После появления в автомобилях первых антиблокировочных систем для тормозных механизмов (ABS), работавших по простейшему принципу сброса давления в гидравлике при первых признаках скольжения шин, стало ясно, что эффективность системы надо повышать. Расплатой за стабильность авто в ходе торможения стали: удлинение тормозного пути и несколько других недостатков.
В ходе развития техники появились многоканальные системы с добавочным интеллектом, позволяющие предсказывать ситуацию и более точно управлять торможением, раздавая давление на каждое колесо строго дозированно, учитывая его положение и условия работы.
Конструкция получила аббревиатуру EBD, то есть Electronic Brakeforce Distribution, распределение тормозных усилий.
Для чего в машине система EBD
Принцип работы обычной ABS из первых воплощений подразумевает наличие единого канала управления. На каждом колесе имеется датчик скорости вращения, показания которого в виде частоты электрических импульсов передаются по кабелям в общий электронный блок, где кодируются в цифровую информацию и обрабатываются микрокомпьютером.
Прибор анализирует все поступившие данные и определяет скорость движения автомобиля. Заметив начало торможения, он приступает к оценке отклонений частоты вращения отдельных колёс, фиксируя таким образом начало их проскальзывания из-за превышения предела сцепления с дорогой.
Поскольку эффективность замедления в случае перехода в скольжение сильно ухудшается, что дополнительно может быть отмечено по сигналам датчика линейного ускорения автомобиля, принимается решение на регулирование давления в тормозной магистрали.
Читайте также: Назначение и принцип работы системы ESP
В состав системы входят следующие устройства:
- датчики вращения колёс, обычно индукционные или те, что работают за счет эффекта Холла;
- электронный блок обработки данных и управления исполнительными механизмами;
- гидравлический блок с насосом тормозной жидкости, ресивером-аккумулятором давления, входными и выходными электрогидравлическими клапанами;
- раздельные тормозные магистрали по осям или отдельным колёсам;
- тормозная педаль и связанный с нею главный тормозной цилиндр;
- рабочие колёсные тормозные цилиндры.
Подобная организация антиблокировочной системы позволяет решить задачу стабильности и частично оптимизировать торможение, но достигается это ценой неминуемого увеличения тормозного пути в некоторых условиях.
Не учитываются особенности загрузки автомобиля, распределения массы по осям, а также динамического перераспределения веса.
Дополнением к ABS стала система распределения тормозных усилий, позволяющая почти полностью решить проблему. Достигнуто это было применением четырёхканального управления раздельно по колёсам, и более точного прогноза поведения автомобиля.
Таким образом, EBD можно считать усовершенствованной ABS, учитывающей больший объём информации и располагающей дополнительными возможностями по индивидуальному управлению каждым тормозным цилиндром или их кластерами.
Принцип работы системы распределения тормозных усилий
EBD, в отличие от ABS, работает ещё до того, как началось скольжение. Система располагает данными о загрузке осей, полученными в процессе работы и умеет управлять усилиями.
Например, если основная масса машины приходится на переднюю ось, то есть зад машины не нагружен, то естественный эффект динамического перераспределения веса машины вперёд при торможении будет усугубляться лёгкой задней осью.
В условиях экстренного торможения на скользком покрытии задние колёса начнут блокироваться слишком рано, результатом станет снижение давления во всей системе и возможности хорошо нагруженных передних колёс не будут реализованы. Тормозной путь устремится в бесконечность.
Ещё хуже ситуация может возникнуть в повороте на неровной дороге. Водителей старых автомобилей, не оборудованных тормозной электроникой, даже учили, что тормозить в повороте категорически не рекомендуется, а что происходит при подбросе колёс на ухабах во время нажатия на тормозную педаль они могли заметить сами и запомнить на всю жизнь.
Антиблокировочные системы очень облегчили управление, теперь торможение в повороте стало не только возможным, но и рекомендуемым действием.
Статья по теме: Что такое атермальное остекление в автомобиле
В сложных условиях неопытному водителю надо было только нажать на тормоз с максимальным усилием и дальше корректировать машину только рулевым колесом, нужное сцепление обеспечит автоматика.
Роль EBD во всех этих случаях заключалась в минимизации тормозного пути. Если передние колёса при обычном торможении имеют запас по сцеплению, когда задние уже заблокировались и подвергнуты обслуживанию со стороны ABS, то будет очень нерационально сбрасывать давление и с них тоже.
Наоборот, надо добавить усилие на переднюю ось, не сбрасывать его равномерно со всех колёс, а перераспределить. Четырёхканальные системы на это способны, а соответствующая программа управления электронным блоком и стала основой EBD.
