Электронная система распределения тормозных усилий. Система распределения тормозных усилий (EBD)

На чтение 3 мин.

Система EBD это не новая технология. Инженеры занялись ее разработкой еще в прошлом веке.ABS и EBD разработаны для совместного использования, что повышает их общую эффективность.

Сегодня электроникой в автомобиле никого не удивишь. Все больше узлов в современном транспорте управляются и контролируются не механикой и не человеком, а микрочипами. Такой стремительный рывок в научно-техническом прогрессе позволил многим разработчикам позаботиться об улучшении безопасности водителей и пассажиров. Среди всевозможных новшеств, сотрудникам конструкторских бюро пришлось поработать и над усовершенствованием системы остановки автомобиля.

Новые разработки помогли избежать заклинивания колес при экстренном надавливании на педаль тормоза.

Прогресс не стоял на месте, и в этой области стали появляться новые технологии, направленные на обеспечение безопасной езды. Среди них EBD (Electronic Brake Distribution) электронная система, которая распределяет тормозные усилия. Каковы преимущества этой разработки и что она собой представляет?

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.

Как это работает

Конструкция EBD включает в себя:

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.

Механическая система распределения тормозного усилия, применявшаяся на предшествующих моделях, уступила место электронному блоку управления (ЭБУ) системы противоскольжения, который с высокой точностью контролирует тормозное усилие в зависимости от условий движения автомобиля.

Распределение тормозного усилия между передними и задними колесами

При нажатии на педаль тормоза во время движения по прямой нагрузка на задние колеса уменьшается, а на передние колеса – возрастает. Электронный блок управления АБС распознает такое состояние по сигналам датчиков частоты вращения и посылает команду в блок управления рабочими цилиндрами тормозов, регулируя тормозное усилие, передаваемое на задние колеса.

Величина этого усилия зависит, например, от загрузки автомобиля, а также от скорости замедления. Таким образом обеспечивается оптимальное распределение тормозных усилий, передаваемых на задние колеса, в зависимости от условий движения.

Распределение тормозного усилия между правыми и левыми колесами (при торможении в повороте)

При торможении в повороте нагрузка на внутренние колеса уменьшается, а на внешние – увеличивается. Электронный блок управления системы противоскольжения распознает такое состояние по сигналам датчиков частоты вращения и посылает команду в блок управления рабочими цилиндрами тормозов, обеспечивая оптимальное распределение тормозного усилия между внутренними и внешними колесами.

Блок управления рабочими цилиндрами тормозов

Блок управления рабочими цилиндрами тормозов состоит из гидрораспределителя и ЭБУ системы противоскольжения.

Используется блок управления рабочими цилиндрами тормозов производства BOSCH, как и на автомобилях Avensis.

Работа системы

Электронный блок управления АБС рассчитывает частоту вращения и интенсивность замедления каждого колеса, а также контролирует блокировку колес на основании сигналов, поступающих от 4-х датчиков частоты вращения. В зависимости от того, пробуксовывают ли колеса, электронный блок управления системы противоскольжения регулирует давление тормозной жидкости в рабочем цилиндре каждого колеса, включая обратный и редукционный клапаны в одном из трех режимов: снижения, удержания и увеличения давления.

Диагностика

При обнаружении ЭБУ системы противоскольжения неисправности АБС с электронной системой распределения тормозного усилия (EBD) включается контрольная лампа АБС и контрольная лампа тормозной системы, указывающие на неисправность системы (см. таблицу ниже).

Одновременно с этим запоминаются электронные коды неисправности (DTC). DTC могут быть считаны по числу миганий аварийной лампы АБС: для этого следует подключить к контактам Tc и CG диагностического разъема DLC3 диагностический прибор SST (09843-18040) или микропроцессорный тестер II.

В системе диагностики предусмотрен активный режим диагностирования сигналов датчиков. Функция активизируется путем подключения к контактам Ts и CG диагностического разъема DLC3 диагностического прибора SST (09843-18040) или микропроцессорного тестера II.

При обнаружении неисправностей в процессе проверки датчиков электронный блок управления системы противоскольжения запоминает соответствующие электронные коды DTC. DTC, записанные в память в ходе проверки датчиков, могут быть считаны по числу миганий контрольной лампы АБС при замыкании контактов Tc и CG диагностического разъема DLC3 или с помощью микропроцессорного тестера II.

Работа в аварийном режиме

При возникновении неисправности в системе АБС ЭБУ системы противоскольжения блокирует включение антиблокировочной системы.

При возникновении неисправности в электронной системе распределения тормозного усилия (EBD) ЭБУ системы противоскольжения блокирует работу этой системы. В этом случае тормозная система будет работать, как при отсутствии АБС с электронной системой распределения тормозного усилия (EBD).

