przyczepy

Idealne sterowanie samochodem