Принцип работы датчика абс

Для обеспечения стабильной работы датчика полуприцепа важно правильно его установить. Для закрепления устройства на ступице применяют пруженную втулку, которая заранее покрывается специальным составом. Смазка обеспечивает защиту от окислительных процессов устройства в кронштейне, тогда вам не придется столкнуться с нарушениями подвижности соединения. Важно, чтобы втулка свободна входила в кронштейн, а датчик — во втулку.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу системы тормозов, нужно грамотным образом подобрать датчик АБС полуприцепа. Подобные элементы нередко называются сенсорами. Еще одно наименование — индуктивные датчики. Можно выделить три основных конструкционных составляющих этих устройств: магнит постоянного тока, обмотка, провод. Отметим, что сенсоры АБС подразделяются на два типа: прямые и угловые.

Интересующая нас система прижилась на автомобилях еще в конце 1970-х годов, так что проверку временем она прошла. В настоящее время отсутствие ABS в штатной комплектации — большая редкость. Она существенно повышает безопасность на дорогах и отчасти снижает требования к навыкам водителя. Во всяком случае, под контролем ABS даже у неопытного больше шансов избежать аварийной ситуации.

2 no copyright

По выбору конструктора используются пассивные или активные датчики. Пассивный легко опознать по зубчатому кольцу (гребенка) на приводе колеса. Он очень прост: при вращении гребенки датчик выдает аналоговый сигнал напряжения. Но, увы, при низкой скорости вращения колеса такой датчик не выдает четкого сигнала, может ошибаться.

Активный датчик считывает метки магнитного кольца на ступичном подшипнике. Для него характерен четкий цифровой сигнал в виде последовательных импульсов напряжения, величина которых не зависит от скорости вращения колеса. А вот частота импульсов отражает эту скорость.

У полноприводных автомобилей в ABS включен дополнительный G-датчик с акселерометром продольных ускорений. Он отсылает в модуль ABS сигнал ускорения или замедления, учитываемый при вычислении коэффициента коррекции скорости автомобиля. Ведь при определенных обстоятельствах нельзя измерить скорость с нужной точностью.

6. После высыхания клея оболочку конденсатора снимают, а крепление датчика приклеивают на прежнее место.

Проверка датчика АБС

При неисправности датчика ABS к блоку управления перестают поступать команды, и система перестает работать, что определяется блокировкой колес при торможении. Возможные неисправности устройства определяются тестером. Для этого необходимы сам тестер, паяльник и пины для ремонта. Пины подключают к разъемам, а прибором производят замеры сопротивления датчика АБС, которое должно соответствовать параметрам, указанным в руководстве по эксплуатации.

Если сопротивление отсутствует, значит в цепи произошло короткое замыкание, если оно стремится к бесконечности – значит произошел обрыв в цепи. Полная диагностика датчика проводится методом прозвона всей его проводки, так как одной из причин сбоев в работе является нарушение целостности проводов. Исправное устройство имеет следующие показатели:

1. Сопротивление изоляции – более 20 кОм.
2. Ножка – датчик ABS передний правый, сопротивление от 7 до 25 кОм.
3. Ножка – датчик ABS задний правый, сопротивление от 6 до 24 кОм.

Проверку датчиков можно осуществить и в режиме вольтметра. Тест каждого датчика проводят по очереди, используя следующий алгоритм:

1. Поддомкратив необходимое колесо, соединяют разъемы ПИН-кабеля с тестером.
2. Производят вращение колеса с частотой 1 об/сек.

Исправный датчик должен выдавать показания в пределах 0,25-1,2 В. Увеличение частоты вращения колеса должно повышать показатель напряжения. Более информативные сведения при тестировании датчика можно получить при помощи осциллографа, но прибор стоит достаточно дорого, для обслуживания требует наличия специальных знаний и условий.

Датчики самого простого оборудования представляют собой обыкновенную индукционную катушку, взаимодействующую с зубчатым диском из металла. Чаще всего причиной поломки АБС является разрыв кабеля. Именно такая неисправность диагностируется с применением тестера, ремонтных пинов и паяльника. Пины подключаются в разъёмы, а с помощью тестера осуществляется измерение сопротивления датчика ABC.

Принцип работы

Датчик АБС и разработка модернизированной тормозной системы для автомобильного транспорта позволили повысить безопасность эксплуатации техники. Производители машин начали ставить АБС в свою продукцию примерно с 70-х годов.

