Антиблокувальна система

Вперше розробки в області гальмівних систем почалися в1920-і роки, перші АБС призначалися для встановлення на шасі літаків. Першіпродукти були створені французькою компанією Avions Voisin-виробникомавтомобілів і авіатехніки.

У ті часи на більшості автомобілів були механічні гальмаз тросовим приводом і вимагали від водія значної фізичної сили, іншими словами, доводилося сильно тиснути на педаль гальма, викликаючи тим самим блокуванняколіс, що, в свою чергу, негативно позначалося на керованості автомобіля. Пізнішез'явилися гідравлічні гальма з вакуумним підсилювачем, але і ця система невирішувала проблеми блокування коліс.

Першу по-справжньому працездатну АБС винайшлинімці. Крім Bosch, з 1964 року роботу над створенням АБС розпочала компаніяTeldix GmbH. Її інженер Гейнц Лібер розробив фундаментальні основи майбутньоїАБС. Пізніше він очолив відділ електрики та електроніки концерну Daimler-Benz ів 1970 році Daimler-Benz урочисто оголосив про створення перших працездатнихАБС. Система під назвою «ABS 2» складалася з електронного контролера, датчиківшвидкості, встановлених на кожному колесі, і двох чи більше гідравлічнихклапанів в гальмівному контурі. Система працювала від даних про різницюшвидкостей обертання різних коліс: якщо вони оберталися з різною швидкістю, токонтролер, дозуючи гальмівне зусилля, вирівнював швидкість обертання. Післяцього система давала можливість збільшити гальмівне зусилля.

Комплексні випробування цієї системи виявили одиністотний недолік — ненадійність електронних компонентів. За пропозицієюDaimler-Benz до проекту були залучені інженери Bosch, які працювали незалежновід Лібера і здобули величезний досвід в області автомобільної електроніки.

Таким чином для роботи зі створення серійноїантиблокувальної системи об'єдналися вдалі ідеї Лібера і величезний досвідінженерів Bosch в сфері розробки і виробництва цифрових електроннихкомпонентів. У середині 1970-х років АБС почали встановлювати опціонально (забажанням клієнта і за додаткову плату) на автомобілі представницького класу, аз 1978 року штатно на двох німецьких автомобілях — Mercedes Benz W116 (S-клас)і BMW 7-ї серії. З липня 2004 року кожен новий автомобіль, який продається українах Євросоюзу, обладнаний АБС в стандартній комплектації.

При русі транспортного засобу пляма контакту його колісзнаходиться в нерухомому стані щодо дорожнього покриття, тобто на колесо дієсила тертя спокою. Так як ця сила більша, ніж сила тертя ковзання, уповільненняпри обертанні коліс зі швидкістю, що відповідає швидкості руху транспортногозасобу, буде ефективніше, ніж уповільнення при проковзуванні коліс щододорожнього покриття. Крім того, транспортний засіб, одне або кілька коліс якогознаходяться в ковзанні, втрачає керування. Грубо кажучи, система запобігаєстопорінню коліс і запобігає юз при гальмуванні, що позитивно позначається настійкості і керованості транспортного засобу в режимі гальмування.

АБС складається з наступних основних компонентів:

• датчики швидкості або прискорення (уповільнення), встановлені на маточинах коліс транспортного засобу;

• керуючі клапани, які є елементами модулятора тиску, встановлені в магістралі основної гальмівної системи;

• блок керування

Блок керування отримує сигнал від датчиків і керує роботою клапанів.Після початку гальмування АБС починає постійне і доситьточне визначення швидкості обертання кожного колеса. У разі, якщо одна абодекілька або навіть всі колеса почнуть сповільнювати швидкість свого обертанняшвидше розрахункової максимальної швидкості уповільнення автомобіля(розраховується конкретно для кожної моделі на стадії розробки і коректуєтьсяпри випробуванні на покритті з максимальним коефіцієнтом тертя) і враховуючисвідчення акселерометрів, то система віддає команду модулятору тиску вгальмівній магістралі, який обмежує гальмівне зусилля на цих колесах. Потім, яктільки обертання колеса збіжиться з реальною швидкістю руху (відновиться силатертя спокою), гальмівне зусилля відновлюється.

Цей процес повторюється кілька разів (або декількадесятків разів) в секунду, у 2008 році, на думку експертів «За кермом» середняАБС спрацьовувала 20 разів на секунду. Як правило, робота системи призводить допомітної пульсації гальмівної педалі і зазвичай саме за цією ознакою водій можевизначити момент спрацьовування АБС.

Гальмівне зусилля може обмежуватися як у всій гальмівнійсистемі одночасно (одноканальна АБС), так і в гальмівній системі борту(двоканальна АБС) або навіть окремого колеса (багатоканальна АБС). Одноканальнісистеми забезпечують досить ефективне уповільнення, але тільки в тому випадку, якщо умови зчеплення всіх коліс більш-менш однакові. Багатоканальні системидорожчі і складніші одноканальних, але мають більшу ефективність пригальмуванні на неоднорідних покриттях, якщо, наприклад, при гальмуванні однеабо декілька коліс потрапили на лід, вологу ділянку дороги або узбіччя.

У сучасні АБС входить система самодіагностики, якаконтролює роботу всіх компонентів системи за їх фізичними параметрами. Системасамодіагностики запалює лампу несправності АБС на приладовій панелі і записуєвідповідний код несправності в пам'ять блоку управління. Після визначеннянесправності даний компонент виключається з роботи системи, або вся системаперестає працювати, а гальмівна система продовжує працювати.

