Z chwilą rozpoczęcia przez kierowcę hamowania układ ABS zaczyna „obserwację” jego przebiegu. Jeśli nie wykryje tendencji do blokowania żadnego z kół, wówczas nie reguluje ciśnienia płynu hamulcowego dla żadnego z kół. Przypomnę, że zablokowane koło ma 100% poślizgu. Nie obraca się, mimo że jego oś obrotu porusza się z prędkością jazdy samochodu. W pojeździe z układem ABS wiele hamowań odbywa się bez jego ingerencji.

Jeśli układ ABS wykryje tendencję do blokowania przynajmniej jednego z kół, wówczas rozpoczyna regulację ciśnienia płynu hamulcowego dla hamulca tego koła.
Najważniejszym zadaniem układu ABS, wbrew obiegowym opiniom, nie jest skracanie drogi hamownia. Z punktu widzenia bezpieczeństwa osób jadących pojazdem są kwestie ważniejsze (w hierarchii ważności zapisanej w programie układu ABS).

1. Zapewnienie stabilności i kierowalności pojazdu – pod tym stwierdzeniem rozumiemy przeciwdziałanie utracie przez pojazd stateczności lub kierowalności. Kierowalność pojazdu powinna umożliwić jazdę po łukach dróg i omijanie przeszkód, szczególnie gdy pojawiają się nagle. To, z jaką prędkością możliwa jest jazda po łukach czy omijanie przeszkód, zależy od aktualnej wartości współczynnika tarcia wzdłużnego opony do nawierzchni.
Zobaczmy, jak to zadanie w praktyce realizuje układ ABS. Na rys. 43 pokazano dwa samochody: A – bez układu ABS, po nieudanym manewrze omijania przeszkody; B – z układem ABS, po udanym ominięciu przeszkody. Oba rozpoczęły manewr omijania przeszkody w punktach tak samo oddalonych od przeszkody – samochód A w punkcie (2), a samochód B w punkcie (3).
Proszę zauważyć, że samochód A nie zmienił toru jazdy – pozostał on prostoliniowy. Przyczyną była utrata kierowalności, o czym świadczy to, że samochód A jedzie wprost, mimo że ma skręcone koła przednie (1, rys. 43). Na koła przednie działają siły hamowania i siły boczne, ale wartość sił bocznych jest za mała, by zmienić tor ruchu samochodu.
Samochód B ominął przeszkodę, ponieważ dzięki układowi ABS hamowane koła przednie nie zostały zablokowane – samochód nie utracił kierowalności.

2. Skrócenie drogi hamowania – dla możliwie wszystkich rodzajów nawierzchni, od bardzo przyczepnych, po cechujące się bardzo małymi współczynnikami tarcia wzdłużnego, np. lód, układ ABS pracuje tak, aby skrócić drogę hamowania. Kierowca, postępując nieprawidłowo, może zmniejszyć skuteczność układu ABS. W samochodzie z ABS-em nie wolno pulsacyjnie naciskać pedału hamulca, bo układ „zgłupieje”, a droga hamowania wydłuży się.

Jak widać, zapewnienie pojazdowi stabilności i kierowalności jest ważniejsze niż uzyskanie możliwie krótkiej drogi hamowania dla danego rodzaju nawierzchni. Wynika to z tego, że w wielu sytuacjach bezpieczniej jest, gdy zapewnimy kierowcy możliwość sterowania samochodem, nawet kosztem dłuższej drogi hamowania. Z wielu niebezpiecznych sytuacji na drodze można się uratować, stosując manewr omijania połączony z hamowaniem.
Układ ABS musi stale wybierać pomiędzy tymi dwoma zadaniami. Jeśli podczas hamowania ABS reguluje ciśnienie płynu hamulcowego niezależnie dla każdego z kół pojazdu (zakładam, że analizujemy pracę czterokanałowego układu ABS), to gdy tylko jest to możliwe, stara się maksymalnie skrócić drogę hamowania. Ale gdy „zorientuje się”, że może nastąpić pogorszenie stabilności i kierowalności samochodu, wówczas ich utrzymanie, a nie skrócenie drogi hamowania, jest zadaniem priorytetowym.
Takiego wyboru układ ABS musi dokonywać na przykład, gdy samochód porusza się po linii prostej, ale:

• współczynnik tarcia jednej strony nawierzchni drogi jest zdecydowanie mniejszy niż drugiej (patrz cz. 7 artykułu, rys. 37);
• nawierzchnia drogi o wyższej wartości współczynnika tarcia jest miejscowo pokryta np. lodem o niewielkiej wartości współczynnika tarcia (patrz cz. 7 artykułu, rys. 38).

