Elektronisches Bremskraftverteilungssystem. Bremskraftverteilung (EBD)

Lesen 3min.

EBD ist keine neue Technologie. Ingenieure haben es seit dem letzten Jahrhundert entwickelt: ABS und EBD sind so konzipiert, dass sie zusammen verwendet werden, was ihre Gesamteffizienz erhöht.

Heute wird die Elektronik in einem Auto niemanden überraschen. Immer mehr Knoten im modernen Verkehr werden nicht von Mechanikern und nicht von Menschen, sondern von Mikrochips gesteuert und gesteuert. Ein so rasanter wissenschaftlicher und technologischer Fortschritt hat es vielen Entwicklern ermöglicht, sich um die Verbesserung der Sicherheit von Fahrern und Passagieren zu kümmern. Neben allen möglichen Innovationen mussten die Konstruktionsbüros an der Verbesserung des Autostoppsystems arbeiten.

Neuentwicklungen haben dazu beigetragen, ein Blockieren der Räder beim Nottreten des Bremspedals zu vermeiden.

Der Fortschritt stand nicht still, und in diesem Bereich tauchten neue Technologien auf, die ein sicheres Fahren gewährleisten sollen. Darunter ist EBD (Electronic Brake Distribution) ein elektronisches System, das die Bremskräfte verteilt. Was sind die Vorteile dieser Entwicklung und was ist sie?

Ein bisschen Geschichte

EBD ist keine neue Technologie. Bereits im letzten Jahrhundert begannen Ingenieure mit der Entwicklung, und Ende der 80er Jahre war das System in neuen Autos zu finden. Den Entwicklern des Automobilgiganten ist aufgefallen, dass das Antiblockiersystem (ABS) nicht alle ihm übertragenen Aufgaben meistert. Während der Forschung wurde deutlich, dass die Hauptlast beim Bremsen auf die Vorderräder fällt.

Das Antiblockiersystem wiederum ermöglichte es, ein Verklemmen beim Bremsen der Vorderachse zu vermeiden, jedoch standen die Hinterräder still, was zu einem Schleudern des Fahrzeugs führte.

Bei den Recherchen der Konstruktionsbüros wurde festgestellt, dass die Bremskräfte im Moment des Bremsens selbst gleichmäßig über das gesamte Chassis des Autos verteilt werden. Die Räder selbst befanden sich jedoch in einem völlig anderen Zustand. Ausschlaggebend war die Haftung des Rades an der Bremsfläche. Als Ergebnis war das Verhalten jedes Chassis unterschiedlich. Da sich die Blockierung an den Hinterrädern befand, führte dies dazu, dass die Fahrzeugkarosserie zur Seite geschleudert wurde. Die vorderen waren frei vom Stopper, der es dem Fahrer ermöglichte, das Fahrzeug zu kontrollieren. Diesbezüglich wurde es notwendig, ein Bremskraftverteilungssystem zu entwickeln.

Wie es funktioniert

Das EBD-Design umfasst:

1. Raddrehzahlsensoren. Diese Sensoren übermitteln auch Daten für das Antiblockiersystem.

2. Elektronische Steuereinheit des Systems. Wie die Sensoren ist auch das Gerät mit dem ABS-System verbunden.

3. Ventile der Bremsleitung. Inklusive Rückschlagventile und Druckreduzierventile.

Bei einer Notbremsung wird das Antiblockiersystem ausgelöst, das den Bremskraftverteilungsmechanismus startet. Das Steuergerät erhält von den Sensoren Informationen über die Drehzahl des Fahrwerks.

Darüber hinaus analysiert das System die empfangenen Informationen und ermittelt, welche Räder am stärksten auf der Straßenoberfläche haften. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen verteilt das System die Bremskräfte. Das Signal wird vom Steuergerät an die Ventile der Bremsanlage gesendet, die den Druck zur Lastverteilung regeln: für die Hinterräder etwas mehr als für die Vorderräder. Dadurch wird das Kräftegleichgewicht am Chassis ausgeglichen.

