Auto juhitavus ja ABS (0)

Auto juhitavus ja ABS
pidurid
Kaido Tammepõld
Lühendid
ABS ­ blokeerumisvastased pidurid
ASR ­ kaapimisvastane süsteem
EBV ­ elektrooniline pidurdusjõu kontroll
EDS ­ elektrooniline diferentsiaali kontroll
ESP ­ elektrooniline stabiilsuse kontroll
MSR ­ mootori pidurdusmomendi
reguleering
Auto juhitavus ja ratta
haardumine
Auto liikumissuuna
või kiiruse
muutumine,
pidurdamine,
kiirendamine või
pööramine sõltub
ratta ja maapinna
vahelisest
haardumisest
Haardejõu
ületamisel hakkab
ratas libisema
Auto juhitavus ja ratta
haardumine
Rehvi ja maapinna
vaheline haardejõud
koosneb
külgsuunalisest ja
pikisuunalisest
haardejõust
Nende jõudude
summa on teatud
kindla suurusega
Ühe suurenedes teine
väheneb ja vastupidi
Auto juhitavus ja ratta
haardumine
Ratta vabal
veeremisel, siis kui
siduripedaal on alla
vajutatud ja
piduripedaali ei
vajuta on
külgsuunaline
haardumine suurim
Auto juhitavus ja ratta
haardumine
Auto ohutu
juhitavuse
tagamiseks peab
ratas veerema
libisemata
Selleks peab jääma
rattale mõjuv jõud
haardejõu ringi
sisse
Auto juhitavus ja ratta
haardumine
Pidurdusjõud
suureneb, siis
külgsuunaline
haardumine
väheneb
Auto juhitavus ja ratta
haardumine
Kui pidurdusjõud
võrdsustub haardejõuga,
siis ratas blokeerub
Külgsuunaline
haardumine on siis null ja
auto ei ole enam juhitav
Sarnane olukord tekib ka
veojõu järsul
suurendamisel, kui
rattad hakkavad kaapima
ABS ­ pidurite
tööpiirkond
Haardejõu sõltuvus ABS ­ reguleerib
pidurdusjõudu, hoides
ratta libisemisest
ratta 10...20%- lise
libisemise piirkonnas, kus
ratta pikisuunaline
haardejõud on suurim ja
külgsuunaline haardejõud
on juhitavuse
säilitamiseks veel
küllaldane
Rataste blokeerimise mõju auto
juhitavusele
Tugeval pidurdamisel on alati oht, et rattad
blokeeruvad ja hakkavad libisema
Blokeerunud ratastega libisev auto ei ole aga
juhitav ­ olenemata juhtrataste asendist, säilitab
endise liikumissuuna, hakkab kergesti otse
libisema või külg libisema ja pidurdusteekond on
pikem
Rataste blokeerimise mõju auto
juhitavusele
Juhitavuse halvenemine on tingitud libiseva ratta
külgsuunalise haardejõu vähenemisest
Võrreldes veereva rattaga on täielikult blokeeritud ratta
külgsuunaline haardejõud kümme korda väiksem
Pikisuunaline haardejõud, millest sõltub
pidurdusteekonna pikkus, väheneb 30% võrra
Blokeerimise vältimine
ABS ­ juhtplokk võrdleb
rataste
pöörlemissagedusi
Juhul, kui ratta
pidurdamisel
pöörlemissagedus alla
võrdluskiirusest
arvutatud künnise piiri
ei lange, rattal
blokeerimisoht puudub
siis ABS
pidurdamisprotses
si ei sekku
Blokeerimise
vältimine
Juhul, kui ratta pidurdamisel
langeb selle pöörlemissagedus
alla lubatud künnise, mis
tähendab, et rattal on tekkinud
blokeerimisoht, alustab tööd ABS-
süsteem
ABS vähendab blokeeruva ratta
pidurivedeliku rõhku, kuni ratta
pöörlemissagedus ületab uuesti
võrdluskünnise
Arvutuslik
informatsioon
Võrdluskiirus Selle põhjal arvutab juhtplokk
välja võrdluskiiruse
Tulemust kontrollitakse mälus
olevate võimalike suurimate
kiirenduste- ja aeglustustega,
vajadusel tehakse vastavad
Täpsuse ja turvalisuse korrektiivid
suurendamiseks võrdleb Ühe ratta blokeerimisoht
ABS süsteem kõigi nelja selgitatakse ratta
ratta pöörlemissagedusi pöörlemissageduse ja
võrdluskiiruse võrdlemisel
Füüsiline
informatsioon
Füüsiliselt Olenevalt sõidutingimustest
