4. Система управления ходовой частью

1. Антиблокировочная система тормозов

Для эффективного торможения автомобиля необходимо поддерживать тормозной момент, прикладываемый к его колесам, такой величины, чтобы обеспечить наибольший коэффициент сцепления колес с дорожным покрытием. В этом случае необходим о создать такой режим торможения, при котором существовало бы качение колес с их одновременным проскальзыванием (т.е. на грани блокировки). Если тормозной момент возрастет до величины большей, чем необходимо для получения оптимальной величины проскальзывания, скольжение возрастет, что повлечет за собой уменьшение их сцепления с дорогой и в конечном итоге вызовет блокировку колес. Блокировка колес автомобиля крайне нежелательна, т.к. при этом резко уменьшается их сцепление с дорогой, что ухудшает тормозные качества автомобиля, кроме того, могут быть потеряны его устойчивость и управляемость. Чтобы исключить возможность возникновения упомянутых опасных последствий блокировки колес необходимо поддержание в процессе торможения такого тормозного момента, который исключил бы возможность блокировки при любом состоянии дорожного покрытия.

Для решения этой задачи служит антиблокировочная система тормозов, которая должна в зависимости от характера изменения частоты вращения затормаживаемых колес автоматически изменять давление в цилиндрах или тормозных камерах исполнительных тормозных механизмов. При этом необходимо обеспечить высокое быстродействие регулирования давления, для чего используют быстродействующие клапанные устройства с электромагнитным приводом (так называемые гидромодуляторы или мультипликаторы давления). Современные АБС содержат кроме клапанных устройств с электромагнитным приводом также электронасос, датчики и чувствительную систему управления. Алгоритм работы системы основан на сопоставлении реальной частоты вращения колес и так называемой опорной частоты вращения, рассчитываемой в каждый момент времени для исключения блокировки колес.

Благодаря высокой чувствительности системы управления процесс поддержания его требуемого тормозного усилия обеспечивается за счет непрерывного повторения циклов регулирования давления, состоящих из следующих фаз: фазы увеличения давления, фазы отсечки (давление в тормозном цилиндре постоянное), когда рабочая полость цилиндров отсоединена, как от источника давления, так и полости слива и фазы уменьшения давления. Частота следования циклов регулирования давления составляет 5...10 Гц, что требует высокого быстродействия исполнительных электромагнитных механизмов.

Таким образом, для реализации "идеального" управления процессом торможения автомобиля, во время которого поддерживалась бы постоянная величина проскальзывания колес относительно покрытия, необходимо иметь в качестве исполнительного устройства электромагнит с заданной величиной времени срабатывания и отпускания. Этот быстродействующий электромагнит является основным элементом системы регулирования АБС, содержащей рабочую жидкость и электронную систему управления, т.е. является связующим звеном в системе электронная техника - гидропривод.

АБС можно представить как замкнутую систему автоматического управления вращением колес автомобиля при торможении для обеспечения их максимального сцепления с дорожным покрытием. Это позволяет практически во всех условиях реальной эксплуатации обеспечить тормозящему автомобилю устойчивость и управляемость движения при достаточно высокой тормозной эффективности.

Основным режимом работы электромагнитного клапана мультипликатора давления системы АБС является динамический режим, т.е. работа в повторно-кратковременном режиме со значительной частотой. При этом необходимо обеспечить максимально возможную частоту работы клапана с целью наиболее точного регулирования давления в тормозных цилиндрах. Это, в свою очередь, требует рассмотрения всех возможных способов увеличения быстродействия электромагнита, в том числе и влияния параметров схемы включения.