51 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает датчик abs

Датчик АБС: основа активных систем безопасности автомобиля

Антиблокировочная система (АБС) отслеживает параметры движения транспортного средства по показаниям датчиков, установленных на одном или нескольких колесах. О том, что такое датчик АБС и зачем он нужен, каких типов он бывает, как устроен и на каких принципах основана его работа — узнайте из статьи.

Что такое датчик АБС

Датчик АБС (также датчик скорости автомобильный, ДСА) — бесконтактный датчик скорости вращения (или частоты вращения) колеса транспортных средств, оснащенных различными электронными системами активной безопасности и вспомогательными системами управления. Датчики скорости являются основными измерительными элементами, обеспечивающими работу антиблокировочной системы (АБС), системы курсовой устойчивости (ESC) и антипробуксовочной системы. Также показания датчиков используются в некоторых системах управления автоматической трансмиссией, измерения давления воздуха в шинах, адаптивного освещения и других.

Датчиками скорости оснащаются все современные автомобили и многие другие колесные транспортные средства. На легковых автомобилях датчики устанавливаются на каждом колесе, на коммерческих и грузовых автомобилях датчики могут устанавливаться как на все колеса, так и в дифференциалах ведущих мостов (по одному на ось). Таким образом, антиблокировочные системы могут отслеживать состояние всех колес или колес ведущих мостов, и на основе этой информации вносить изменения в работу тормозной системы.

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.

Конструкция и работа индуктивных датчиков АБС

Это наиболее простой по конструкции и работе датчик скорости. Его основу составляет катушка индуктивности, намотанная тонким медным проводом, внутри которой размещен достаточно мощный постоянный магнит и железный магнитный сердечник. Торец катушки с магнитным сердечником располагается напротив металлического зубчатого колеса (импульсного ротора), жестко установленного на ступице колеса. Зубцы ротора имеют прямоугольный профиль, расстояние между зубцами равны или несколько больше их ширины.

Работа данного датчика основана на явлении электромагнитной индукции. В покое в катушке датчика нет тока, так как ее окружает постоянное магнитное поле — на выходе датчика нет сигнала. Во время движения автомобиля вблизи магнитного сердечника датчика проходят зубцы импульсного ротора, что приводит к изменению проходящего через катушку магнитного поля. В результате магнитное поле становится переменным, что согласно закону электромагнитной индукции порождает в катушке переменный ток. Этот ток изменяется по закону синуса, причем частота изменения тока зависит от скорости вращения ротора, то есть — от скорости движения автомобиля.

Индуктивные датчики скорости имеют существенные недостатки — они начинают работать только при преодолении определенной скорости и формируют слабый сигнал. Это делает невозможной работу АБС и других систем на малых скоростях и часто приводит к ошибкам. Поэтому пассивные ДСА индуктивного типа сегодня уступают место более совершенным активным.

Конструкция и работа датчиков скорости на основе элемента Холла

Датчики на основе элементов Холла наиболее распространены вследствие своей простоты и надежности работы. Они основаны на эффекте Холла — возникновении поперечной разности потенциала в плоском проводнике, помещенном в магнитное поле. Таким проводником выступает квадратная металлическая пластина, помещенная в микросхему (интегральную схему Холла), в которой также находится оценивающая электронная схема, формирующая цифровой сигнал. Данная микросхема устанавливается в датчик скорости.

Конструктивно ДСА с элементом Холла прост: его основу составляет микросхема, за которой располагается постоянный магнит, а вокруг может располагаться металлическая пластина-магнитопровод. Все это помещено в корпус, в задней части которого расположен электрический разъем или проводник с разъемом. Датчик располагается напротив импульсного ротора, который может выполняться либо в виде металлического зубчатого колеса, либо кольца с намагниченными участками, импульсный ротор жестко монтируется на ступице колеса.

Принцип работы датчика Холла следующий. Интегральная схема Холла постоянно формирует цифровой сигнал в виде прямоугольных импульсов той или иной частоты. В покое этот сигнал имеет минимальную частоту или вовсе отсутствует. При начале движения автомобиля мимо датчика проходят намагниченные участки или зубцы ротора, что влечет за собой изменение тока в датчике — это изменение отслеживается оценивающей схемой, которая формирует выходной сигнал. Частота импульсного сигнала зависит от скорости вращения колеса, что и используется антиблокировочной системой.

ДСА данного типа лишены недостатков индуктивных датчиков, они позволяют измерять скорость вращения колес буквально с первых сантиметров движения автомобиля, точны и надежны в работе.