Устройство датчика АБС состоит из следующих элементов:

• датчики количества оборотов;
• механизмы, устанавливаемые на колёсах;
• гидравлический блок;
• управляющий блок.

Главная составляющая оборудования — блок правления. Эта деталь отвечает за приём и анализ сигналов, идущих с датчиков. Полученная информация тщательно изучается электроникой, после чего ею делаются выводы об уровне скольжения автомобильных колёс. Управление же осуществляется гидравлическими клапанами.

Дополнительно рекомендуем прочитать статью нашего специалиста, в которой рассказывается о том, что такое главный тормозной цилиндр.

Также советуем прочитать статью нашего эксперта, рассказывающую о том, как устроен вакуумный усилитель тормозов.

Давление, подаваемое ГТЦ (главным тормозным центром), создаёт нажим на тормозные суппорты. Это позволяет прижать колодки тормозов к дискам. Вне зависимости от усилия автомобилиста при нажатии на педаль и ситуации, давление внутри тормозной системы все равно будет нормальным. Преимущество АБС состоит в том, что анализу подвергается каждое колесо, препятствуя блокировке.

Именно на этом и основывается принцип функционирования системы ABS. На автомобилях, оснащённых полным или задним приводом, стоит только один автодатчик, расположенный в конструкции задней оси. Сведения о риске блокировки получаются с ближайшего колеса, а специальная команда о давлении отправляется на все колёса независимо от того, как устроен датчик АБС.

Уменьшение или увеличение давления осуществляется по ступенчатой схеме благодаря особым режимам. При наличии каких-либо проблем ABS отключается, и тормоза функционируют самостоятельно. О неисправности оборудования можно узнать по специальному индикатору на приборной панели (читайте больше об обозначении значков на приборной панели).

Интенсивность магнитного потока, проходящего через обмотку, зависит от того, находится ли датчик напротив зуба па диске или напротив промежутка (пропуска зубьев). Поскольку магнитный поток концентрируется зубьями диска, из-за чего увеличивается магнитный поток через обмотку, то при подходе пропуска зубьев

В тормозной системе ABS применяются датчики частоты вращения колеса (скорости) и датчики давления.

В качестве датчиков частоты вращения колес в системе ABS применяются пассивные и активные колесные датчики.

Датчики обоих типов позволяют системе получать данные о скорости движения автомобиля и, что важнее, о частоте вращения отдельных колес. На основании разницы в скорости вращения отдельных колес система может, например, установить, не находятся ли разные колеса на дорожном покрытии с разным коэффициентом сцепления, что означало бы для автомобиля потенциальную опасность при торможении попасть в сложную динамическую ситуацию.

Пассивные датчики работают без собственного электропитания, чем и объясняется их название. Как правило, в таких датчиках используется индуктивный чувствительный элемент.

Для любого измерения чаетоты вращения необходимы два элемента: чувствительный и задающий. Чувствительный элемент датчика выполнен в виде катушки 3 с железным сердечником (магни- топроводом) 4 и соприкасающимся с ним постоянным магнитом 5. Задающий элемент 2 представляет собой кольцо с зубьями (задающее кольцо или ротор) (рис. 5.9).

Любой железный объект, проходя через магнитное поле датчика, изменяет форму и напряженность этого поля. В результате изменения магнитного поля в катушке датчика, в соответствии с законом электромагнитной индукции, возникает ЭДС, измерение которой позволяет зафиксировать факт изменения магнитного поля. От принципа работы происходит и название датчиков такого типа — индуктивные.

Интенсивность магнитного потока, проходящего через обмотку, зависит от того, находится ли датчик напротив зуба па диске или напротив промежутка (пропуска зубьев). Поскольку магнитный поток концентрируется зубьями диска, из-за чего увеличивается магнитный поток через обмотку, то при подходе пропуска зубьев

Рис. 5.9. Пассивный датчик частоты вращения: а — общий вид; б — низкая частота вращения; в — высокая частота вращения; 1 — магнитное поле; 2 — задающий элемент (металлическое кольцо с зубьями); 3 — катушка; 4 — железный сердечник (магпитопровод); 5 — постоянный магнит; 6 — чувствительный элемент; 7 — осциллограмма при низкой частоте вращения; 8 — осциллограмма при высокой частоте вращения

он ослабевает. Следовательно, при вращении зубчатого диска возникают колебания магнитного потока, которые, в свою очередь, генерируют синусоидальные колебания напряжения в электромагнитной обмотке, пропорциональные скорости изменения магнитного потока. Амплитуда колебаний переменного напряжения увеличивается строго пропорционально увеличению скорости вращения зубчатого диска.

