Элементы системы безопасности автомобиля: ABS [ АБС - Антиблокировочная система тормозов ]
Anti-lock Braking System

Узнать о всех системах безопасности автомобилей вы можете в статье: " Системы безопасности автомобиля "

История разработки идеи ABS

«Устройство для предотвращения жесткого торможения колес» немецкая фирма Bosch запатентовала в далеком 1936 году. А начало современной истории АБС было положено в 1964 году, когда дипломированный инженер Гейнц Либер (Heinz Leiber), в то время работавший в компании TELDIX GmbH из Гейдельберга (Heidelberg) разработал фундаментальные основы таких систем. Позже он возглавил отделение электрики и электроники автомобилей в фирме Mercedes-Benz (входящей в холдинг Daimler-Benz) из Штуттгарт-Унтертюркхайма (Stuttgart-Unterturkheim).

Спустя 6 лет: 9 декабря 1970 профессор Ханс Шеренберг (Hans Scherenberg), один из высших управляющих Daimler-Benz, объявил о создании первых работоспособных образцов антиблокировочной системы. Учитывая время, ни о какой сложной электроники не могло идти и речи, это была АБС первого поколения:

ABS - Anti-lock Braking System [ АБС - Антиблокировочная система тормозов ]
Первое поколение

Дивиз эпохи ABS: Полная управляемость и маневры при экстренном торможении.

Декабрь 1970: Daimler-Benz представляет первое поколение антиблокировочной системы

Долгий путь к крупномасштабного производства.

В декабре 1970 года Daimler-Benz представил технические инновации революционных значение для международной общественности: первое поколение антиблокировочной тормозной системой.
Колеса, которые не блокировались при экстренном торможении, позволяющие совершать маневры не отпуская педаль тормоза - мечта всех автомобильных инженеров, стремившихся существенно улучшить управление и безопасность и, прежде всего, чтобы сохранить управляемость автомобиля при экстренном торможении. Однако путь к успеху был долгим и трудным. Лишь в 1978 году АБС стала доступна в больших масштабах производства автомобилей.

Еще в 1920 году французский инженер по вопросам автомобиле и авио строения Габриэль Вуазен задумался о конструкции механизма который при помощи гидравлической операционной системы предотвращал бы блокировку колес.
В 1928 году немецкому инженеру Карлу Вессель, был выдан патент на регулятор мощности торможения для автомобилей без полной блокировки колес.
В 1936 году Bosch подала патент на "устройство для предотвращения блокировки колес автомобиля при торможении", но этот проект не был принят дальше, провалившийся на этапе испытаний. В 1941 году антиблокировочной регулятор был протестирован на "modest success", как "Automotive Руководство Инжиниринг».

Однако эти первые практические испытания указали путь: антиблокировочная тормозная система должна иметь датчики для измерения скорости вращения на каждом переднем колесе. Блок управления регистрирует и сравнивает измеренное значение - и исправляет чрезмерную отклонений путем регулирования давления в тормозной системе на каждое колесо в отдельности непосредственно перед блокировки колес.

Поставленную задачу воплотить на дороге оказалось гораздо труднее, чем ожидалось, однако, в то время как соответствующие датчики уже работали хоть пока и удовлетворительно, в 1952 году - в так называемых системах противоскольжения на воздушных судах, с 1954 года в "Knorr wheel slide control" - системы для железных дорог. НО, для автомобилестроения работа датчиков всетаки была недостаточно информативна и требовала значительно больше от механических компанентов датчиков трения: Они должны были быть способны регистрировать замедление и ускорение колес, надежно работать при поворотах и на пересеченной местности, а также не отказывать при сильных загрязнениях и высоких температурах.
В 1961 году механическая система, действующая на центральный дифференциал и производные от Maxaret системы, используемые в производстве самолета, была установлен в Ferguson P 66, и 1968 в Ford Continental Mk III Дженсена. Инженеры Daimler-Benz вели контроль за системой предотвращения механической блокировки колес, начиная с конца 1950-х годов, но были вынуждены признать в своей серии испытаний, что эти системы были недостаточны для дорожного движения, поскольку они снизили давление в тормозной системе равномерно на все колеса.