Gleichzeitig erhält das Antiblockiersystem ein Signal, dass die Bremskraft erfolgreich verteilt wurde und entriegelt die Räder. Dadurch kann der Fahrer die Fahrzeugstabilität auf der Straße aufrechterhalten, was das Fahren sicherer macht. ABS und EBD sind so konzipiert, dass sie zusammenarbeiten, um ihre Gesamtleistung zu verbessern.

Das bei den Vorgängermodellen verwendete mechanische Bremskraftverteilungssystem wurde durch ein elektronisches Steuergerät (ECU) für das Antiblockiersystem ersetzt, das die Bremskraft je nach Fahrbedingungen des Fahrzeugs präzise regelt.

Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterrädern

Das Treten des Bremspedals während der Geradeausfahrt reduziert die Belastung der Hinterräder und erhöht die Belastung der Vorderräder. Die ABS-Elektronik erkennt diesen Zustand aus den Signalen der Geschwindigkeitssensoren und gibt einen Befehl an das Bremszylindersteuergerät, das die auf die Hinterräder übertragene Bremskraft regelt.

Die Höhe dieses Kraftaufwandes hängt beispielsweise von der Beladung des Fahrzeugs und auch von der Verzögerungsgeschwindigkeit ab. Dadurch wird die optimale Verteilung der auf die Hinterräder übertragenen Bremskräfte je nach Fahrsituation gewährleistet.

Bremskraftverteilung zwischen rechtem und linkem Rad (beim Bremsen in einer Kurve)

Beim Bremsen in einer Kurve nimmt die Belastung der inneren Räder ab, während sie an den äußeren Rädern zunimmt. Das elektronische Steuergerät des Antiblockiersystems erkennt diesen Zustand aus den Signalen der Geschwindigkeitssensoren und sendet einen Befehl an das Steuergerät für die Arbeitszylinder der Bremsen, um eine optimale Verteilung der Bremskraft zwischen den inneren und äußeren Rädern zu gewährleisten .

Steuergerät für Bremsnehmerzylinder

Das Steuergerät für Bremsnehmerzylinder besteht aus einem Hydraulikventil und einer Schlupfregelungs-ECU.

Wie bei Avensis-Fahrzeugen kommt das Brems-Nehmerzylinder-Steuergerät von BOSCH zum Einsatz.

Systembetrieb

Das elektronische ABS-Steuergerät berechnet die Geschwindigkeit und Verzögerung jedes Rads und überwacht außerdem das Blockieren der Räder anhand der Signale von 4 Geschwindigkeitssensoren. Je nach Radschlupf regelt die elektronische Steuereinheit des Antiblockiersystems den Bremsflüssigkeitsdruck im Nehmerzylinder jedes Rades inklusive der Rückschlag- und Druckminderventile in einem von drei Modi: Druckabbau, Druckhaltefunktion und Druckerhöhung .

Diagnose

Wenn die ECU der Schlupfregelung eine Fehlfunktion des ABS mit elektronischer Bremskraftverteilung (EBD) erkennt, leuchten die ABS-Warnleuchte und die Bremswarnleuchte auf, um eine Systemstörung anzuzeigen (siehe Tabelle unten).

Gleichzeitig werden elektronische Fehlercodes (DTCs) gespeichert. DTCs können an der Anzahl der Blinkzeichen der ABS-Notleuchte gelesen werden: Schließen Sie dazu das SST-Diagnosetool (09843-18040) oder den Mikroprozessortester II an die Tc- und CG-Pins der DLC3-Diagnosebuchse an.

Das Diagnosesystem bietet einen aktiven Modus zum Diagnostizieren von Sensorsignalen. Die Funktion wird aktiviert, indem das SST-Diagnosetool (09843-18040) oder der Mikroprozessortester II an die Ts- und CG-Pins der DLC3-Diagnosebuchse angeschlossen werden.

Wenn bei der Sensorprüfung Fehlfunktionen festgestellt werden, speichert das ECM der Schlupfregelung die entsprechenden elektronischen DTCs. DTCs, die während der Sensorprüfung in den Speicher geschrieben werden, können anhand der Blinkanzahl der ABS-Warnleuchte bei geschlossenen Kontakten Tc und CG des DLC3-Diagnosesteckers oder mit einem Mikroprozessortester II gelesen werden.

