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.
Принцип работы EBD
Электроника с помощью датчиков определяет изменение частоты вращения конкретного колеса или пары колёс, которое происходит при попадании автомобиля на сложную поверхность, например, на участок с гололёдом или водой. С помощью анализа данных от датчиков система EBD определяет степень сцепления с дорожным полотном каждого из колёс и принимает решение о распределении тормозного усилия. После этого клапанам поступает команда усилить или ослабить работу тормозных дисков. После уравновешивания тормозных усилий EBD прекращает работу и позволяет водителю свободно маневрировать и изменять траекторию движения.
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.
Что делает EBD? Зачем еще один наворот к ABS и ESP?
Стас [stas90]
06.11.2018,
Кажется, что про системы торможения можно рассказывать бесконечно. Как только происходит апробация одной системы, она внедряется на большинство марок автомобилей, на подмогу ей производители спешат создать еще одну тормозную программу, которая по их словам намного упрощает режим торможения и облегчает управление автомобилем в сложных дорожных условиях. Действительно, предусмотреть все тонкости экстренного торможения, поведение авто на разных дорожных покрытиях сложно. Время показало следующие недостатки простых систем ABS:
- неадекватное поведение тормозной системы на дороге с неравномерным покрытием (одно колесо в грязи, второе на песке, третье в яме, а четвертое на гололеде, типичная ситуация на российских просторах);
- непредсказуемое поведение во время торможения на льду, гололеде;
- смещение тормозного пути на повороте, когда одна из групп колес разгружена;
- во время экстренного торможения на прямолинейном отрезке пути задние колеса сильно разгружаются, при этом даже при небольшом усилии на тормозные колодки они могут быть заблокированы, следовательно, неуправляемы.
Система EBD первоначально была предназначена только для уменьшения тормозного пути для последней из перечисленных ситуаций, особенно, когда автомобиль находится в пригруженном состоянии. Согласно кинематике при резком торможении по инерции задние колеса немного разгружаются. Теоретически они могут вообще оторваться от земли, как в роликах про мотоциклы. Почти вся нагрузка при этом приходится на передние колеса. Для равномерного распределения нагрузки на тормозные оси и разработали систему EBD. Она предназначена для уменьшения тормозного пути:
Что дополняет ЕBD к ABS
Системы ABS, разработанная в 80-х годах, вела контроль по наличию момента заблокирования одного из колес. При этом программно-техническое обеспечение не просчитывало, с какой скоростью вращаются другие колеса, каков их режим сцепления с дорогой. С появлением более умного микропроцессорного управления сигнал с каждого датчика частоты вращения колес преобразуется сначала в цифру (то есть в прямоугольные импульсы стандартной амплитуды, кодирующие частоту). Цифровой сигнал обрабатывается в микропроцессоре по определенному математическому алгоритму. При этом можно математически учесть различные ситуации. Например, если частота вращения переднего колеса значительно меньше, чем всех других, возможно, что оно «зависло» над дорогой. Если только одно из задних колес заблокировано, скорее всего, оно находится на песчаной обочине. Можно запрограммировать большое количество возможных ситуаций и «манеру» торможения каждого колеса в конкретном случае.
Основная идея EBD – научить каждое колесо тормозить по своему сценарию в зависимости от ситуации. Именно поэтому система называется Тормозное Распределение (Brake Distribution).
Система EBD:
- в результате анализа сигналов датчиков АБС формирует тормозные распределенные усилия по каждому контуру в отдельности;
- помогает системе курсовой устойчивости, распределяя усилия торможения по осям;
- уменьшает тормозной путь автомобиля, особенно, загруженного;
- контролирует усилия торможения при воздействии продольных и поперечных нагрузок.
Что работает на систему EBD
Как и все системы помощи при торможении система EBD бессовестным образом эксплуатирует штатную систему ABS, а именно:
- Датчики частоты вращения колес.
- Блок управления ABS, амплитудно-цифровые преобразователи, входные цепи. Микропроцессор, обрабатывающий сигнал, может быть установлен отдельно.
- Гидравлический блок АБС может также доукомплектовываться специальными клапанами EBD.
- Датчик ускорения (G-сенсор).
Техническое исполнение EBD выполнено на базе ABS, его схема имеет стандартный вид.
Причины и признаки неисправности системы, устранение
Причинами неисправности системы EBD могут являться:
- неисправность микропроцессорного управления;
- нарушение программной прошивки;
- отказ одного из датчиков частоты вращения колес, нарушение электропроводки, рабочего зазора;
- отказ клапана гидравлического блока;
- неисправность насоса блока ABS;
- отказ G-сенсора.
Обычно неисправность EBD индицируется одновременно с ошибкой ABS. Признаками такой неисправности является, прежде всего, загорание соответствующих лампочек в процессе движения автомобиля. После программного сброса ошибки свечение предупредительных лампочек на приборной панели может на время пропадать. Но оно вновь появляется после нескольких километров пробега. Поэтому нельзя доверяться горе-диагностам, которые сбросили ошибку и уверяют, что проблема устранена. Надо еще до сброса ошибки записать ее код, расшифровать и устранить. Если ошибка заключается в отказе или пропадании сигналов датчиков вращения колес, необходимо проверить проводку от датчика к блоку АБС, величину и засорение рабочего зазора датчика перед тем, как менять датчик. Датчик должен прозваниваться в режиме «диод» мультиметром хотя бы в одну сторону. Разъемы датчиков для передних колес находятся в районе лонжеронов, задних колес – возле или под задними сиденьями.
После устранения ошибок, возможно, сразу система может быть неработоспособна. Необходима адаптация EBD. Для каждого автомобиля она различна, но обычно включает несколько последовательных торможений. Часто бывает достаточно выехать на трассу и на средней скорости произвести несколько торможений до полной остановки транспортного средства.
Плюсы и минусы
К плюсам системы можно отнести следующие факторы:
- EBD первоначально разработана для контроля экстренного торможения при загруженном авто, поэтому при работе на малом коммерческом транспорте она просто необходима;
- система увеличивает эффективность основной ABS;
- EBD продляет срок службы задних шин, тормозных колодок;
- значительное уменьшение тормозного пути загруженного автомобиля.
Минусы:
- во многих случаях система является ненужным дополнением к другим тормозным программам, если автомобиль эксплуатируется без нагрузок, EBD может находиться в бесконечном оплаченном отпуске;
- как и всякая система, EBD требует обслуживания, если загорелся значок ее неисправности, проблему придется решать, даже если использование системы не принципиально;
- есть случаи неадекватного срабатывания системы.
Сейчас приблизительно 50% автомобилей оборудовано EBD. Показательно, что в последние годы этот процент не увеличивается.
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.
Какие элементы работают в системе
EBD не является исключением и активно занимается эксплуатацией работающей по умолчанию системы ABS:
• датчики, контролирующие вращение каждого колеса;
• входная цепь, блок главного управления ABS, преобразователи цифровых показателей. Иногда микропроцессор устанавливают отдельно, который отвечает за обработку сигналов и их преобразование;
• в некоторых случаях стандартную систему дополнительно комплектуют специальными клапанами EBD;
• использование сенсорных G-датчиков.
Для организации техоснащения используется ABS по стандартной схеме.
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.
