19.05.2017
Система распределения тормозных усилий — это специально разработанная программа действий, помогающая распределить нагрузку на колеса при торможении на скользкой или неоднородной поверхности. Это уменьшает тормозной путь и делает остановку безопаснее и эффективнее. В отличие от системы ABS, работающей только при резком торможении, EBD помогает сохранить баланс на протяжении всей поездки. Но при этом EBD не является альтернативой ABS, а становится ее более эффективным дополнением.
Что такое система распределения тормозных усилий?
Электронная система распределения тормозных усилий, чаще всего встречается как EBD (Electronic Brake Distribution), работает в паре с ABS и является программным дополнением, нежели физическим механизмом. В зависимости от нагрузки на автомобиль, программное обеспечение распределяет тормозное усилие на колеса, тем самым обеспечивая устойчивость машины и управляемость.
Как правило, в случае резкого торможения вся сила нагрузки (центр тяжести) на автомобиль переходит на переднюю часть, тем самым ослабляя заднюю ось. Уменьшив нагрузку на заднее колесо (независимо от типа привода), есть огромная вероятность того, что они полностью могут быть заблокированы. В результате при плохом дорожном сцеплении автомобиль может понести в сторону, а задняя часть стать неконтролируемой. Именно для того, чтоб не было подобной ситуации в новые автомобили, параллельно с ABS стали внедрять механизм EBD.
Преимущества и недостатки
Основным преимуществом является то, что электронный распределитель тормозных сил позволяет наиболее эффективно реализовать потенциал торможения автомобиля в зависимости от внешних факторов (загрузка, движение в повороте и т.д.). При этом система работает автоматически, и для ее запуска достаточно нажатия на педаль тормоза. Также система EBD позволяет тормозить при затяжных поворотах без риска уйти в занос. Основным недостатком является то, что, в случае использования шипованных зимних шин, при торможении с применением системы распределения тормозного усилия EBD, по сравнению с обычным торможением, возрастает тормозной путь. Этот минус также характерен для классических антиблокировочных систем. Фактически электронная система распределения тормозных усилий EBD является отличным дополнением ABS, делая ее более совершенной. Она вступает в работу до начала запуска антиблокировочной системы, подготавливая автомобиль к более комфортному и эффективному торможению.
Принцип работы
Принцип работы EBD
ЕБД постоянно следит за вращение колёс автомобиля, в момент экстренного торможения сначала в игру вступает EBD. Считывая показания датчиков скорости, система распределяет тормозное усилие таким образом, что бы на каждом колесе оно было соответствующим условиям, в котором находится это колесо.
То есть если, например, при резком торможении, давление на задние колёса меньше, то тормозное усилие на передние колёса должно быть уменьшено, для сохранения баланса.
При торможении в повороте, процедура немного меняется, потому как тут разница в нагрузке не между передней и задней осью, а между левыми и правыми колёсами. Однако основной принцип системы распределения тормозных усилий EBD остаётся – создать верный баланс между всеми колёсами для максимально эффективного торможения.
Принцип работы системы распределения тормозных усилий EBD, видео
Границы срабатывания
Естественно, что никакая система не может работать в условиях превышающих возможности любой электроники. Так при слишком неоднородном сцеплении колёс с поверхностью, скользкий лёд и асфальт – для примера, любые электронные помощники могут потерпеть фиаско.
Тормозное усилие на колёсах, находящихся на асфальте будет уменьшаться до баланса с колёсами на льду, а это практически как, совсем отпустить педаль тормоза. В таких пограничных ситуациях нюансы будут зависеть от настройки всех систем активной безопасности.
Помните, что лучше не доводить машину до попадания в ситуации, когда вам может понадобиться помощь электроники для исправления ситуации.