Notoperation

Wenn ein Fehler im ABS-System auftritt, blockiert die ECU der Schlupfregelung die Aktivierung des Antiblockiersystems.

Tritt eine Fehlfunktion in der elektronischen Bremskraftverteilung (EBD) auf, übersteuert die ECU der Schleuderregelung das Schleuderregelsystem. In diesem Fall funktioniert das Bremssystem wie bei fehlendem ABS mit elektronischer Bremskraftverteilung (EBD).

Das Bremskraftverteilungssystem soll ein Blockieren der Hinterräder verhindern, indem die Bremskraft der Hinterachse gesteuert wird.

Ein modernes Auto ist so konstruiert, dass die Hinterachse weniger belastet wird als die Vorderachse. Um die Richtungsstabilität des Fahrzeugs zu erhalten, müssen daher die Vorderräder vor den Hinterrädern blockiert werden.

Bei starkem Abbremsen des Fahrzeugs wird die Belastung der Hinterachse weiter reduziert, da sich der Schwerpunkt nach vorne verlagert. Und die Hinterräder können in diesem Fall blockiert werden.

Das Bremskraftverteilungssystem ist eine Softwareerweiterung des Antiblockiersystems. Mit anderen Worten, das System nutzt die Strukturelemente des ABS-Systems auf neue Weise.

Gängige Handelsnamen für das System sind:

• EBD, Elektronische Bremskraftverteilung;
• EBV, Elektronische Bremskraftverteilung.

Das Funktionsprinzip des Bremskraftverteilungssystems

Das EBD-System ist wie das ABS-System zyklisch. Der Arbeitszyklus umfasst drei Phasen:

1. Druckhaltung;
2. Druckentlastung;
3. Druckerhöhung.

Das ABS-Steuergerät vergleicht mit Hilfe der Raddrehzahlsensoren die Bremskräfte der Vorder- und Hinterräder. Wenn die Differenz zwischen ihnen einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird das Bremskraftverteilungssystem aktiviert.

Anhand der Differenz der Sensorsignale ermittelt das Steuergerät, wann die Hinterräder blockiert sind. Es schließt die Einlassventile in den hinteren Bremszylinderkreisen. Der Druck im Hinterradkreis wird auf dem aktuellen Niveau gehalten. Die Einlassventile der Vorderräder bleiben geöffnet. Der Druck in den Kreisen der Bremszylinder der Vorderräder steigt weiter an, bis die Vorderräder zu blockieren beginnen.

Blockieren die Räder der Hinterachse weiterhin, öffnen die entsprechenden Auslassventile und der Druck in den Kreisen der Bremszylinder der Hinterräder sinkt.

Wenn die Winkelgeschwindigkeit der Hinterräder den eingestellten Wert überschreitet, erhöht sich der Druck in den Kreisläufen. Die Hinterräder sind gebremst.

Die Arbeit des Bremskraftverteilungssystems endet, wenn die Vorderräder (Antriebsräder) zu blockieren beginnen. In diesem Fall wird das ABS-System aktiviert.

Die meisten Budget-Autos reagieren sehr empfindlich auf die Aktion des Bremspedals. Grundsätzlich wird durch Drücken des Pedals die Bremse aktiviert und die Räder werden langsamer. Einfacher kann man sich nichts vorstellen – je fester man auf die „Bremse“ drückt, desto stärker wirkt sie. Ein solches System hat jedoch erhebliche Nachteile.

In Verbindung mit ABS wurde die elektronische Bremskraftverteilung (EBD) eingeführt. Die Aufgabe des Systems besteht, wie der Name schon sagt, darin, die Bremsintensität auf jedes Rad richtig zu verteilen. Es kommt vor, dass das Auto auf eine unebene Fahrbahn gerät. Nehmen wir an, Sie mussten anhalten und die rechten Räder landeten auf einem Feldweg, während die linken auf dem Asphalt blieben. Dementsprechend ist die Reibungskraft während der Radtraktion auf Boden und Asphalt nicht gleich. Um ein Schleudern zu vermeiden, verstärkt EBD die Bremswirkung an den linken Rädern und schwächt die rechten ab, wodurch die Kontrolle über das Fahrzeug erhalten bleibt.