Szczególna sytuacja występuje również wtedy, gdy samochód porusza się po łuku. Jak wiemy, dla każdego zakrętu istnieje tzw. prędkość graniczna przejazdu. Jest to maksymalna prędkość, przy której nienapędzany samochód może przejechać określony łuk drogi. Siły boczne są w stanie zrównoważyć siłę odśrodkową działającą na samochód, dlatego przejedzie on przez zakręt. Gdy prędkość przejazdu przejeżdżającego przez zakręt jest większa od granicznej, siły boczne nie są w stanie zrównoważyć siły odśrodkowej i w następstwie poślizgu (kół osi przedniej, tylnej lub obu) samochód jest wyrzucany z zakrętu.
Jeśli pojazd jedzie po łuku i jego prędkość jest istotnie niższa od granicznej, a kierowca jednocześnie hamuje, to zadaniem układu ABS jest zapewnienie tego, aby mimo hamowania pozostał stabilny i kierowalny. Zwracam tu uwagę na warunek „i jego prędkość jest istotnie niższa od granicznej”, który pochodzi z książki firmy Bosch. Rozpoczęcie hamowania i jego kontynuacja powoduje obniżenie wartości sił bocznych. Te mniejsze, towarzyszące hamowaniu, muszą być w stanie utrzymać samochód na przewidzianym przez kierowcę torze ruchu.
Wyzwaniem dla układu ABS są poprzeczne nierówności na drodze. Jeśli podczas hamowania wystąpi zjawisko aquaplaningu dla jednego lub więcej kół, sytuacja wygląda podobnie. Układ ABS musi je wykryć, a następnie przeciwdziałać utracie przez samochód stabilności i kierowalności.
Praca układu ABS niesie z sobą jeszcze inne korzyści:

• dzięki temu, że zapobiega blokowaniu kół podczas hamowania, chroni oponę przed lokalnym zużyciem (rys. 44). Lokalne zużycie (spłaszczenie) opony, powoduje niewyważenie koła;
• podczas niebezpiecznych sytuacji na drodze pozwala kierowcy skoncentrować się na manewrowaniu samochodem. Nie musi on wówczas pamiętać o wielu zależnościach i trudnościach związanych ze skutecznym hamowaniem samochodem bez układu ABS.

Aby układ ABS mógł realizować te zadania, muszą być spełnione określone wymagania techniczne, przedstawione poniżej.

• Układ ABS musi pracować w zakresie od 2,5 km/h do prędkości maksymalnej, z jaką samochód może się poruszać. Wg firmy Bosch przy hamowaniu pojazdu poruszającego się z prędkością poniżej 2,5 km/h to, czy wystąpi blokowanie kół, czy nie, nie ma już istotnego znaczenia.
• Układ ABS nie może dohamowywać kół w chwili, gdy kierowca zmniejsza siłę hamownia lub je kończy.
• Gdy podczas hamowania z aktywnym układem ABS sprzęgło nie jest rozłączone (jak się później dowiemy, należy to robić zawsze w chwili rozpoczynania hamowania awaryjnego), układ ABS powinien wykryć tę sytuację (drogą pośrednią) i dostosować do niej swoją pracę.
• Pracujący układ ABS nie może powodować narastania drgań towarzyszących pracy zawieszenia.
• ABS musi cechować wysoka niezawodność.

