19.05.2017
Система распределения тормозных усилий — это специально разработанная программа действий, помогающая распределить нагрузку на колеса при торможении на скользкой или неоднородной поверхности. Это уменьшает тормозной путь и делает остановку безопаснее и эффективнее. В отличие от системы ABS, работающей только при резком торможении, EBD помогает сохранить баланс на протяжении всей поездки. Но при этом EBD не является альтернативой ABS, а становится ее более эффективным дополнением.
Что такое система распределения тормозных усилий?
Электронная система распределения тормозных усилий, чаще всего встречается как EBD (Electronic Brake Distribution), работает в паре с ABS и является программным дополнением, нежели физическим механизмом. В зависимости от нагрузки на автомобиль, программное обеспечение распределяет тормозное усилие на колеса, тем самым обеспечивая устойчивость машины и управляемость.
Как правило, в случае резкого торможения вся сила нагрузки (центр тяжести) на автомобиль переходит на переднюю часть, тем самым ослабляя заднюю ось. Уменьшив нагрузку на заднее колесо (независимо от типа привода), есть огромная вероятность того, что они полностью могут быть заблокированы. В результате при плохом дорожном сцеплении автомобиль может понести в сторону, а задняя часть стать неконтролируемой. Именно для того, чтоб не было подобной ситуации в новые автомобили, параллельно с ABS стали внедрять механизм EBD.
Плюсы и минусы
Соотношение достоинств и недостатков EBD сильно зависит от конкретного исполнения, система непрерывно совершенствуется, количество версий уже давно перевалило через десяток.
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.
Источник
Принцип работы
Принцип работы EBD
ЕБД постоянно следит за вращение колёс автомобиля, в момент экстренного торможения сначала в игру вступает EBD. Считывая показания датчиков скорости, система распределяет тормозное усилие таким образом, что бы на каждом колесе оно было соответствующим условиям, в котором находится это колесо.
То есть если, например, при резком торможении, давление на задние колёса меньше, то тормозное усилие на передние колёса должно быть уменьшено, для сохранения баланса.
При торможении в повороте, процедура немного меняется, потому как тут разница в нагрузке не между передней и задней осью, а между левыми и правыми колёсами. Однако основной принцип системы распределения тормозных усилий EBD остаётся – создать верный баланс между всеми колёсами для максимально эффективного торможения.
Принцип работы системы распределения тормозных усилий EBD, видео
Границы срабатывания
Естественно, что никакая система не может работать в условиях превышающих возможности любой электроники. Так при слишком неоднородном сцеплении колёс с поверхностью, скользкий лёд и асфальт – для примера, любые электронные помощники могут потерпеть фиаско.
Тормозное усилие на колёсах, находящихся на асфальте будет уменьшаться до баланса с колёсами на льду, а это практически как, совсем отпустить педаль тормоза. В таких пограничных ситуациях нюансы будут зависеть от настройки всех систем активной безопасности.
Помните, что лучше не доводить машину до попадания в ситуации, когда вам может понадобиться помощь электроники для исправления ситуации.
ESP (Elektronic Stability Program) ASC (Active Stability Control)
Программа электронной стабилизации ESP – продукт 90-х годов, который появился в результате работы конструкторов над исправлением недостатков ABS. BMW совместно с Robert Bosch GmbH и Continental Automotive Systems разработали систему, уменьшающую крутящий момент, передаваемый двигателем колесу, для предотвращения заноса и применили её в модельном ряду BMW 1992 года. С 1987 по 1992 года, Mercedes-Benz and Robert Bosch GmbH совместно разрабатывали систему электронного контроля устойчивости автомобиля и назвали её «Elektronisches Stabilitätsprogramm» (ESP). ESP в отличие от ABS не только контролирует скорость вращения каждого из колес и давление в тормозной системе, но и следит за поворотами руля, боковым ускорением автомобиля, режимами работы двигателя и трансмиссии. ABS лишь пресекала попытки колес заблокироваться, предоставляя водителю самому, насколько позволяет его мастерство, выпутываться из сложной ситуации. Иногда мастерства не хватало. Одна из распространенных ошибок: автомобиль входит в поворот на слишком высокой скорости, а водитель, осознав это, резко тормозит плюс чрезмерно выворачивает руль в сторону поворота. В итоге машину все равно заносит. Система курсовой устойчивости в автомобилях Mitsubishi получило название ASC (Active Stability Control). Эта интеллектуальная электроника сочетает функции ABS, антипробуксовочной системы TCL (Traction Control) и активного управления курсовой устойчивостью. Блок управления ASC определяет движение автомобиля на основании информации (скорость вращения каждого из колёс, давление в тормозной системе, угол поворота руля, поперечное ускорение) от различных датчиков с периодичностью 25 раз в секунду и рассчитывает модель идеальной траектории движения автомобиля. Блок управления ASC сравнивает текущую траекторию движения автомобиля определяя её по соответствию движения машины и действиям водителя с моделью идеальной траектории движения автомобиля. Сопоставив эти данные блок управления ASC, во-первых, фиксирует аварийно – опасную ситуацию, во-вторых, рассчитывает и подаёт исполнительным механизмам команду к исполнению контролирующего воздействия. То есть затормаживает определённое колесо с выверенным усилием. Если необходимо ограничить мощность двигателя, блок управления ASC, связанный с блоком электронного управления двигателем, корректирует мощность и количество оборотов коленчатого вала, таким образом, чтобы приблизить текущее движение автомобиля к модели движения идеального автомобиля. Вот так это выглядит в реальной жизни.