Прохождение через магнитное поле датчика каждого из зубьев задающего ротора индуцирует, таким образом, напряжение в цепи катушки датчика. Подсчет числа импульсов напряжения за определенный интервал времени (частота) позволяет системе рассчитать частоту вращения или скорость колеса.

Преимуществом пассивных индуктивных датчиков частоты вращения является простота их конструкции. Недостаток же заключается в том, что для их работы необходимо с высокой точностью обеспечить определенный зазор между задающим ротором и датчиком. Кроме того, пассивные индуктивные датчики частоты вращения имеют большую массу и размеры, соответственно требуют много места для установки.

От частоты вращения задающего ротора зависит не только частота импульсов, по и их величина (напряжение), поэтому при небольших частотах вращения пассивный датчик дает сигнал меньшей величины, чем активный.

Активные датчики частоты вращения, в отличие от пассивных, используют для работы внешнее напряжение питания, которое составляет примерно 12 В. Работа чувствительных элементов активных датчиков частоты вращения основана па принципе эффекта Холла или па принципе магниторезистивного эффекта.

Активные датчики также состоят из двух компонентов: чувствительного и задающего (рис. 5.10). Чувствительный компонент включает датчик магнитного поля и электронную схему. Задающий элемент представляет собой пластмассовое кольцо, участки поверхности которого намагничены в противоположных направлениях (магнитное кольцо). Северный и южный полюса магнитов выполняют функции зубцов и впадин колеса.

Принцип действия основан на кваптовомеханическом эффекте, создаваемом слоями ферромагнитного и неферромагнитного материала (сопротивление сильно увеличивается или ослабевает).

Рис. 5.10. Активный датчик частоты вращения: а — общий вид; б — низкая частота вращения; в — высокая частота вращения; 1 — задающий элемент; 2 — электронная схема датчика; 3 — корпус датчика; 4 — осциллограмма; 5 — датчик магнитного поля

При прохождении датчика магнитного поля через изменяющееся магнитное поле изменяется и возникающая в нем ЭДС Холла, а для магниторезистивных датчиков изменяется его сопротивление. Чем быстрее намагниченные участки магнитного кольца проходят мимо датчика магнитного поля, тем быстрее изменяется и ЭДС (напряжение) Холла. Частота вращения колеса с датчиками этого типа, так же как и с пассивными, определяется исходя из частоты изменения напряжения.

Недостатком таких датчиков является трудность проверки их исправности с помощью омметра.

Датчики частоты вращения колеса могут крепиться на валу привода колеса, на валу привода конических шестерен для заднеприводных моделей автомобиля, на поворотных цапфах (рис. 5.11, а) и внутри ступицы колеса (рис. 5.11, б).

В качестве датчиков давления в системе ABS применяются пьезоэлектрические и емкостные датчики.

Рис. 5.12. Пьезоэлектрический датчик давления

Рис. 5.11. Датчики частоты вращения колеса и их установка: а — крепление индуктивного датчика па поворотной цапфе; 6 — крепление индуктивного датчика внутри ступицы колеса; 1 — тормозной диск; 2 — передняя ступица; 3 — защитный кожух; 4 — винт с внутренним шестигранным зацеплением; 5 — датчик; 6 — поворотная цапфа; 7 — фланец крепления колеса; 8 — шарики; 9 — кольцо датчика; 10 — фланец крепления к подвеске

Пьезоэлектрический датчик давления крепится к гидравлическому блоку и служит для определения и передачи в ЭБУ значения давления в тормозной системе при торможении. По полученному значению БУ рассчитывает тормозные усилия па колесах и продольную силу, действующую па ТС. При необходимости выполнения управляющего цикла полученное значение используется блоком управления для расчета сил, действующих на ТС в повороте.

Основными компонентами датчика являются пьезоэлектрический элемент 2, находящийся под давлением тормозной жидкости, и электронная часть 1 (рис. 5.12).

Под действием давления тормозной жидкости распределение заряда в пьезоэлектрическом элементе меняется, и величина напряжения зависит от давления в тормозной системе.