Дивиз: Индукция, а не механика

Проблема блокировки колес занимала инженеров не только от Daimler-Benz, но и на Teldix GmbH, филиал немецкой компании Telefunken и американская компания Bendix со штаб-квартирой в Гейдельберге, Германия. Их целью было контролировать каждое колесо в отдельности, чтобы в полной мере использовать существующие трение шины с дорогой в каждом конкретном случае. Основной идеей было вычислить величину неизбежного поворота колеса от скорости вращения учитывая колесные ускорения, а затем контролировать давление тормозной жидкости в каждом отдельном колесе. Первые предложения, касающиеся измерения скорости вращения колес и ускорение, включало очень большие механические датчики, которые были трудны для размещения на колеса или ступицы колес, и которые прижимаются к тормозным дискам, как динамо велосипед. Эти датчики были дополнены простым электронным блоком управления и гидравлический блок управления с быстродействующими клапанами. В то время, электроника все еще работала на основе аналоговой технологии, которая была относительно чувствительна к любым отклонениям от расчетных величин - прогресс, достигнутый в развитии цифровых технологий был еще довольно скромен. Несмотря на это, Daimler-Benz 12 декабря 1970 года, представила международной общественности на испытательном треке в Унтертюркхайм первое поколение антиблокировочной тормозной системы для легковых автомобилей, грузовиков и автобусов, что вызвало особый энтузиазм у автомобильных экспертов и отразилось в прессе. Этот принцип был найден, чтобы быть убедительным.

Дорога ABS к крупномасштабному производству

Прошло еще 8 лет, прежде чем Daimler-Benz смог предложить надежное функционирование антиблокировочной тормозной системы для крупномасштабного производства транспортных средств. В этот период необходимо было довезти инженерные решения и задумки до полной четкости и абсолютной надежности. В этом стремлении, инженеры воспользовались революцией в электронике: в конце концов, цифровая технология позволяет осуществлять производство малых и надежные компьютеров, которые отслеживали показания датчиков на колесе и в кратчайшие сроки регулировали клапаны для регулирования давления в тормозной системе. Колесные датчики также были значительно упрощены, что позволило безконтактно передавать сигналы от датчиков для электронного рассчета ускорения и замедления колеса.

Разработка порвого поколения АБС, блока управления и испытания, порадило следующее поколение АБС. Пять лет и мир увидело второе поколение ABS, наконец, обеспечивающее неограниченную управляемость автомобилем даже при экстренном торможении, тем самым делая значительный вклад в активную безопасность.

1978: Первый стандарт производства в мире ABS

В августе 1978 года Mercedes-Benz был первым производителем двигателей в мире, это обязывало к развитию машиностроения, и именно они официально ввели новую АБС. В декабре 1978 года, ABS стал опционально доступен, первоначально для S-класса за дополнительную плату. Вскоре она также стала доступна и для других серий. В 1984 году, ABS вошла в стандартную комплектацию на легковых автомобилях Mercedes-Benz. Спустя десять лет после запуска, и один миллион автомобилей Mercedes-Benz, автомобили оснащенные ABS были уже на дорогах всего мира.

Mercedes-Benz также приняли ведущую роль, при разработки АБС на коммерческие автомобили. Еще в 1981 году, ABS, разработанная совместно с инженерами Wabco, была предложена для пневматических тормозов. Начиная с 1987 года, АБС является стандартной на всех туристских автобусов с 1991 года на всех грузовиках. В конце 1990-х, ABS был также введен в гоночные автомобили Mercedes-Benz вступавшие в немецком кузовном чемпионате.

В последующие годы под девизом: меньше, легче, эффективнее. В 1989 году, разработчикам удалось установка гибридной конструкции блока управления непосредственно на гидравлический блок, тем самым обходясь без сложных связей и снижения веса поколения 2E ABS. После этого, дополнительные функции были добавлены, в том числе электронным распределением тормозных усилий, который заменил механический редуктор давления тормоза на задней оси. Восьмое поколение ABS используется в настоящее время было введено в 2001 году. Он имеет модульную структуру, что позволяет внедрить ABS в семейство продуктов тормозных систем управления в более сложные системы типа BAS, ASR и ESP.

Основа для инноваций

ABS послужили основой для разработки дополнительных систем безопасности. Опираясь на ABS - контроль Антипробуксовочная система (ASR, начала крупномасштабное производство в 1981) был разработан для управления взаимодействием продольной силы между шинами и поверхностью дороги не только при торможении, но в при разгоне, действуя на оба тормоза и учитывающая момент двигателя. За этим последовали автоматическая блокировка дифференциала (ASD, 1985) и инновационный постоянный полный привод 4MATIC (1985). Что все эти системы имеют в общем записи и ограничения проскальзывания колеса с помощью передовой технологии микро-электроники и гидравлики с целью повышения так называемой продольной динамики автомобиля. ABS сигналов в равной степени используются Brake Assist (BAS, 1996), революционные Electronic Stability Program (ESP, 1995) и электрогидравлических Sensotronic Тормозная система управления (SBC, 2001).