Конструкция и работа анизотропных магниторезистивных датчиков скорости

Магниторезистивные датчики скорости основаны на анизотропном магниторезистивном эффекте — изменении электрического сопротивления ферромагнитных материалов при изменении их ориентации относительно постоянного магнитного поля.

В качестве чувствительного элемента датчика выступает «слоеный пирог» из двух или четырех тонких пермаллоевых пластин (специальный железоникелевый сплав), на которые наносятся металлические проводники, определенным образом распределяющие силовые линии магнитного поля. Пластины и проводники помещены в интегральную схему, в которой также находится оценивающая схема для формирования выходного сигнала. Данная микросхема устанавливается в датчик, располагающийся напротив импульсного ротора — пластикового кольца с намагниченными участками. Кольцо жестко устанавливается на ступице колеса.

Работа AMR-датчиков сводится к следующему. В покое сопротивление ферромагнитных пластин датчика остается неизменным, поэтому формирующийся интегральной схемой выходной сигнал также не изменяется или вовсе отсутствует. Во время движения автомобиля мимо чувствительного элемента датчика проходят намагниченные участки импульсного кольца, что приводит к некоторому изменению направления силовых линий магнитного поля. Это вызывает изменение сопротивления пермаллоевых пластин, что отслеживается оценивающей схемой — в результате на выходе датчика формируется импульсный цифровой сигнал, частота которого пропорциональна скорости движения автомобиля.

Следует заметить, что магниторезистивные датчики позволяют отслеживать не только скорость вращения колес, но также направление их вращения и момент остановки. Это возможно благодаря наличию импульсного ротора с намагниченными участками: датчик отслеживает не просто изменение направления магнитного поля, но и очередность прохождения магнитных полюсов мимо чувствительного элемента.

ДСА данного типа являются наиболее надежными, они обеспечивают высокую точность измерения скорости вращения колес и эффективную работу активных систем безопасности автомобиля.

Общий принцип работы датчиков скорости в составе АБС и других систем

Антиблокировочные системы, независимо от установленных в них датчиков, имеют одинаковый принцип работы. Блок управления АБС отслеживает сигнал, поступающий от датчиков скорости, и сравнивает его с заранее рассчитанными показателями скорости и ускорения транспортного средства (эти показатели индивидуальны для каждого автомобиля). Если сигнал с датчика и записанные в блоке управления параметры совпадают — система бездействует. Если же сигнал от одного или нескольких датчиков отклоняется от расчетных параметров (то есть, происходит блокировка колес), то система включается в работу тормозной системы, предотвращая негативные последствия блокировки колес.

Подробнее о работе антиблокировочной и иных активных систем безопасности автомобиля можно узнать в других статьях на сайте.

Датчик АБС. Антиблокировочная система тормозов

ABS — это система, предотвращающая блокировку тормозов. Она создана для контроля торможения. Так, датчик АБС следит за тем, чтобы при торможении не блокировалось ни одно из колес автомобиля.

Устройство АБС

Самая простая антиблокировочная система работает на основе центрального модуля управления или же контроллера и датчиков, которые смонтированы в ступицах колес, а также в блоках с клапанами. Также в системе есть электронасос.

Датчик АБС – органы чувств в процессе торможения

Эти устройства считаются основными в антиблокировочной системе. Датчики позволяют очень точно фиксировать тот момент, когда колеса близки к блокировке.

Датчик АБС в истории

Самая первая антиблокировочная система была создана в 1978 г. специалистами корпорации Bosch. Первая система состояла из нескольких датчиков, которые работали на основе постоянных магнитов в катушке. Если учесть факты, то «Бош» работала совместно с Daimler-Benz. Первым автомобилем, который оснастили АБС, был «Mercedes-Benz» S-класса, который также выпускался в 1978 году.

Инженеры «Бош» постоянно развивали свой продукт. Новые датчики и системы, которые мы используем сегодня, основаны на разработках физика Эдвина Холла. Этот человек постоянно проводил различные опыты по изучению электромагнитных полей, а в 1879 году он подарил миру эффект Холла.

Этот эффект успешно применялся во многих сферах, а в строительстве автомобилей его стали использовать лишь через 75 лет. Однако датчик АБС по технологии Холла используется и при современных технологиях.

Пассивная технология

Здесь устройства отличаются более крупными размерами, но вот точность у них не очень высокая. Один из главных и серьезных недостатков – они регистрируют угловые скорости лишь после того, как колесо наберет определенное число оборотов. Но показаниям их можно доверять, и системы АБС на таких приборах отлично работают.