Рис. 5.13. Емкостный датчик давления: а — общая схема датчика; б — увеличение давления жидкости; в — снижение давления жидкости; 1 — датчик; Sj, s₂ — расстояние между пластинами; С, С₂ —

В качестве датчика давления жидкости в тормозной системе может использоваться также емкостный датчик (рис. 5.13).

Конденсатор обладает способностью накапливать и удерживать определенный электрический заряд. Расстояние s между двумя пластинами обеспечивает некоторую емкость конденсатора С. Одна из пластин является неподвижной. Вторая пластина может перемещаться под воздействием давления, производимого тормозной жидкостью.

При воздействии давления на подвижную пластину расстояние между двумя пластинами уменьшается и становится равным s_h а емкость конденсатора при этом увеличивается и становится равной С.

В случае понижения давления пластина отходит обратно под действием пружины, емкость конденсатора снова уменьшается. Следовательно, изменение емкости прямо связано с изменением давления.

Для полной диагностики датчиков, надо не только проверить тестером контакты самого устройства, но следует также прозвонить всю его проводку. Одной из причин некорректной работы является нарушение целостности проводки. Если устройства работают исправно, то показатели сопротивления такие:

Проверка датчика

Если неисправен датчик abs, то он не передает системе нужные команды и автоблокировочная система перестает выполнять свои функции: при торможении происходит блокировка колес. Если на приборной панели загорелась надпись и не гаснет, то надо срочно обращаться в сервис.

Затем проверяется колесо и проверяется сопротивление, оно должно меняться, в этом случае датчик исправен. Если при осмотре обнаружены обрывы, их надо починить. Разрывы надо соединять только с помощью пайки, а не скрутки, чтобы избежать новых разрывов, окисление и т.д. Каждое устройство имеет свою маркировку, цвет проводов и полярность. Надо придерживаться этих данных.

Если датчик поломан, надо выяснить, как снять датчик абс, и сделать его замену. При выборе прибора надо прежде всего ориентироваться на качество.

Для полной диагностики датчиков, надо не только проверить тестером контакты самого устройства, но следует также прозвонить всю его проводку. Одной из причин некорректной работы является нарушение целостности проводки. Если устройства работают исправно, то показатели сопротивления такие:

• ножка – датчик абс передний правый (7 – 25 Ом);
• уровень сопротивления изоляции – свыше 20 кОм;
• ножка – датчик abs задний правый (6-24 Ом).

Многие автомобили имеют систему самодиагностики. В них на информационный экран выводятся коды ошибок, которые можно расшифровать с помощью инструкции по эксплуатации.

Главным плюсом такого датчика является постоянное напряжение, которое в отличие от магниторезистивного аналога не имеет импульсного характера, что повышает точность датчика. В то же время, наличие микросхемы делает его менее надежным и дорогим в производстве. Кроме того, такой датчик очень чувствителен к электромагнитным помехам.

История создания

В 1978 году немецкая фирма Bosch представила первую электронную антиблокировочную систему. Конструкция датчиков включала постоянный магнит, обмотанный катушкой. Учитывая, что в то время Bosch сотрудничала с компанией Daimler-Benz, первым автомобилем, оснащенным такой системой, стал Mercedes-Benz S-класса в 1978 года выпуска.

Таким образом, датчики поделились на два фронта – активные и пассивные.

Пассивные датчики ABS

Пассивные датчики имеют достаточно крупные размеры и отличаются меньшей точностью, по сравнению с активными. Но их главный недостаток в том, что они начинают функционировать только после достижения минимальной скорости вращения колеса. В то же время, они являются очень прочными и долговечными.

Конструктивно, датчик состоит из следующих деталей:

Активные датчики ABS

В конце 90-х годов появились датчики нового типа – активные. Их основное отличие от пассивных аналогов в том, что они нуждаются в источнике питания. Существует два типа активных датчиков с разным принципом действия.

Пассивные датчики не требуют внешнего питания и имеют простейшую конструкцию, однако обладают невысокой точностью и рядом недостатков, поэтому сегодня находят незначительное применение. Активные датчики АБС для работы нуждаются в электропитании, несколько сложнее по конструкции и дороже, однако обеспечивают наиболее точные показания и надежны в работе. Поэтому сегодня на большинство легковых автомобилей устанавливаются именно активные датчики.