ESP (Elektronic Stability Program) ASC (Active Stability Control)
Программа электронной стабилизации ESP – продукт 90-х годов, который появился в результате работы конструкторов над исправлением недостатков ABS. BMW совместно с Robert Bosch GmbH и Continental Automotive Systems разработали систему, уменьшающую крутящий момент, передаваемый двигателем колесу, для предотвращения заноса и применили её в модельном ряду BMW 1992 года. С 1987 по 1992 года, Mercedes-Benz and Robert Bosch GmbH совместно разрабатывали систему электронного контроля устойчивости автомобиля и назвали её «Elektronisches Stabilitätsprogramm» (ESP). ESP в отличие от ABS не только контролирует скорость вращения каждого из колес и давление в тормозной системе, но и следит за поворотами руля, боковым ускорением автомобиля, режимами работы двигателя и трансмиссии. ABS лишь пресекала попытки колес заблокироваться, предоставляя водителю самому, насколько позволяет его мастерство, выпутываться из сложной ситуации. Иногда мастерства не хватало. Одна из распространенных ошибок: автомобиль входит в поворот на слишком высокой скорости, а водитель, осознав это, резко тормозит плюс чрезмерно выворачивает руль в сторону поворота. В итоге машину все равно заносит. Система курсовой устойчивости в автомобилях Mitsubishi получило название ASC (Active Stability Control). Эта интеллектуальная электроника сочетает функции ABS, антипробуксовочной системы TCL (Traction Control) и активного управления курсовой устойчивостью. Блок управления ASC определяет движение автомобиля на основании информации (скорость вращения каждого из колёс, давление в тормозной системе, угол поворота руля, поперечное ускорение) от различных датчиков с периодичностью 25 раз в секунду и рассчитывает модель идеальной траектории движения автомобиля. Блок управления ASC сравнивает текущую траекторию движения автомобиля определяя её по соответствию движения машины и действиям водителя с моделью идеальной траектории движения автомобиля. Сопоставив эти данные блок управления ASC, во-первых, фиксирует аварийно – опасную ситуацию, во-вторых, рассчитывает и подаёт исполнительным механизмам команду к исполнению контролирующего воздействия. То есть затормаживает определённое колесо с выверенным усилием. Если необходимо ограничить мощность двигателя, блок управления ASC, связанный с блоком электронного управления двигателем, корректирует мощность и количество оборотов коленчатого вала, таким образом, чтобы приблизить текущее движение автомобиля к модели движения идеального автомобиля. Вот так это выглядит в реальной жизни.
Автомобиль движется по кривой, возникающая при этом центробежная сила стремится сместить машину к внешней стороне поворота или опрокинуть её. допустим, автомобиль входит в вираж на слишком большой скорости, а водитель, осознав, что ошибся с её выбором и сейчас окажется на встречной полосе или в кювете, делает другую ошибку, например, резко тормозит или чрезмерно выворачивает руль в сторону поворота. получив информацию от датчиков, система ASC практически мгновенно регистрирует, что автомобиль оказался в критическом положении и, не допуская блокировки колёс до юза, перераспределяет тормозные усилия на колёсах таким образом, чтобы их результирующая противодействовала поперечной силе, стремящейся развернуть автомобиль вокруг вертикальной оси. в этом случае будет притормаживать заднее колесо, находящееся на внутренней стороне поворота. это незамедлительно вызовет силу, «притягивающую» переднюю ось автомобиля на верную траекторию. Так же система ASC проявляет себя с лучшей стороны при объезде неожиданно возникшего препятствия. Представим себе ситуацию, когда автомобиль движется по широкой загородной трассе, водитель при этом довольно расслаблен – ведь впереди нет ни перекрёстков, ни поворотов, лишь длинная прямая. Но, допустим что на его пути возникает препятствие. например коробка или кирпич, выпавший из впереди идущего грузовика. водитель резко объезжает препятствие, допустим влево, а затем, чтобы стать в свою же полосу, вращает руль вправо. В этом случае ASC сначала притормаживает заднее левое колесо, помогая машине увильнуть от препятствия, и она предсказуемо двигается влево. затем, при возвращении на прежнюю траекторию, будет притормаживать переднее левое колесо, что предотвратит занос и направит передок в нужную сторону.
Но для того, чтобы выполнить такую сложную работу, ASC недостаточно только датчиков ABS. Поэтому в автомобиле установлены дополнительные датчики (датчики ускорения и угловой скорости, датчик рулевого колеса). Один сообщает системе о том, в какую сторону и с какой скоростью вращается рулевое колесо. Еще два определяют угол поворота машины и уровень боковых ускорений. Показания этих датчиков позволяют моментально вычислить, что происходит с автомобилем, и привести в действие исполнительные механизмы.
Основные элементы системы
Схема расположения элементов EBD (АВS) в конструкции автомобиля
Конструктивно система распределения тормозных усилий реализована на базе системы ABS и состоит из трех элементов:
- Датчики. Они фиксируют данные о текущей частоте вращения каждого колеса. При этом EBD использует датчики ABS.
- Электронный блок управления (общий для обеих систем управляющий модуль). Получает и обрабатывает информацию о скорости, анализирует условия торможения и приводит в действие соответствующие клапаны тормозной системы.
- Гидравлический блок системы ABS. Выполняет регулировку давления в системе, изменяя тормозные усилия на всех колесах в соответствии с сигналами, подаваемыми блоком управления.
Признаки неисправности EBD
Любой отказ системы приводит к ухудшению торможения в экстренной ситуации, что вряд ли может быть замечено водителем. Поэтому единственным признаком неисправности является зажигание контрольной лампочки на приборной панели.
Появление этого сигнала требует немедленной диагностики специальным сканером с выявлением кодов ошибки и устранением неисправностей.
Система очень надёжна, поэтому самой частой неисправностью бывает отказ колёсных датчиков. Это связано с их работой в тяжёлых условиях по влажности и загрязнённости.