На Mercedes-Benz легковых автомобилей, данные датчика колеса дополнительно обрабатывается менее заметные функции, например, с электронным управлением, автоматической коробкой передач, которая адаптируется к пожеланиям водителя, системой Auto Pilot, маршрутный компьютер, DISTRONIC автономный интеллектуальный круиз-контроль , двигатель и ветрового стекла стеклоочистителем систем управления и ряд других бортовых систем в зависимости от скорости контроля.

Сегодня, антиблокировочная система является само собой разумеющийся элемент оборудования практически всех транспортных средств с большим количеством автомобильных брендов во всем мире. Мы обязаны сделать это для неустанной приверженности большое количество инженеров и техников в Daimler-Benz и его партнеры по сотрудничеству Bosch, Teldix и пневматика Wabco, кто упорно трудился, чтобы найти лучшее решение для этой техники функцию, которая улучшает управляемость безопасности, способствует избеганию аварий и даже спасает жизнь.

С момента представления системы ABS на мировой рынок, компания Bosch основательно усовершенствовала и модернизировала технологию электронных тормозных систем. Их функциональная эффективность неуклонно повышается. Вместе с тем проводится и инженерная оптимизация, благодаря которой размеры и вес приборов становятся меньше. В октябре 2001 года компания Bosch выпустила систему ABS 8-го поколения. Ее вес составил 1,6 кг, что в сравнении с 6,9 кг первой системы 1978 года говорит об основательной оптимизации технологии.

Подробно о ABS [ Антиблокировочная система тормозов ]

Антиблокировочная система тормозов делает то же самое, что и опытный водитель, только быстрее, точнее, эффективнее и без всякого участия человека. Достаточно сказать, что АБС за секунду делает до 25 циклов притормаживания, что абсолютно недостижимо даже для тренированных автоспортсменов.

Конструкция АБС не очень сложна, но требует высокой инженерных решений в проектировании, производстве и эксплуатации уже не конечного водителя автомобиля. В состав простейшей АБС входят блок управления (естественно, электронный), завязанный на него гидромодуль, включенный в общую тормозную систему автомобиля, датчик вращения колес и зубчатый диск, установленный на оси колеса и вращающийся вместе с ним.

Антиблокировочная система тормозов работает следующим образом: при торможении датчик отслеживает скорость вращения колеса по зубчикам диска, и в тот момент, когда колеса блокируются, датчик подает соответствующий сигнал на блок управления, который, в свою очередь, подает команду гидромодулю на снижение давления тормозной жидкости в контурах системы. По мере снижения давления тормозные колодки отпускают колеса, и они начинают вращаться - сцепление колес с дорогой и управляемость при торможении не пострадали. Можно продолжить торможение, повторяя этот цикл многократно до тех пор, пока водитель продолжает удерживать педаль тормоза нажатой. Результат довольно заметен.

Тормозной путь автомобиля с АБС на скользкой дороге по сравнению с аналогичным без этой системы уменьшается примерно на 10-15%.

Зачастую, это как раз те 5, а то и 10 метров, которых не хватает, чтобы избежать столкновения. И не будем забывать: автомобиль с АБС в течение всего времени торможения управляем, то есть всегда остается возможность совершить необходимый маневр.

Современные АБС намного сложнее. Как только появилась возможность использовать в качестве электронного блока управления компьютер, функциональность АБС резко повысилась. Установка дополнительных датчиков, например угла поворота передних колес или скорости поворота машины вокруг вертикальной оси, позволяет компьютеру на основе полных данных осуществлять еще более «интеллектуальное» управление тормозами, а на последних моделях автомобилей - еще и тягой. Различное тормозное усилие на передних и задних колесах или, в другом случае, колесах внешних или внутренних по отношению к повороту позволяет сделать движение автомобиля стабильным в различных условиях как прямолинейного движения, так и в поворотах, и предотвратить появление заноса. Подобная система, корректирующая движение в повороте и реализованная в основном программно, получила название ESP.

Демонстрация работы ABS

Автомобиль без системы ABS

Автомобиль с установленной системой ABS

Такой маневр практически не возможен на автомобиле без ABS при экстренном торможении

Устройство и основные элементы ABS

Элементы системы безопасности автомобиля: ABS [ АБС - Антиблокировочная система тормозов ]

История разработки идеи ABS

ABS - Anti-lock Braking System [ АБС - Антиблокировочная система тормозов ]Первое поколение

ABS - Anti-lock Braking System [ АБС - Антиблокировочная система тормозов ]
Первое поколение