Система распределения тормозных усилий предназначена для предотвращения блокировки задних колес за счет управления тормозным усилием задней оси.

Современный автомобиль устроен так, что на заднюю ось приходится меньшая нагрузка, чем на переднюю. Поэтому для сохранения курсовой устойчивости автомобиля блокировка передних колес должна наступать раньше задних колес.

При резком торможении автомобиля происходит дополнительное уменьшение нагрузки на заднюю ось, так как центр тяжести смещается вперед. А задние колёса, при этом, могут оказаться заблокированными.

Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов . Другими словами, система использует конструктивные элементы системы ABS в новом качестве.

Общепринятыми торговыми названиями системы являются:

• EBD , Electronic Brake Force Distribution ;
• EBV , Elektronishe Bremskraftverteilung .

Принцип работы системы распределения тормозных усилий

Работа системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:

1. удержание давления;
2. сброс давления;
3. увеличение давления.

По данным датчиков частоты вращения колес блок управления ABS сравнивает тормозные усилия передних и задних колёс. Когда разница между ними превышает заданную величину, включается алгоритм системы распределения тормозных усилий.

На основании разности сигналов датчиков блок управления определяет начало блокирования задних колес. Он закрывает впускные клапаны в контурах тормозных цилиндров задних колес. Давление в контуре задних колес удерживается на текущем уровне. Впускные клапаны передних колёс остаются открытыми. Давление в контурах тормозных цилиндров передних колес продолжает увеличиваться до начала блокирования передних колес.

Если колеса задней оси продолжают блокироваться, открываются соответствующие выпускные клапаны и давление в контурах тормозных цилиндров задних колес уменьшается.

При превышении угловой скорости задних колес заданного значения, давление в контурах увеличивается. Происходит торможение задних колес.

Работа системы распределения тормозных усилий заканчивается с началом блокирования передних (ведущих) колес. При этом в работу включается система ABS.

Большинство автомобилей бюджетных моделей очень остро реагируют на действия педалью тормоза. По сути, нажатие на педаль активирует тормозной механизм и колеса замедляют свой ход. Проще не придумаешь - чем сильнее жмешь на «тормоз», тем сильнее он действует. Однако, такая система имеет существенные недостатки.

В сочетании с ABS начали применять систему электронного распределения тормозного усилия (EBD). Задача системы заключается, как становится ясно из названия, в грамотном распределении интенсивности торможения на каждое колесо. Случается так, что автомобиль попадает на неоднородное дорожное покрытие. Допустим, пришлось съехать на обочину, и правые колеса оказались на грунтовой дороге, в то время как левые – остались на асфальте. Соответственно, сила трения при сцеплении колес на грунте и асфальте не одинакова. Чтобы избежать заноса, EBD усилит торможение левыми колесами и ослабит правые, тем самым сохраняя контроль над автомобилем.

История

Первыми начали бороться с блокировкой колес США. В конце 60-х годов фирма Bendix разработала ABS, тем самым дала почву разработке EBD и других дополнений тормозной системы. Первопроходцем стал автомобиль марки Chrystler в 1971 году.

В первую очередь такими системами снабжались автомобили представительского класса. На сегодняшний день, технологии ABS и EBD уже не являются инновационными и устанавливаются, как минимум в качестве дополнительной опции, на большинство автомобилей среднего класса и выше.

Принцип работы

Задача ABS – не допускать блокировки колес. В то время как EBD контролирует распределение тормозного усилия.

Система EBD оперирует данными, которые считывает блок ABS. На каждом колесе установлены датчики, позволяющие передать частоту вращения колеса с помощью электрических импульсов. Также, система считывает показания , тем самым определяя загрузку автомобиля. В конечном итоге, автоматика располагает данными о скорости передвижения автомобиля, его загрузке и степени сцепления колес с дорожным покрытием. Основной плюс в том, что данные считываются с каждого колеса отдельно, что позволяет правильно распределить интенсивность действия тормозного механизма, следовательно, избежать потери управления.

Проще всего понять принцип работы EBD можно, если представить соревнования по перетягиванию каната. До тех пор, пока команды тянут с равной силой, канат остается неподвижен, но как только сдается один – канат резко вырывается в сторону более сильной команды. Здесь принцип аналогичен. Чтобы машину не сорвало в занос, электроника распределяет усилия равномерно, «помогая» ослабленному колесу и при необходимости ослабляя другие колеса.