Рекомендуем: Как установить камеру заднего вида на автомобиль (схема подключения)
Коррозия и механические поломки приводят к пропаданию сигнала, что немедленно будет замечено электронным блоком, и появится индикация контрольной лампы. Проверка достаточно проста для диагностики, ремонт сводится к замене датчика или ревизии его проводки.
Немного истории
Система EBD это не новая технология. Инженеры занялись ее разработкой еще в прошлом веке, и уже к концу 80-х годов систему можно было встретить в новых автомобилях. Разработчиками автомобильных гигантов было замечено, что система антиблокировочного торможения (ABS) не справляется со всей, возложенной на нее, задачей. Во время исследований стало понятно, что основная нагрузка при торможении приходится на передние колеса.
Антиблокировочная система, в свою очередь, позволяла избежать заклинивания при торможении передних, однако, задние колеса находились в неподвижном состоянии, что приводило к заносу транспорта.
Во время исследований конструкторских бюро было выяснено, что распределения тормозных усилий, в момент самого торможения, происходят равномерно на все шасси автомобиля. Однако сами колеса при этом находились в совершенно разных условиях. Решающим фактором было сцепление колеса с поверхностью торможения. Как результат, поведение каждого шасси было индивидуальным. Так, поскольку блокирование приходилось на задние колеса, это приводило к тому, что кузов транспорта начинало забрасывать в сторону. Передние же были свободны от стопора, что позволяло водителю управлять транспортом. В связи с этим появилась необходимость в разработке системы распределения тормозных усилий.
Когда необходима
Проблемы с торможением могут в нескольких ситуациях — экстренном торможении, торможении в повороте и при движении колес по двум типам покрытия. Это случается когда, например, одна сторона автомобиля находится на асфальте, а вторая — на заснеженной обочине.
В первом случае, когда водитель с усилием нажимает педаль тормоза, на переднюю ось смещается центр тяжести автомобиля, что при условии передачи равномерного тормозного усилия на все колеса приводит к блокировке задних колес. Это приводит к заносу и потере управляемости автомобилем. Изменение загрузки автомобиля, например, перевоз задних пассажиров или груза в багажнике, также меняет необходимые тормозные усилия для обеих осей.
При торможении в повороте центр тяжести переносится на сторону автомобиля, идущую по внешнему радиусу. Торможение в таких условиях также грозит заносом и разворотом автомобиля. Такие же последствия несет и торможение на разнородном покрытии, когда, например, одна сторона автомобиля движется по асфальту, а вторая — по льду или снегу.
Рекомендуем: Насколько важны условия хранения шин для эксплуатации?
Во всех этих случаях система ABS не может справиться с проблемами — зачастую случается блокировка колес и последующий занос. Выйти из такого положения без проблем могут только опытные водители.
Как работает алгоритм, отлаженный до мелочей?
Вникнем в алгоритм работы системы распределения тормозных усилий глубже. Можем ли мы положиться на неё полностью? Давайте выясним. В работе данной технологии используется три основных элемента:
- датчики вращения колеса;
- клапаны тормозных магистралей;
- электронная система управления.
Своё функционирование система начинает после нажатия на педаль тормоза.
В первую очередь в электронике запускаются алгоритмы, направленные на анализ ситуации с колёсами. Если по информации, поступающей от датчиков вращения, передние и задние в этот момент начинают крутиться с разными скоростями, запускается система ebd.
Её главными исполнительными механизмами являются клапаны тормозных магистралей, управляя которыми можно перебросить давление так, чтобы задняя пара колёс не заблокировалась раньше передних, до момента срабатывания ABS, при этом на переднюю ось система распределения тормозных усилий не воздействует вовсе.
Рекомендуем: Ремонт электрооборудования автомобиля
Нужно отметить, что EBD способна срабатывать не только при прямолинейном торможении, когда нагрузка распределяется между передней и задней частями автомобиля, но и при боковых торможениях, распределяя усилия между левыми и правыми колёсами.
В целом же EBD и ABS отлично дополняют друг друга, являясь эдаким высокоэффективным симбиозом.
Благодаря им обоим мы получаем довольно безопасный автомобиль, который не преподнесёт сюрпризов на дороге в случае внезапных торможений.
Система ebd надёжна и практически безотказна. Есть ли у неё недостатки? Оказывается, это тот редкий случай, когда инженеры создали самодостаточный алгоритм без изъянов.
Пределы срабатывания Eltectronic Brake Distribution
Единственным ограничением срабатывания системы EBD является – возможности электроники. Любой электронный помощник может сработать неверно, если разница покрытий для колёс будет значительной. Например, асфальт и скользкий лёд.
При попытке выровнять данную разницу, система должна будет снизить тормозное усилие со стороны асфальтового покрытия. В смоделированных условиях это будет равноценно отпусканию педали тормоза. Безопасность автомобиля в подобной ситуации будет определяться настройками всей системы безопасности.
Всегда намного безопаснее не доводить машину до необходимости использования электронных помощников. Результатом использования EBD будут более безопасные повороты и высоко эффективное торможение.
Источник
