Аббревиатура EBD расшифровывается как «Electronic Brake Distribution», что в переводе означает «электронная система распределения тормозных усилий». EBD работает в комплексе с четырехканальной ABS и является ее программным дополнением. Она позволяет более эффективно распределять тормозное усилие на колесах в зависимости от загрузки автомобиля и обеспечивает более высокую управляемость и устойчивость при торможении.
Содержание
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.
Чем занимается система EBD?
История этой разработки началась не вчера. С активным внедрением антиблокировочной системы (ABS) в 80-х годах минувшего столетия, которая, напомню, противодействует блокировке колёс при торможении и, как следствие, потере управляемости, выяснилось, что она не совсем хорошо справляется со своей работой.
Что имеется в виду? В момент торможения нагрузка на заднюю и переднюю оси разная (спереди больше, чем сзади) – из-за того, что вес и центр тяжести шасси машины смещается по инерции вперёд, поэтому и условия в которых находятся колёса, различны.
Сама по себе ABS не учитывает этой разницы, из-за чего возникла необходимость её доработки для оптимального распределения тормозных усилий.
Так и возникла система ebd. Её главная задача – не допустить блокировки задних колёс из-за разной загрузки осей, а это значит – никаких внезапных заносов задней части автомобиля даже в экстремальной ситуации.
По сути, инженеры лишь доработали программное обеспечение электроники ABS, и не вносили каких-либо новшеств в конструктив.
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.
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.
Принцип действия и конструкция EBD
Величина тормозного пути с EBD и без нее
При экстренном торможении центр тяжести автомобиля смещается в переднюю часть, уменьшая нагрузку на заднюю ось. Если в этот момент тормозные усилия на все колеса будут одинаковыми (что происходит в автомобилях, на которых не используются системы, регулирующие тормозное усилие), задние колеса могут быть полностью заблокированы. Это приводит к потере курсовой устойчивости под воздействием боковых сил, а также к заносам и потере управляемости. Также регулировка тормозных сил необходима при загрузке автомобиля пассажирами или багажом. В случае, когда торможение выполняется в повороте (при этом центр тяжести переносится на колеса, идущие по внешнему радиусу) или произвольные колеса попадают на поверхности с различным сцеплением (например, на лед), действия одной системы ABS может быть недостаточно. Решить эту проблему позволяет система распределения тормозных усилий, которая взаимодействует с каждым колесом в отдельности. На практике это включает следующие задачи:
- Определение степени проскальзывания на дорожном покрытии для каждого колеса.
- Изменение давления рабочей жидкости в тормозных механизмах и распределение тормозных усилий в зависимости от сцепления колес с дорогой.
- Сохранение курсовой устойчивости при воздействии боковых сил.
- Снижение вероятности заноса автомобиля в процессе торможения и поворота.
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.
Читайте также: Устройство и принцип работы главного тормозного цилиндра
Процесс распределения тормозных усилий
Распределение тормозных усилий по осям автомобиля
На практике работа электронной системы распределения тормозных усилий EBD представляет собой цикл, схожий с работой системы АБС и состоящий из следующих этапов:
- Анализ и сравнение тормозных усилий. Выполняется блоком управления ABS для задних и передних колес. В случае превышения заданной величины в работу включается алгоритм действий, предустановленный в памяти блока управления ЕБД.
- Закрытие клапанов для удержания заданной величины давления в контуре колеса. Система определяет момент начала блокировки колеса и фиксирует давление на текущем уровне.
- Открытие выпускных клапанов и уменьшение давления. Если риск блокировки колес сохраняется, блок управления открывает клапан и уменьшает давление в контурах рабочих тормозных цилиндров.
- Повышение давления. Когда угловая скорость колеса не превышает пороговое значение блокировки, программа открывает впускные клапана и таким образом повышает давление в контуре, создаваемое водителем при нажатии на педаль тормоза.
- В момент начала блокировки передних колес система распределения тормозных усилий выключается, и в работу включается ABS.