В устройстве этого пассивного регистратора угловой скорости можно найти сердечник из ферромагнитных материалов, магниты, импульсные кольца.

Активные устройства

В конце 90-х годов на автомобилях в комплексе АБС начали преобладать активные датчики.

Типичные неполадки

Специалисты выделяют несколько больных мест в антиблокировочных системах. Так, при прохождении автоматического теста может быть обнаружена критическая ошибка и ABS будет деактивирована. Среди возможных причин этого – различные неисправности или сбои в контроллере либо обрывы проводки, которая идет на задний датчик АБС либо же на любой другой. В результате контроллер не сможет получить сигналы об изменениях скоростей колес.

Если после запуска систем самотестирование проходит и АБС выключается, то причиной этого может быть все что угодно. Чаще всего это обрывы в соединениях, окисленные контакты, ненадежные разъемы, отсутствие питания, короткое замыкание.

Если система проходит диагностику, но фиксирует некоторые ошибки и, несмотря на них, продолжает работу, то здесь также нужно искать обрыв соединения одного из регистраторов угловых скоростей в системе. В этих случаях часто контроллер получает данные с дополнительного устройства.

Если ABS вовсе отказывается работать, тогда стоит поискать обрывы, замыкания. Но еще на работу влияют: износ подшипника ступицы, всевозможные люфты комплектующих датчика или надломленные устройства на колесах.

Как проверить, исправен ли он?

Перед тем как проверить датчик АБС, следует убедиться в том, что при включении зажигания загорается индикатор работы системы на панели приборов. Кроме этого, проблемы с ABS можно увидеть в момент использования педали тормоза.

Для того чтобы удостоверится в неисправности, понадобится тестер. Его переключатель следует установить в режим 20K.

Если вы не знаете, где расположены контакты от задних датчиков, то вы легко их найдете под задним креслом – там находится панель с соответствующими разъемами. К ним нужно присоединить щупы от измерительного устройства. Если датчик на колесе полностью исправен, тогда вы не увидите изменений показаний.

Если вы решите тестировать датчик АБС передний, вам придется снимать колесо.

Как заменить датчики АБС?

Для замены понадобится открутить болты, которые удерживают устройства.

Со слов опытных водителей, АБС может выдавать ошибки, которые не особенно беспокоят автовладельцев. При возникновении любых неполадок лучше всегда выполнять проверку, иначе последствия могут быть далеко не радужные. Не пользуйтесь чужим опытом. Постоянно следите за исправностью, ведь теперь вы знаете, как проверить датчик АБС. Правильная работа этой системы – залог вашей безопасности.

labavto.com

При появлении каких-либо неполадок в работе транспортного средства водитель сталкивается с определенными проблемами. Это могут быть как серьезные поломки, так и второстепенные неисправности, которые позволяют в дальнейшем использовать автомобиль. Сейчас мы расскажем о том, что представляет собой датчик АБС, где он находится и как осуществляется его проверка.

Характеристика АБС

Что это такое?

Схема системы АБС с расположением всех компонентов

АБС или антиблокировочная система представляет собой систему, предназначенную для предотвращения блокировки колес автомобиля во время торможения. Основным предназначением этого узла является сохранение устойчивости транспортного средства и его управляемости. Как показывает практика, тормозной путь с системой АБС практически всегда ниже, чем без нее.

На сегодняшний день узел представляет собой один из наиболее сложных систем торможения, АБС может включать в себя:

  • противобуксовочную систему;
  • узел электронного контроля устойчивости транспортного средства;
  • механизм помощи при экстренном торможении.

В целом в систему входят блок управления, гидравлическое устройство, колесные тормозные элементы, а также датчики вращения частоты оборотов. Как можно догадаться, основным компонентом любой системы является блок, предназначенный для приема импульсов от датчиков частоты вращения колеса и оценки их работоспособности. Информация, полученная блоком, полностью проверяется системой, в результате устройство определяет, какова степень скольжения колес. Полученные данные передаются в виде сигналов на клапаны гидроблока, предназначенного для управления устройства.

Где находится?

Место установки датчика на заднем колесе

Сам электронный блок может находиться где угодно — здесь все зависит исключительно от производителя. Что касается датчика вращения частоты колеса, то датчик АБС находится на ступице колес. Его работоспособность и сопротивление можно определить специальным тестером — мультиметром, но об этом мы расскажем позже.