ja haardumisest, on võimalik
edastatakse olukord, kus kõikidel ratastel
informatsioon, on eri pöörlemissagedused
kõikide rataste Lisaks võetakse info
pöörlemissageduse piduritule lülitilt ja info ABS
seadiste töötamisest (õli
d, jaoturi töötamine, andurite ja
elektrisignaalidega magnetklappide seisukord)
Juhtploki tähtsamad
signaalid
Ratta ja teepinna vaheline
Rataste kiirendused ja
haardumine
aeglustused Vastavalt rataste
Võttes arvesse ratta pöörlemissageduste
hetkelise muutusele arvutab juhtplokk
hetkelise haardumise
pöörlemissageduse ja
Igale haardumisele vastab eri
selle muutumise kiirendus- ja aeglustusväärtus
kiiruse, arvutab Lisaks arvestab programmi
juhtplokk auto loogika kahte eri
kiirenduse ja haardetingimust : väikest, jää
aeglustuse. ja lume jaoks ning suurt,
kuiva kõva teekatte jaoks
Juhtploki tähtsamad
signaalid
Sõidutingimuste Haardumise
muutumine muutumine
Juhtploki loogika oskab Registreeritakse
vahet teha ka mitmete rataste libisemise järgi
eri sõidutingimuste vahel
Ebasümmeetriline
Sõitmine kurvis
haardumine
Registreeritakse
tagarataste
Ühe külje ratastel on
pöörlemissageduste suurem haardetegur
erinevuse järgi ( kurvi kui teise külje ratastel ­
sisepoolne ratas pöörleb võrreldakse parema
välimisest rattast ratta libisemist vasaku
aeglasemalt) rattaga
ABS- pidurite
üldtööpõhimõte
Ratta blokeerumisel vähendatakse pidurdusrõhku
Juhtplokk ehk aju juhib pidurivedeliku drosseldamist
Pöörlemissageduse andur annab teate ajule
Pidurdamise algus
Peasilindris tekitatud
pidurdusrõhk kandub läbi
sisselaskeklapi, mis on
pingestamata olekus
avatud, rataste
töösilindritele
Väljalaskeklapp, mis
pingestamata olekus on
suletud, pidurivedelikku
tagasi ei lase
Ratta pöörlemissagedus
väheneb kuni
blokeerumiseni
Ratas blokeerub ­ rõhu
hoidmine
Blokeerimisohu
tekkimisel suletakse
sisselaske
elektromagnetklapp
(pingestatakse)
Nüüd on nii sisse- kui
ka väljalaskeklapp
suletud ja
pidurdusrõhk
rattasilindris püsib
muutumatuna
Ratas blokeerub ­ rõhu
vähendamine
Selleks avatakse
väljalaskeklapp ja
käivitatakse hüdropump
Pidurivedelik suundub
rattasilindrist
madalrõhuakusse ja rõhk
rattasilindris väheneb ning
ratta pöörlemissagedus
suureneb
Juhul, kui ratta Samal ajal pumbatakse
blokeerimisoht, vaatamata pidurivedelik
rõhu hoidmisele ikka madalrõhuakust
peasilindrisse, mistõttu
suureneb hakatakse
piduripedaal liigub natuke
pidurdusrõhku vähendama üles poole
Ratas blokeerub ­ rõhu
suurendamine
Selleks avatakse
sisselaskeklapp ja
väljalaskeklapp suletakse
Hüdropump jätkab hetkeks
veel töötamist, pumbates
madalrõhuakusse jäänud
pidurivedelikku
rattasilindrisse
Rõhk rattasilindris
Blokeerumisohu kadumisel,
hakatakse maksimaalse suureneb kiiresti ja ratta
pidurdusjõu saavutamiseks, pöörlemissagedus hakkab
pidurdusrõhku suurendama uuesti vähenema
EDS ­ Elektrooniline
diferentsiaali kontroll ja tema
tööpõhimõte
Paigaldatud ABS-hüdrosõlme ja
kasutab ABS- andureid
EDS -
pidurdamisel
Piduripedaalile vajutamisel
tekitab peasilinder rõhu, Mõlemad klapid, nii sulge-
ümberlülitusklapp sulgub kui ka sisselaskeklapp
ja rõhk kandub läbi avatud on pingestamata
sulgeklapi ning
sisselaskeklapi Pidurdamine toimub nagu
rattasilindrisse ABS piduritega autol
vältimine ­ rõhu
suurendamine EDS-
süsteemis
Pingestatakse rõhupiirdeklapiga varustatud sulgeklapp ja
see sulgub.