Таким образом, система непрерывно контролирует и наиболее эффективно распределяет тормозные усилия на каждом колесе. При этом если в автомобиле перевозится багаж или пассажиры на задних сидениях, распределение усилий будет осуществляться более равномерно, нежели при сильном смещении центра тяжести в переднюю часть автомобиля.
1. Датчики скорости вращения колес. Эти же датчики передают данные и для системы антиблокировки торможения.
2. Электронный блок управления системой. Как и датчики, блок также подключен к системе ABS.
3. Клапаны тормозной магистрали. Включают в себя клапаны обратного типа и редукционного.
В момент экстренного торможения срабатывает антиблокировочная система, которая запускает механизм распределения тормозных усилий. На блок управления передается информация с датчиков о скорости вращения шасси.
Далее, система анализирует полученную информацию, устанавливая у каких колес сцепление с поверхностью дороги наиболее максимальное. На основании полученных результатов система проводит распределение тормозных усилий. Сигнал посылается из блока управления к клапанам тормозной системы, которые регулируя давление, осуществляют распределение нагрузки: для задних колес чуть больше, чем для передних. Тем самым баланс усилий на шасси выравнивается.
В то же самое время системе антиблокировки поступает сигнал об успешном распределении тормозных усилий и она производит разблокировку колес. Это позволяет водителю сохранить устойчивость автомобиля на дороге, что делает передвижение более безопасным. ABS и EBD разработаны для совместного использования, что повышает их общую эффективность.
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.
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.
Преимущества и недостатки системы
Основные преимущества системы EBD выражены в самом принципе ее работы.
- Значительно повышается управляемость автомобиля. Водитель может не беспокоиться, что автомобиль развернет при движении на сложном покрытии или вынесет в кювет при выполнении поворота. При условии, что им не были совершены грубые ошибки в вождении.
- Постоянность работы. В отличие от ABS, начинающей работу только при полном нажатии тормоза, EBD работает в автоматическом режиме, включаясь даже при легком нажатии педали. Поэтому скорость реакции у EBD выше, чем у стандартной ABS
- Еще одно преимущество — система включается на полную мощность только на заблокированных колесах. Это позволяет использовать ее плюсы при движении по смешанному покрытию, когда одна пара колес или сторона находится на льду или заснеженной трассе, а вторая — на асфальте.
У EBD существуют и отдельные недостатки, которые достались ей по наследству от ее прародительницы — системы ABS
- Если автомобиль оборудован EBD, то в условиях движения по заснеженной трассе на шипованной резине увеличивается тормозной путь. Шипованные покрышки при нажатии тормоза и блокировке колес создают эффект якоря, создавая усиленное сопротивление скольжению. Благодаря этому автомобиль достаточно быстро останавливается даже при серьезном гололеде. При использовании системы EBD такого эффекта не происходит — она препятствует блокировке колес, что снижает противоскользящий эффект шипованной резины. В результате тормозной путь увеличивается на 10-15 %!
- Еще один достаточно условный недостаток — невозможность использования спортивного типа езды на автомобиле, оборудованной EBD. Ее работа не позволяет отправить автомобиль в управляемый занос, столь любимый уличными гонщиками. Электроника вмешивается и выводит машину из заноса. Нужно понимать, что EBD оборудуются автомобили, предназначенные для передвижения по дорогам общего пользования. Управляемый занос — элемент даже не спортивного стиля вождения, а скорее автомобильного фристайла, который не нужен на обычных дорогах. Тем водителям, которым нравятся эффектные заносы авто, лучше приобретать машину без встроенных электронных систем, стабилизирующих положение автомобиля на дороге.
EBD — прекрасный помощник водителя, помогающий избежать заноса, разворота и выноса автомобиля при блокировке колес. Однако ни одну систему нельзя назвать панацеей, в том числе это утверждение относится и к EBD. При совершении грубых ошибок в вождении, особенно на сложном покрытии (заснеженном, заледенелом, покрытом потоками воды), избежать разворота или выноса практически невозможно. Поэтому даже на оборудованном EBD автомобиле нужно стараться водить аккуратно и стараться не совершать ошибок.