Типы датчиков АБС

Все существующие ДСА делятся на две больших группы:

• Пассивные — индуктивные;
• Активные — магниторезистивные и на основе датчиков Холла.

Пассивные датчики не требуют внешнего питания и имеют простейшую конструкцию, однако обладают невысокой точностью и рядом недостатков, поэтому сегодня находят незначительное применение. Активные датчики АБС для работы нуждаются в электропитании, несколько сложнее по конструкции и дороже, однако обеспечивают наиболее точные показания и надежны в работе. Поэтому сегодня на большинство легковых автомобилей устанавливаются именно активные датчики.

ДСА всех типов имеют два исполнения:

• Прямые (торцевые);
• Угловые.

Прямые датчики имеют вид цилиндра или стержня, в одном торце которого устанавливается чувствительный элемент, на другом — разъем или провод с разъемом. Угловые датчики оснащаются угловым разъемом или проводом с разъемом, также они имеют пластиковый или металлический кронштейн с отверстием для болта.

Антиблокировочная система состоит (см. схему ABS Mercedes W123) из трех основных элементов: электронного блока управления (4), гидравлического блока (3) и датчиков скорости колес (1, 2). ABS приводится в рабочее состояние после включения зажигания и достижения автомобилем некоторой скорости движения.

История создания ABS

Итак, своим появлением антиблокировочные системы обязаны работам конструкторов над улучшением активной безопасности автомобиля. Первые варианты ABS были представлены еще в начале 70-х. Они вполне справлялись с возложенными обязанностями, но были построены на аналоговых процессорах, а потому оказались дорогостоящими в производстве и ненадежными в эксплуатации. Далее изготовления опытных образцов дело не продвинулось, хотя, в любом случае, это был, безусловно, шаг вперед.

Лед тронулся, и следующим шагом конструкторов стала замена аналогового процессора более надежными и недорогими цифровыми электронными блоками на интегральных схемах. В 1978 году ABS второго поколения увидела свет, и первым автомобилем, получившим ее (правда, не в базовой комплектации, а под заказ за дополнительную плату), стал Mercedes-Benz 450 SEL. А сегодня уже трудно подсчитать как количество поколений ABS, так и число автомобилей, на которые антиблокировочная система устанавливается серийно.

Главная задача датчика ABS — проконтролировать скорость вращения каждого колеса. Информация, которую он «считывает» во время движения автомобиля, передается в блок управления. Тот, в свою очередь, управляет клапанами гидромодуля. Гидромодуль отвечает за давление в тормозной системе.

Антиблокировочная система установлена на всех автомобилях. Она обеспечивает безопасное вождение и быструю остановку при экстренном торможении. Комплект устройств, которые входят в систему ABS, препятствуют блокировке колес и позволяют автомобилю сохранить курсовую устойчивость. К сожалению, даже в новых автомобилях система выходит из строя достаточно быстро. Чаще всего ломается датчик ABS.

Принцип работы датчика АБС

Главная задача датчика ABS — проконтролировать скорость вращения каждого колеса. Информация, которую он «считывает» во время движения автомобиля, передается в блок управления. Тот, в свою очередь, управляет клапанами гидромодуля. Гидромодуль отвечает за давление в тормозной системе.

Когда датчик АБС выходит из строя, антиблокировочная система не срабатывает в нужный момент.

Определить, что датчик скоро сломается, по звуку, «поведению» автомобиля при торможении и другим косвенным признакам, может только опытный водитель, поэтому систему следует проверять регулярно, в рамках планового технического обслуживания.

Поломка датчика ABS: причины и следствия

Как правило, датчики АБС ломаются по тем же причинам, что и подвеска автомобиля. Тряска и неаккуратное вождение, некачественное дорожное покрытие, грязь и влага, попадающие в район подвески, приводят к неисправности датчиков. Их поломка, в свою очередь, вызывает поломку всей системы.

Если один из датчиков неисправен, на приборной панели загорится соответствующий индикатор. Если горит в течение нескольких секунд, мигает или не гаснет, необходимо посетить автосервис.

Продолжать движение с неисправной антиблокировочной системой можете. Ее поломка никак не влияет на саму тормозную систему, однако если уже привыкли к ABC, без нее рискуете попасть в ДТП.

Где купить датчики АБС?

С помощью нашего сервиса сможете подобрать датчик. Здесь собраны предложения сотен компаний, специализирующихся на запчастях для иномарок и российских автомобилей.