Как работает?

Тормозной цилиндр передает давление, предназначенное для появления нажимного усилия в тормозных суппортах. В результате появления этого усилия колодки начинают прижиматься непосредственно к дискам. Вне зависимости от того, с каким усилием водитель нажал на тормоз, это давление всегда должно оставаться на оптимальном уровне. Ключевым преимуществом любой системы АБС является то, что в результате анализа частоты вращения каждого колеса она автоматически подбирает необходимый уровень давления. Соответственно, она препятствует блокировке колес, а при полном торможении система автоматически регулирует давление в системе.

Собственно, в этом заключается принцип работоспособности системы. В том случае, если транспортное средство оснащено полным либо задним приводом, то датчик АБС будет только один — этот регулятор устанавливается на дифференциале задней оси. Данные о частоте вращения или блокировки передаются с ближайшего колеса, обычно правое, одновременно импульс о том, какое должно быть давление, передается на все колеса автомобиля.

Диагностика системы АБС с помощью тестера

Что касается режимов работы, то их может быть несколько.

Механизм, который управляется магнитными клапанами, вне зависимости от производителя и марки транспортного средства, функционирует в нескольких режимах:

  1. Когда впускной клапан открыт, а выпускной, соответственно, закрыт, узел не будет препятствовать увеличению уровня давления.
  2. На впускной элемент передается соответствующий импульс, при этом компонент будет закрыт, уровень давления в данном случае остается неизменным.
  3. Еще один режим — на выпускной компонент передается сигнал о снижении уровня давления, соответственно, клапан начинает открываться. В это время впускной компонент закрывается, уровень давления начинает падать, поскольку в работу вступает обратный клапан.

В результате того, что система функционирует в таких режимах, процесс увеличения уровня давления осуществляется по ступенчатой схеме. При появлении каких-либо неисправностей, к примеру, в работе переднего правого датчика вращения частоты, устройство просто передает работать. В дальнейшем тормозная система функционирует без участия АБС. Кстати, при выходе из строя системы или переднего правого регулятора частоты вращения колес, на панели приборов появится сигнал, предупреждающий водителя о сбоях в работе узла (автор видео — Яков Соколов).

Проверка датчика

Как проверить датчик АБС своими руками? Необходимость снять и произвести ремонт регулятора частоты вращения колеса возникает при его выходе из строя, однако определить поломку у автолюбителя получается не всегда. В том случае, если датчик частоты вращения колеса работает некорректно или неисправен, то он больше не сможет передавать блоку управления всю необходимую информацию. Соответственно, узел АБС будет не в состоянии выполнять функции, возложенные на него, то есть при попытке торможения автомобиля будет осуществляться блокировка колес. В том случае, если вы заметили, что на контрольной панели появились индикаторы или соответствующая надпись, то необходимо снять и произвести ремонт регулятора своими руками либо же обратиться в сервисный центр.

Передний регулятор частоты вращения колес представляет собой индукционное устройство, функционирующее в паре с зубчатым металлическим шкивом, расположенным на ступице. Как правило, необходимость снять и произвести ремонт переднего или заднего датчика возникает в случае обрыва проводки — эта проблема является одной из самых распространенных. Поэтому определить такую поломку своими руками, измерив сопротивление, вполне возможно — для этого необходимо использовать тестер. Сам тестер подключается к соответствующим разъемам переднего датчика, после чего происходит измерение уровня сопротивления (автор видео — Resta).

Следует отметить, что показатель сопротивления должен находиться в определенных пределах. Эти пределы указываются в сервисной книжке транспортного средства и они могут изменяться в зависимости от марки автомобиля. В том случае, если в ходе диагностики выяснилось, что показатель сопротивления при измерении своими руками стремится к нулю, то это свидетельствует о том, что в системе есть короткое замыкание. Своими руками решить эту проблему можно -достаточно снять датчик и избавиться от замыкания. В том случае, если сопротивление стремиться к бесконечности, о чем вам сообщит тестер, то это говорит о том, что в проводке есть обрывы, в этом случае нужно снять устройство и произвести ремонт цепи, удалив обрывы.

