ABS

ABS je zkratka pro Antiblockiersystem nebo také Anti-lock Brake System což znamená protiblokovací systém. Je to systém aktivní bezpečnosti vozidla, který zabraňuje zablokování kola při brzdění a tím ztráty adheze mezi kolem a vozovkou, čímž umožňuje zachování stability, ovladatelnosti a řiditelnosti vozidla v mezních situacích (například při prudkém brzdění). ABS bylo vynalezeno v roce 1929, původně pro letadla, francouzským vynálezcem Gabrielem Voisinem. Systém ABS mimo jiné umožňuje zkrátit brzdnou dráhu, zejména na mokré, zledovatělé nebo zasněžené vozovce - tento nesmysl si zapamatujte pouze pro úspěšné složení testů pro obdržení řidičského průkazu v ČR. Ve skutečnosti je to tak, že pro každou rychlost vozu a adhezní podmínky existuje jedna ideální brzdná dráha dosažitelná brzděním na mezi adheze a tu nijak zkrátit nelze - systém ABS umožní 99,9% řidičů se k ní za uvedených podmínek hodně přiblížit - tj. ABS zkracuje řidičovu, nikoliv teoretickou brzdnou dráhu. Pokud byste byli v brzdění velmi zkušeným řidičem, mohli byste to dokázat teoreticky i bez ABS (zbylá %). Naopak např. za ideálních podmínek - suchá čistá vozovka a vhodné pneumatiky zabrzdíte bez ABS při zablokování kol na kratší dráze než je ta teoretická - v praxi ovšem adhezní podmínky kol, kvalita pneu, účinnost brzd atd. nejsou nikdy stejné a zde vystupuje další účel ABS - zabrzdíte sice na dráze delší, leč vozidlo si zachová svou ovladatelnost.

Hlavní části systému ABS

  • snímače otáček kol
  • „impulsní“ kroužky na nábojích kol
  • řídicí jednotka systému ABS
  • elektrohydraulické / elektropneumatické řídící ventily

Princip

Řídicí jednotka systému ABS neustále zjišťuje aktuální rychlost otáčení každého kola. Z rychlostí dvou diagonálně umístěných kol (popř. jinak) určuje tzv. referenční rychlost vozidla, kterou porovnává s otáčkami kol. Tímto neustálým porovnáváním se zjišťují aktuální zrychlení, zpomalení a skluz každého z kol. Pokud dojde ke snížení rychlosti některého z kol pod stanovenou hodnotu oproti referenční rychlosti, řídicí jednotka odpustí bez ohledu na polohu brzdového pedálu tlak z brzdového systému pomalejšího kola a ihned po jeho roztočení opět tlak napustí zpět. Tak se brzdění přibližuje ideálu na hranici adheze. Tuto akci jsou systémy ABS schopné opakovat několikrát za sekundu a to po celou dobu brzdění až do minimální rychlosti, zpravidla 4 km/h, kdy se systém ABS sám odpojuje.

Požadavky na ABS

regulace brzdné síly musí zajistit stabilitu a ovladatelnost vozidla při všech stavech jízdní dráhy od suché asfaltové vozovky až po náledí regulace brzdné síly se musí rychle přizpůsobit změnám adheze vozovky musí zabránit rozkývání vozidla systém ABS musí rozeznat aquaplaning a vhodně na něj reagovat bezpečnostní systémy musí neustále kontrolovat bezchybnost funkce ABS; při zjištění závady systém vypnout a o jeho nedostupnosti informovat řidiče rozsvícením kontrolky

Rozdíly v systémech ABS

První systémy byly dokonce čistě mechanické, až později byla využita elektronika a její bouřlivý rozvoj umožnil podstatně zkrátit reakční dobu a také celý systém rozměrově miniaturizovat. Starší systémy ABS fungovaly pouze na předních kolech automobilu, při brzdění více zatížených a důležitých pro zachování směru vozu. Moderní systém ABS je dnes na všech kolech automobilu (bez ohledu na to zda se jedná o kotoučové brzdy nebo brzdy bubnové) a systém funguje s mnohem větší pracovní frekvencí, čímž je stále obtížnější až nemožné systému konkurovat zkušenou nohou na brzdě bez ABS. Podobně jako brzdový systém, může být systém vícekanálový, přičemž každý kanál reguluje brzdnou sílu jednoho až několika kol. Nejdokonalejší systém je tedy ten, kdy se počet kanálů rovná počtu kol vozu.

Další vývoj a rozšíření ABS

Na systém ABS navazují (využívají ho) další systémy aktivní bezpečnosti:

Systémy ASR (Anti-Slip Regulation) nebo TCS (Traction Control System), které zabraňují protáčení hnaných kol při akceleraci. Používají v zásadě dva principy nebo jejich kombinaci. Jedním z nich je snižování točivého momentu motoru např. pomocí snižování dodávek paliva a zmenšování předstihu, což má za cíl zmenšit točivý moment na hnaných kolech a zredukovat tak jejich prokluz. Druhý princip se používá zejména pokud prokluzuje pouze některé kolo (kola) a spočívá v jeho přibrzdění, což omezí funkci diferenciálu a přenese tak tok točivého momentu na kolo s lepšími adhezními podmínkami.

Systém ESP (Electronic Stability Program), označován česky též jako stabilizace podvozku. Jeho funkce spočívá v dohlížení nad dynamikou vozidla - tedy jak se vozidlo za jízdy chová a kam chce řidič jet. K tomu složí rozličné množství snímačů a vstupů - akcelerometry podélného a příčného zrychlení, akcelerometr otáčení podél svislé osy, vstupy ze systému ABS (mnohdy systémy ABS, ASR/TCS, ESP a další zastřešuje pouze jedna řídící jednotka), dále snímač natočení volantu, informace o požadované akceleraci z řídící jednotky motoru a další nezbytně nutné signály a informace. ESP pak v kritických situacích ovládá brzdy jednotlivých kol vozu a výkon jeho motoru, aby se dosáhlo požadovaného směru a natočení vozidla v prostoru, případně dosáhlo získání adheze pneumatik po její ztrátě na jedné nebo obou nápravách.

Systém EBD (Electronic Brakeforce Distribution) mění brzdný účinek na jednotlivých kolech tak, aby zohlednil jejich adhezní podmínky. Pokud jsou tedy například pravá kola na kluzkém povrchu u krajnice a levá na suchém asfaltu, systém se snaží kompenzovat vznikající rotační moment způsobený nerovnoměrným brzdným účinkem a zabránit tak možnému vychýlení vozidla ze směru, případně i smyku (tzv. hodiny).

Pokračováním vývoje je i systém BAS (Brake Assistant System) „zvyšující“ sílu na brzdový pedál (tzv. brzdový asistent) - vychází se z poznatku, že ne všichni řidiči v nebezpečí sešlápnou hned brzdu naplno. Proto za předpokladu, že čidla vyhodnotí situaci vozu a chování řidiče jako krizové brzdění, aplikuje systém okamžitě maximální brzdění (s funkcí ABS) bez ohledu na skutečnou polohu pedálu, což má eliminovat reakční dobu a přispět ke včasnému zastavení vozu. Dalším pochopitelným krokem (nacházíte-li se za vozem takto vybaveným) pak bude vazba na čidla vzdálenosti od překážky před vozem atd.