Hamowanie awaryjne samochodem z układem ABS
Prawidłowy przebieg hamowania awaryjnego samochodem z ABS-em, wraz z omijaniem przeszkody, ilustruje rys. 45 – omówienie poniżej.
1. Samochód oznaczony literą A główną drogą zbliża się do skrzyżowania. Jest to pojazd z systemem ABS. Z bocznej drogi wyjeżdża samochód, oznaczony cyfrą 1, który wymusza pierwszeństwo.
2. Kierowca samochodu jadącego główną drogą, znajdując się w pozycji B, zauważa niebezpieczeństwo i postanawia hamować, a jednocześnie omijać samochód, który wymusił pierwszeństwo. Aby kierowca samochodu jadącego główną drogą mógł wykorzystać zalety układu ABS, hamowanie i jednoczesne omijanie powinien wykonać w następujący sposób:
a) Po zauważeniu przeszkody najważniejsze jest szybkie przełożenie nogi z pedału gazu na pedał hamulca (rys. 45/B-1) oraz szybkie naciśnięcie go z możliwie dużą siłą (rys. 45/B-2). Szybkie naciśnięcie pedału hamulca umożliwia rozpoczęcie hamowania. Jeśli bowiem czas od zobaczenia przeszkody do naciśnięcia hamulca wynosi 0,5 s, to jadąc 100 km/h, przebywamy w tym czasie 13,9 m, a więc wymóg ten jest logiczny.
    Naciśnięcie ma być maksymalnie silne i utrzymane przez cały czas hamowania. Jego celem jest uzyskanie możliwie maksymalnego ciśnienia płynu hamulcowego generowanego przez pompę hamulcową dla całego układu hamulcowego. Powinno być ono w stanie doprowadzić do zablokowania koła poruszającego się po szorstkim, suchym betonie. Układ ABS, jeśli nie posiada tzw. asystenta hamowania, nie jest w stanie samoczynnie zwiększyć maksymalnego ciśnienia płynu w układzie.
    Dla hamulca każdego z kół pojazdu układ ABS określa indywidualną, chwilową maksymalną wartość ciśnienia płynu hamulcowego, która może być co najwyżej równa maksymalnemu ciśnieniu płynu hamulcowego generowanemu przez pompę hamulcową dla całego układu hamulcowego.
    Jeśli wartość maksymalnego ciśnienia płynu hamulcowego generowanego przez pompę hamulcową dla całego układu hamulcowego będzie za niska wskutek za małej siły nacisku na pedał hamulca, to układ ABS nie będzie w stanie określić indywidualnej chwilowej maksymalnej wartości ciśnienia płynu hamulcowego dla hamulca koła poruszającego się po nawierzchni o dużej wartości współczynnika tarcia. Wówczas ABS nie będzie regulował ciśnienia dla hamulca koła poruszającego się po nawierzchni o dużej wartości współczynnika tarcia.
b) Jednocześnie z naciśnięciem hamulca lub z minimalnym opóźnieniem należy nacisnąć pedał sprzęgła (rys. 45/B-2). Bezwładność układu napędowego nie może bowiem utrudniać kołom napędzanym zwiększania prędkości obrotowej po wcześniejszym spadku prędkości obrotowej do granicy zablokowania. Dopiero gdy sterownik ABS „upewni się”, że następuje określony wzrost prędkości obrotowej koła, może ponownie rozpocząć stopniowe zwiększanie ciśnienia płynu hamulcowego dla hamulca koła.
c) Osiągamy prawidłowy stan, w którym prawa noga z dużą siłą naciska na pedał hamulca, a lewa naciska pedał sprzęgła (rys. 45/B-3).
3. W większości przypadków można uniknąć wypadku, omijając przeszkodę. W naszym przykładzie samochód, który wymusił pierwszeństwo, zatrzymał się (rys. 45, pozycja 2), kierowca samochodu jadącego główną drogą ma możliwość ominięcia go. Posiadając ABS w samochodzie, może to czynić, nie przerywając hamowania (rys. 45, pozycje C, D, E).

Na samym początku pracy układu ABS może byś słyszalny wyraźny odgłos zablokowania jednego lub więcej kół, bowiem przy pierwszym rozpoznanym zablokowaniu koła tzw. czas odpowiedzi układu (czas od momentu stwierdzenia zablokowania do obniżenia ciśnienia w danym kole) jest nieco dłuższy niż przy kolejnych, następujących po sobie cyklach regulacji.
Podczas pracy układu ABS charakterystyczne jest:

• pulsowanie pedału hamulca, które proszę traktować jako informację, że układ ABS pracuje – nie występuje ono jedynie w samochodach z elektrohydraulicznymi układami hamulcowymi, np. Toyota Prius;
• słyszalne klekotanie, będące następstwem pracy elektrozaworów hydraulicznych zamontowanych w jednostce hydraulicznej (modulatorze) układu ABS.

mgr inż. Stefan Myszkowski