Hüdropump pumpab pidurivedelikku peasilindrist kaapiva
ratta silindrisse ning ratas pidurdub
Rõhupiirdeklapp kaitseb rõhu liigse suurenemise eest
Vedava ratta kaapimise
vältimine ­ rõhu hoidmine
EDS-süsteemis
Kaapingu vähenemisest saab ABS/EDS- juhtplokk teada
ratta pöörlemissageduse anduritelt
Edasise rõhu suurendamise vältimiseks lülitatakse
kõigepealt välja hüdropump
Seejärel suletakse sisselaskeklapp ja pidurdusjõud
hoitakse muutumatuna
Vedava ratta kaapimise
vältimine ­ rõhu vähendamine
EDS- süsteemis
Kaapingu lõppemisel avatakse nii sisselaskeklapp kui
ka sulgeklapp ­ rõhk rattasilindris väheneb.
EDS-süsteem on oma töö lõpetanud
EBV- elektrooniline pidurdusjõu
kontroll
EBV tööpiirkond on enne ABS tööpiirkonda ja ta võib töötada
juba nõrgal pidurdamisel, eriti kurvis sõitmisel
Ratta pöörlemissagedusanduritelt saadud signaalide põhjal
jälgib juhtplokk kõikide rataste pöörlemist ­ näiteks kui
tagarattad hakkavad teistest rohkem libisema vähendatakse
tagarataste pidurdusrõhku
EBV- süsteem hoolitseb külgsuunalise haardumise säilitamise ja
pidurdusjõu reguleerimise eest
ESP ­ elektrooniline
stabiilsuskontroll
ESP-juhtplokk võtab lisaks rataste pöörlemissagedusele
arvesse veel ka rooliratta pöördenurka
Nende andmete põhjal arvutab välja soovitud sõidusuuna
ja sõidutingimused
ESP ­ elektrooniline
stabiilsuskontroll
Külgkiirenduse andur näitab auto liikumist külg ees ja
pöörlemisandur auto pöörlemist ümber oma püsitelje
Nende kahe signaali põhjal määrab juhtplokk auto tegeliku
liikumissuuna
Kui tegelik liikumissuund erineb soovitust, alustab tööd ESP
ESP ­ elektrooniline
stabiilsuskontroll
Juhtplokk otsustab, kui palju ja millist ratast pidurdada või kiirendada ning kas
on vajalik vähendada mootori pöördemomenti
Anduritelt saadud signaalide põhjal kontrollib juhtplokk tehtud muudatuste
tõhusust ja vajadusel vähendab või suurendab neid
ESP töötamise ajal vilgub armatuurlauas vastav märgutule lamp
ESP- süsteem vajab töötamiseks
järgmist infot :
Millises suunas Millises suunas liigub auto
tegelikult ?
tahetakse autot Vastuse saamiseks
juhtida ? mõõdetakse auto
Vastuse saame pikisuunalist ja
külgsuunalist kiirendust
rataste Kui auto tegelik
pöörlemissageduse liikumissuund erineb juhi
poolt soovitust, see
anduritelt ja tähendab , et auto on
rooliratta hetkel ala- või
pöördenurga ülejuhitav,sekkub auto
juhtimisse ESP- süsteem
andurilt ( tavaliselt
HALL või optiline
andur)
ESP- süsteemi
töötamine
Alajuhitavuse korral Ülejuhitavuse korral
(auto püüab liikuda ( auto püüab hakata
otse) pidurdatakse pöörlema ümber
tagumist kurvi oma püsitelje)
seespoolset ratast pidurdatakse
ja reguleeritakse esimest kurvi
mootori välispoolset ratast
pöördemomenti ja reguleeritakse
mootori
pöördemomenti