То же самое и в повороте. Внутренние колёса могут настолько разгрузиться из-за центробежной силы, что буквально поднимаются в воздух. Естественно, при попытке торможения они мгновенно заблокируются, поскольку сила сцепления близка к нулю.
ABS отреагировала бы на ситуацию полным прекращением торможения, то есть поступила бы как водитель старой школы.
Но EBD гораздо умнее, она способна не только исключить блокировку разгруженных колёс внутренней по отношению к повороту стороны автомобиля, но и увеличить давление в тормозных цилиндрах внешней, загруженной стороны.
Это надо знать: Как проверить Датчик Массового Расхода Воздуха (ДМРВ)
Машина начнёт достаточно эффективно замедляться, что в ситуациях с превышением скорости в повороте может спасти и технику, и водителя с пассажирами.
Возможны и другие ситуации, когда раздельное управление с прогнозированием может помочь быстро остановить автомобиль:
- торможение на дороге с неоднородным покрытием, когда коэффициент сцепления для всех колёс сильно различается, это попадание в лужи, локальную грязь или пятна льда;
- начало вращения автомобиля, некоторые колёса ещё способны к торможению, когда прочие уже скользят и неуправляемы;
- кратковременные подбросы колёс на неровностях;
- неисправности или загрязнения в тормозной системе, когда имеются различия в эффективности колёсных тормозных механизмов.
Принцип помощи водителю со стороны EBD именно в том и состоит, что добавляется ранее недоступная ему функция раздельного обслуживания колёс при торможении.
Это интересно: Что лучше полный привод, передний или задний
Если раньше он мог в какой-то степени имитировать работу ABS прерывистым нажатием на педаль, то уж управление тормозным балансом было доступно только в отдельных гоночных сериях, где самые опытные пилоты управляют сложными и дорогими автомобилями.
С появлением EBD это стало доступным каждому, причём без каких-либо особых навыков и знаний.
Устройство системы
Регулирование тормозного усилия раздельно по всем колёсам в первую очередь потребует применения многоканальной антиблокировочной системы.
Отсюда и формируется состав EBD:
- индивидуальные датчики на каждое колесо;
- впускные и выпускные клапаны, открывающие давление жидкости на рабочие цилиндры, фиксирующие его неизменным или сбрасывающие усилие;
- электрический насос тормозной жидкости, способный быстро изменять давление в системе;
- гидравлический аккумулятор давления, оптимизирующий работу насоса;
- специальная управляющая программа, которая, собственно, и составляет основу EBD, отличая её от четырёхканальной ABS;
- дополнительные датчики, расширяющие возможности системы, они могут входить в состав бортовой электроники более высокого уровня, чем отвечающей только за тормоза.
Точные алгоритмы работы EBD разных производителей по понятным причинам не афишируются, но можно выделить общие алгоритмы, образующие модель EBD в программной памяти её компьютера.
Существует некое пороговое условие, за которым EBD оживает из ждущего режима и включается в работу тормозов. Это условие формируется по результатам непрерывного анализа поступающей от датчиков информации.
К сведению: Что такое тормозной суппорт и как он работает
Как только блок поймёт, что существует вероятность блокировки колёс, он переходит в режим фиксации давления, в результате чего перекрываются оба клапана на каждом колесе, давление стабилизируется.
Дальше оценивается развитие ситуации и подаются команды на открытие или закрытие отдельных клапанов, давление увеличивается или уменьшается, происходит импульсное регулирование торможения на грани блокировки, то есть самое эффективное.
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.
Плюсы и минусы
Соотношение достоинств и недостатков EBD сильно зависит от конкретного исполнения, система непрерывно совершенствуется, количество версий уже давно перевалило через десяток.
Достоинства:
- уменьшается тормозной путь, даже по сравнению с ABS;
- машина стабильно ведёт себя при торможении в повороте;
- характер замедления меньше зависит от загрузки автомобиля, что особенно важно для коммерческого транспорта;
- минимизируется набор условий, при котором может возникнуть занос при торможении.
Недостатки:
- возможны ситуации, когда срабатывание системы удлиняет тормозной путь, вплоть до ощущения полного отказа тормозов, ведь случаются ситуации, в которых более эффективно машина замедляется именно в скольжении, а его EBD призвана исключать;
- не до конца отработаны алгоритмы работы на автомобилях с полным приводом, такие шасси могут создавать проблемы даже опытным водителям;
- система недостаточно совершенна для работы на скользких склонах, поэтому до сих пор она автоматически отключается в таких условиях на малых скоростях.
Каждая ситуация, в которой EBD раскрывает свои возможности недостаточно полно, анализируется, и в алгоритмы её работы вносятся коррективы.
Кроме того, с развитием техники идёт повышение быстродействия работы её элементов. Поэтому каждая последующая версия имеет всё меньше недостатков, а достоинства не оспариваются.