Эксплуатация

Разумеется, система не может предусмотреть все. Случается так, что колесо на короткий момент может потерять сцепление с дорогой и электроника неверно распределит тормозное усилие. Кроме того, сама система ABS не всегда эффективна на 100%. Особенно в зимнее время года, торможение «юзом» может дать лучший результат. Протектор на зимней резине значительно глубже летнего варианта и при движении по снежной тропе, заблокированные колеса будут «сгребать» снег, тем самым сокращая тормозной путь.

Система EBD (Electronic brake distribution) является закономерным продолжением антиблокировочной системы тормозов, увеличивающей диапазон коррекции торможения и корректирующей недостатки более архаичной ABS.

Разработка системы велась еще в 80-х годах прошлого века, однако массовое распространение механизм получил только в наши дни. Чтобы понять, что такое EBD, необходимо вспомнить об основах работы антиблокировочной системы.

Что такое ABS, и какие недостатки она имеет

ABS — механизм, предотвращающий блокировку тормозов и сохраняющий управляемость при экстренном торможении. Вопреки общепринятому мнению, электроника не сокращает тормозной путь, а на голом льду даже удлиняет его.

Суть действия ABS заключается в том, что электронный блок, получая от датчиков информацию о блокировке, принудительно на короткое время сбрасывает тормозное усилие, на долю секунды позволяя колесам вновь «поймать» дорогу. За секунду электроника совершает до 25 циклов торможение - сброс усилия.

ABS работает только при экстренном торможении. К тому же, при блокировке одного из колес антиблокировочный механизм сбрасывает давление в обоих контурах тормозов. Сила торможения является равной на всех шасси. Это приводит к удлинению тормозного пути, несоответствию интенсивности торможения переднего и заднего контура , повышает риск срыва машины в занос.

Принцип работы EBD

Что же это такое - ebd в автомобиле? Система распределения тормозных усилий является не заменой ABS, а его более прогрессивной разновидностью, дополнением.

Электронный блок механизма распределения от датчиков, установленных на каждой из ступиц, получает информацию о:

• частоте вращения колес;
• скорости;
• загруженности;
• уровне сцепления с дорогой.

Важно, что информация является индивидуальной для каждого диска. Здесь кроется принципиальное отличие системы распределения тормозного усилия EBD от классического противоблокировочного механизма, сбрасывающего давление в тормозах при блокировке даже одного колеса.

Система распределения тормозных усилий работает только с теми колесами, которые оказались заблокированы. Это важно в ситуациях, когда одна пара колес находится на заснеженной обочине, вторая — на асфальте.

Вторым принципиальным отличием является тот факт, что ABS EBD работает не только при полном, но и при частичном нажатии на педаль тормоза. Как правило, подобную ошибку на автомобилях, где установлена электронная система коррекции торможения, совершают неопытные или излишне осторожные водители.

Третьим отличием, выгодно отличающим ЕБД от классической ABS, является возможность осуществлять торможение в затяжных поворотах. При это усилия распределяются таким образом, чтобы автомобиль не сорвался в занос. Аналогичные действия с классической АБС или без нее приведут к срыву задней оси.

Недостатки EBD

Система распределения тормозных усилий EBD имеет определенные недостатки. Однако все они являются не самостоятельными моментами, а недоисправленными проблемами ее предшественницы - классической ABS. Основной проблемой, связанной с работой антиблокировочных систем, принято считать удлинение тормозного пути при езде на зимней ошипованной резине.

Дело в том, что ошипованные покрышки при заблокированных тормозах играют роль своеобразного якоря. Они «вгрызаются» в ледяную корку, создавая огромное сопротивление скольжению. Благодаря этому, машина достаточно быстро останавливается даже в гололед. При работе EBD или ABS этого не происходит.

Сбрасывая давление в тормозных контурах, электроника позволяет колесам постоянно катиться, не зацепляясь за дорогу. Это удлиняет тормозной путь минимум на 10-15%, что было не раз доказано экспериментально (журнал «За рулем», декабрь 2001 г).

Распределение тормозных усилий под электронным управлением имеет и еще один недостаток, достаточно условный. Дело в том, что автомобиль, оборудованный системой EBD, не подходит для спортивного вождения.

Здесь практически невозможно добиться управляемого заноса , столь любимого уличными гонщиками. Водитель не может управлять автомобилем так, как считает нужным. Впрочем, это актуально только в отношении опытных автогонщиков и людей, занимающихся экстремальным вождением.

В качестве вывода

EBD является прекрасным электронным помощником, способным облегчить жизнь начинающего водителя и подстраховать его от ошибок при торможении .

При этом полностью полагаться на работу электроники нельзя. На льду и снежной каше, машина, оснащенная системой распределения тормозных усилий, может повести себя непредсказуемо.