У сучасних автомобілях поступово набувають поширенняелектричні гальмівні механізми, що діють незалежно на кожному колесі. У цьомувипадку АБС існує, в основному, як один з алгоритмів керуючого блоку такоїгальмівної системи і не робить ніякого впливу на педаль або рукоятку гальма.

Наявність АБС дозволяє досягти більш короткогогальмівного шляху, ніж при її відсутності. Крім того, АБС дозволяє водієвізберігати контроль над транспортним засобом під час екстреного гальмування, тобто зберігається можливість здійснення досить різких маневрів безпосередньо впроцесі гальмування. Поєднання двох цих факторів робить АБС дуже суттєвимплюсом у забезпеченні активної безпеки транспортних засобів.

Досвідчений водій може ефективно гальмувати і безвикористання АБС, контролюючи момент зриву коліс самостійно (найбільш частотакий прийом гальмування використовується мотоциклістами) і послаблюючи зусиллягальмування на межі блокування (гальмування при цьому виходить переривчастим).Ефективність такого гальмування може бути порівнянна з гальмуванням привикористанні одноканальної АБС. Багатоканальні системи в будь-якому випадку маютьперевагу в тому, що вони можуть контролювати гальмівне зусилля на кожномуокремому колесі, що дає не тільки ефективне уповільнення, але і стабільністьповедінки транспортного засобу в складних умовах нерівномірного зчеплення колісз поверхнею дороги.

Для недосвідченого водія наявність АБС краще в будь-якомувипадку, оскільки дозволяє екстрено гальмувати інтуїтивно зрозумілим способом, просто прикладаючи максимальне зусилля до гальмівної педалі або рукоятки ізберігаючи при цьому можливість маневру.

У деяких умовах робота АБС може привести до збільшеннягальмівного шляху. Наприклад, при використання автомобільних шин з недостатнімзчепленням з дорогою (наприклад, при їзді взимку на літніх шинах). Також напухких поверхнях, таких, як глибокий сніг, пісок або гравій, заблоковані пригальмуванні колеса починають зариватися в поверхню, що дає додатковеуповільнення. Незаблоковані колеса гальмують в цих умовах істотно повільніше. Для того, щобможна було ефективно гальмувати в таких умовах, АБС на деяких моделях автомобілівроблять контролюючою. Крім того, деякі типи АБС мають спеціальний алгоритмгальмування для пухкої поверхні, що призводить до численних короткочаснихблокувань коліс. Така техніка гальмування дозволяє досягти ефективногоуповільнення без втрати керованості, як при повному блокуванні.

Технологія «Brake Assist» вперше з'явилася на споживчомуринку в 1994 році на Audi A6 C4. Слідом за Audi незабаром пішли такі компанії, як Volkswagen, Mercedes, Acura, Infiniti, BMW, Citroen, Rolls-Royce, Land Roverі Volvo з власними розробками Brake Assist.  

Brake Assist — це система, яка допомагає водієві пригальмуванні. Як показали дослідження, чимала частина водіїв в екстренійситуації або не натискають на педаль гальма повністю, або в якийсь моментвідпускають її. Через це гальмівний шлях виходить більше, ніж міг бути приповністю натиснутій педалі. Brake Assist виявляє екстрене гальмування, доводитьтиск в гальмівній системі до максимуму і утримує його таким до повної зупинкиавтомобіля.

Електроніка, яка контролює роботу Brake Assist, пов'язаназ гальмівною системою і розрізняє екстрене гальмування від, наприклад, зупинкина світлофорі. Припустимо, на дорогу несподівано вибігла дитина. Ви інстинктивнотиснете на педаль гальма, контролер системи моментально обчислює швидкість ісилу натиснення на педаль і визначає ступінь небезпеки ситуації. Тобто системавраховує по суті три основні параметри: (а) Поточну швидкість автомобіля; (б)Швидкість натискання педалі; (в) Силу (глибину) натискання педалі гальма. Існують і чистогідравлічні системи допомоги при екстреному гальмуванні, які підвищують тиск вприводі гальм до максимального, якщо швидкість натискань на педаль гальмаперевищує порогове значення. Поява Brake Assist стало можливим тільки післяпояви АБС. Оскільки система екстреного гальмування завжди збільшує гальмівнусилу до максимальної, в умовах недостатнього зчеплення з дорогою можливеблокування коліс і ковзання автомобіля, АБС запобігає це.

Крім власних розробок Mercedes-Benz, таких, як регуляторвідстані Distronic Plus, контролюючий необхідну дистанцію до  автомобіля, що йде попереду, існують й інші види Brake Assist. Компанія Volvoпридумала «систему безпеки в місті» (City Safety system), яка працює при швидкостіавтомобіля до 50 км/год. «Симбіоз» навігатора і Brake Assist пропонує Toyota, при якому система активується в разі екстреного гальмування на світлофорі.

• Електронний контроль стійкості (ESC, ESP)
• Антибуксувальна система (ASC, ASR, TCS)
• Гальмівний асистент (BAS, BA, AFU)

• Ей-Бі-Ес // Універсальний словник-енциклопедія. — 4-те вид. — К. : Тека, 2006.
• Для чого гальмам антиблокувальна система (ABS) [Архівовано 13 квітня 2014 у Wayback Machine.]
• Антиблокувальна система ABS. Принцип роботи. [Архівовано 25 квітня 2013 у Wayback Machine.]