Geschichte

Die USA waren die ersten, die Radblockierungen bekämpften. Ende der 1960er Jahre entwickelte Bendix ABS und legte damit den Grundstein für die Entwicklung von EBD und anderen Bremszusätzen. Der Pionier war 1971 das Chrystler-Auto.

Zunächst wurden Wagen der Oberklasse mit solchen Systemen ausgestattet. Heute sind ABS- und EBD-Technologien nicht mehr innovativ und werden zumindest optional bei den meisten Fahrzeugen der Mittelklasse und höher verbaut.

Arbeitsprinzip

ABS hat die Aufgabe, das Blockieren der Räder zu verhindern. Während EBD die Verteilung der Bremskraft steuert.

Das EBD-System arbeitet mit Daten, die von der ABS-Einheit gelesen werden. Jedes Rad ist mit Sensoren ausgestattet, die über elektrische Impulse die Radgeschwindigkeit übermitteln. Außerdem liest das System die Messwerte und bestimmt dadurch die Fahrzeugbeladung. Letztlich verfügt die Automatisierung über Daten über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, seine Beladung und den Haftungsgrad der Räder auf der Fahrbahn. Der Hauptvorteil besteht darin, dass die Daten von jedem Rad separat gelesen werden, was es ermöglicht, die Intensität der Bremswirkung richtig zu verteilen und somit einen Kontrollverlust zu vermeiden.

Der einfachste Weg, die Funktionsweise von EBD zu verstehen, besteht darin, sich ein Tauziehen vorzustellen. Solange die Teams mit gleicher Kraft ziehen, bleibt das Seil stehen, doch sobald man aufgibt, bricht das Seil schlagartig in Richtung des stärkeren Teams aus. Das Prinzip ist hier ähnlich. Damit das Auto nicht ins Schleudern gerät, verteilt die Elektronik die Kräfte gleichmäßig, „hilft“ dem geschwächten Rad und löst bei Bedarf die anderen Räder.

Ausbeutung

Natürlich kann das System nicht alles vorhersehen. Es kommt vor, dass das Rad für einen kurzen Moment die Traktion verliert und die Elektronik die Bremskraft falsch verteilt. Außerdem ist das ABS selbst nicht immer 100% effizient. Vor allem im Winter kann die Schleuderbremsung zu besseren Ergebnissen führen. Das Profil von Winterreifen ist viel tiefer als bei der Sommerversion, und bei Fahrten auf verschneiten Wegen „schaufeln“ blockierte Räder den Schnee und verkürzen so den Bremsweg.

Das EBD-System (Electronic Brake Distribution) ist eine natürliche Fortsetzung des Antiblockiersystems, das den Bremskorrekturbereich vergrößert und die Mängel des archaischeren ABS korrigiert.

Die Entwicklung des Systems wurde bereits in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts durchgeführt, aber der Mechanismus hat erst heute eine Massenverbreitung erhalten. Um zu verstehen, was EBD ist, müssen Sie sich an die Grundlagen des Antiblockiersystems erinnern.

Was ist ABS und welche Nachteile hat es

ABS ist ein Mechanismus, der das Blockieren der Bremsen verhindert und die Kontrolle bei einer Notbremsung behält. Entgegen der landläufigen Meinung verkürzt die Elektronik den Bremsweg nicht, sondern verlängert ihn sogar auf blankem Eis.

Das Wesen der ABS-Aktion besteht darin, dass die elektronische Einheit, die von den Sensoren Informationen über die Blockierung erhält, die Bremskraft für kurze Zeit zwangsweise freigibt, sodass die Räder für den Bruchteil einer Sekunde wieder auf der Straße „auffangen“. In einer Sekunde führt die Elektronik bis zu 25 Bremszyklen durch - Kraftauslösung.