Следующим этапом диагностики регулятора своими руками будет проверка колеса и уровня сопротивления. В том случае, если показатель сопротивления меняется, то это свидетельствует о том, что регулятор полностью исправен. При выявлении обрывов необходимо снять элемент и произвести ремонт цепи, избавив систему от обрывов. Ремонт обрывов осуществляется исключительно при помощи паяния, любые скрутки необходимо исключить, поскольку они будут способствовать образованию новых обрывов, окислению и т.д. Учтите то, что каждый компонент обозначен определенной маркировкой, цвета проводов разные, как и их полярность, этой информацией необходимо руководствоваться в процессе диагностики своими руками.

В том случае, если устройство вышло из строя, его необходимо для начала снять. Как снять регулятор своими руками — читайте в сервисной книжке по эксплуатации вашего транспортного средства. После того, как вы сможете снять элемент, необходимо произвести его ремонт. В том случае, если датчик не подлежит ремонту, его необходимо просто заменить на новый. Покупая устройство, необходимо выбирать наиболее качественный вариант, чтобы не столкнуться с необходимостью его ремонта в будущем.

Диагностика датчика АБС мультиметром

Если у вас возникла необходимость полностью проверить работоспособность всех устройств, то вам придется не только произвести диагностику всех контактов регулятора своими руками. Для получения более точных данных необходимо произвести прозвонку всей электрической цепи. Как показывает практика, иногда снять и произвести ремонт прибора недостаточно, поскольку очень часто причина поломки или неправильной работы заключается в нарушении целостности цепи.

В том случае, если регулятор работает в нормальном режиме и никаких проблем в его работе нет, то тестер выдаст следующие результаты проверки:

  • передний правый регулятор покажет сопротивление от 7 до 25 Ом;
  • показатель сопротивления изоляции составит более 20 кОм;
  • уровень сопротивления на заднем правом регуляторе составит от 6 до 25 Ом.

Также необходимо учитывать, что многие современные транспортные средства оснащены системой самодиагностики. При проверке работоспособности узлов таким образом на приборной панели будут появляться комбинации ошибок, которые в дальнейшем можно расшифровать при помощи сервисного мануала.

Возможные неисправности

Теперь перейдем к наиболее распространенным неисправностям, характерным для работы устройства. Сразу же отметим — если во время нажатия на тормоз вы услышали треск, то не стоит бить тревогу — это нормальное состояние, характерное для модуляторов. Если в работе системы зафиксированы ошибки или поломки, то светодиодная лампа загорится на приборной панели и после запуска мотора останется гореть (автор видео — AUTO ремонт/NА/коленке).

Что касается непосредственно поломок, то для АБС характерны определенные неисправности:

  1. В первую очередь — во время самодиагностики блока управления система выявляет ошибку, при этом отключая работу системы АБС. Как показывает практика, обычно в данном случае причины заключаются в функционировании блока контролера. Также проблема может проявиться в результате появления обрывов в электрической цепи устройства, либо переднего, либо заднего, либо обоих сразу. На блок управления перестанут поступать импульсы об измерении угловых скоростей.
  2. Еще одна неисправность — система АБС после активации успешно осуществляет самопроверку, после чего выключается. В данном случае причина заключается в обрыве электрической цепи, окислении контактов регулятора либо плохом соединении. Кроме того, проблема может проявиться в результате обрывов проводки питания либо замыкании регулятора на массу.
  3. Еще одна поломка — после активации узла АБС осуществляет проверку и выявляет ту или иную неисправность, но при этом продолжает функционировать. Как правило, такое происходит при возникновении обрывов в одном или нескольких регуляторах. Все необходимые данные об угловой скорости передаются с дополнительных приборов. Как показывает практика, в данном случае причина заключается в различном диапазоне уровней давления шин, а также разных рисунках протекторов. В том случае, если одно из колес спущено, либо же на одном из колес протектор грубее, чем на других, то есть вероятность того, что колесо само по себе притормаживает во время движения. Аналогичная ситуация сложится в том случае, если на транспортное средство поставить резину, от разных автомобилей, то есть ее степень износа будет разной.
  4. По определенным причинам система просто не работает. Это может быть обрыв электрической цепи, окисление контактов регулятора, выход из строя подшипников, наличие зазоров или люфтов.

Чтобы решить проблему, в первую очередь необходимо проверить наличие зазоров, уровень давления в колесах, работоспособность датчиков. Также следует произвести проверку электрической цепи, если это не помогло, то вероятнее всего, проблема заключается в электронике.

Видео «Как осуществляется проверка системы АБС»

На примере автомобиля Хонда Цивик вы можете ознакомиться с процессом диагностики системы АБС и процедурой сброса ошибок (автор видео — Денис Азов).

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

4 1 голос
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x
Adblock
detector