ABS funktioniert nur bei einer Notbremsung. Außerdem entlastet der Antiblockiermechanismus beim Blockieren eines der Räder beide Bremskreise. Die Bremskraft ist bei allen Chassis gleich. Dies führt zu einer Verlängerung des Bremsweges, einer Diskrepanz in der Bremsintensität der vorderen und hinteren Konturen und erhöht die Gefahr, dass das Fahrzeug ins Schleudern gerät.

So funktioniert EBD

Was ist ebd in einem Auto? Das Bremskraftverteilungssystem ist kein Ersatz für ABS, sondern in seiner progressiveren Version eine Ergänzung.

Die elektronische Einheit des Verteilungsmechanismus von den an jedem der Hubs installierten Sensoren erhält Informationen über:

• Radgeschwindigkeit;
• Geschwindigkeit;
• Arbeitsbelastung;
• Griffigkeitsniveau.

Es ist wichtig, dass die Informationen für jede Disc individuell sind. Hier liegt der grundlegende Unterschied zwischen dem Bremskraftverteilungssystem EBD und dem klassischen Antiblockiermechanismus, der die Bremse schon bei Blockierung eines Rades entlastet.

Das Bremskraftverteilungssystem funktioniert nur bei blockierten Rädern. Dies ist in Situationen wichtig, in denen ein Radpaar auf einem verschneiten Straßenrand steht, das andere auf dem Asphalt.

Der zweite grundlegende Unterschied besteht darin, dass ABS EBD nicht nur bei voller, sondern auch bei teilweiser Betätigung des Bremspedals funktioniert. In der Regel machen unerfahrene oder übervorsichtige Fahrer einen ähnlichen Fehler bei Autos, in denen das elektronische Bremskorrektursystem installiert ist.

Der dritte Unterschied, der das EBD positiv vom klassischen ABS unterscheidet, ist die Bremsfähigkeit in langen Kurven. Dabei werden die Kräfte so verteilt, dass das Auto nicht ins Schleudern rutscht. Ähnliche Aktionen mit oder ohne klassischem ABS führen zum Abschalten der Hinterachse.

Nachteile von EBD

Das EBD-Bremskraftverteilungssystem weist bestimmte Nachteile auf. Allerdings sind das alles keine eigenständigen Momente, sondern unvollendete Probleme seines Vorgängers, des klassischen ABS. Als Hauptproblem beim Betrieb von Antiblockiersystemen wird die Verlängerung des Bremsweges beim Fahren mit Winterspikes angesehen.

Tatsache ist, dass Spikereifen mit blockierten Bremsen die Rolle einer Art Anker spielen. Sie "beißen" sich in die Eiskruste und erzeugen eine enorme Rutschfestigkeit. Dadurch stoppt das Auto auch bei eisigen Bedingungen schnell genug. Bei EBD oder ABS passiert das nicht.

Durch die Druckentlastung der Bremskreise lässt die Elektronik die Räder kontinuierlich rollen, ohne in der Fahrbahn hängen zu bleiben. Dadurch verlängert sich der Bremsweg um mindestens 10-15%, was mehrfach experimentell nachgewiesen wurde (Za Rulem Magazin, Dezember 2001).

Die elektronisch gesteuerte Bremskraftverteilung hat noch einen weiteren Nachteil, der eher konventionell ist. Tatsache ist, dass ein mit EBD ausgestattetes Auto nicht für sportliches Fahren geeignet ist.

Es ist fast unmöglich, den von Straßenrennfahrern so beliebten kontrollierbaren Skid zu erreichen. Der Fahrer kann das Auto nicht fahren, wie er es für richtig hält. Dies ist jedoch nur für erfahrene Rennfahrer und Extremfahrer relevant.

Als Schlussfolgerung

EBD ist ein hervorragender elektronischer Assistent, der einem Fahranfänger das Leben erleichtern und ihn gegen Bremsfehler absichern kann.

In diesem Fall können Sie sich nicht vollständig auf die Funktion der Elektronik verlassen. Auf Eis und Matsch kann sich ein mit einem Bremskraftverteilungssystem ausgestattetes Auto unvorhersehbar verhalten.