Автомобиль движется по кривой, возникающая при этом центробежная сила стремится сместить машину к внешней стороне поворота или опрокинуть её. допустим, автомобиль входит в вираж на слишком большой скорости, а водитель, осознав, что ошибся с её выбором и сейчас окажется на встречной полосе или в кювете, делает другую ошибку, например, резко тормозит или чрезмерно выворачивает руль в сторону поворота. получив информацию от датчиков, система ASC практически мгновенно регистрирует, что автомобиль оказался в критическом положении и, не допуская блокировки колёс до юза, перераспределяет тормозные усилия на колёсах таким образом, чтобы их результирующая противодействовала поперечной силе, стремящейся развернуть автомобиль вокруг вертикальной оси. в этом случае будет притормаживать заднее колесо, находящееся на внутренней стороне поворота. это незамедлительно вызовет силу, «притягивающую» переднюю ось автомобиля на верную траекторию. Так же система ASC проявляет себя с лучшей стороны при объезде неожиданно возникшего препятствия. Представим себе ситуацию, когда автомобиль движется по широкой загородной трассе, водитель при этом довольно расслаблен – ведь впереди нет ни перекрёстков, ни поворотов, лишь длинная прямая. Но, допустим что на его пути возникает препятствие. например коробка или кирпич, выпавший из впереди идущего грузовика. водитель резко объезжает препятствие, допустим влево, а затем, чтобы стать в свою же полосу, вращает руль вправо. В этом случае ASC сначала притормаживает заднее левое колесо, помогая машине увильнуть от препятствия, и она предсказуемо двигается влево. затем, при возвращении на прежнюю траекторию, будет притормаживать переднее левое колесо, что предотвратит занос и направит передок в нужную сторону.
Но для того, чтобы выполнить такую сложную работу, ASC недостаточно только датчиков ABS. Поэтому в автомобиле установлены дополнительные датчики (датчики ускорения и угловой скорости, датчик рулевого колеса). Один сообщает системе о том, в какую сторону и с какой скоростью вращается рулевое колесо. Еще два определяют угол поворота машины и уровень боковых ускорений. Показания этих датчиков позволяют моментально вычислить, что происходит с автомобилем, и привести в действие исполнительные механизмы.
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.
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.
Виды BAS
Помощь может оказываться, как по увеличению давления жидкости на выходе модуля главного тормозного цилиндра с усилителем тормозов, так и внутри гидроблока ABS.
Пневматическая система
По пневматическому принципу работает вакуумный усилитель тормозов, который есть почти в каждом автомобиле. Он состоит из двух камер, разделённых гибкой мембраной, в одной из которых создаётся разрежение от впускного коллектора двигателя или отдельного вакуумного насоса, а другая может контролируемо заполняться воздухом под атмосферным давлением.
Усиление, то есть дополнительная сила, прилагаемая к штоку главного тормозного цилиндра, зависит именно от разности этих двух давлений.
При обычном торможении усилитель работает в штатном режиме, снимая часть напряжения с ноги водителя на педали. Но если шток перемещается слишком быстро и со значительным усилием, включается дополнительная система клапанов, прикладывающая к мембране сразу всю силу атмосферного давления.
Получается, что при том же усилии ноги водителя к поршню главного цилиндра приложена уже значительно большая сила. ВУТ действует по правилам чрезвычайной ситуации.
Гидравлическая система
На машинах, оснащённых ABS, уже имеется гидроблок, объединяющий в себе систему клапанов, разрешающих или перекрывающих давление жидкости к исполнительным колёсным механизмам, гидравлический насос с ресивером, создающий и аккумулирующий значительную энергию жидкости под давлением и управляющую электронику. Для создания гидропривода BAS используются также и датчики ABS.
При наличии подобных инструментов вполне достаточно распознать ситуацию возникновения экстремального случая и заставить работать гидроблок по алгоритму помощи водителю, если он сам не справляется. То есть подать давление от насоса на колёсные тормоза в максимальной мере, одновременно позволяя работать ABS и прочим системам в штатном режиме для сохранения устойчивости и управляемости.
Так и поступает электронный блок, анализируя поведения водителя иногда даже в таких мелочах, как скорость переноса ноги с акселераторной педали на тормозную.
ABS бывают разные
В самых дорогих, а значит, и самых эффективных четырехканальных системах каждое колесо имеет индивидуальное регулирование давления тормозной жидкости. Естественно, что количество датчиков угловой скорости, модуляторов давления и каналов управления в этом случае равно числу колес. Все четырёхканальные системы выполняют функцию EBD (регулировку тормозных усилий по осям). Дешевые обходятся одним общим модулятором и одним каналом управления. В таких ABS растормаживание всех колёс происходит при блокировке хотя бы одного. Наибольшее применение получила система с четырьмя датчиками, но с двумя модуляторами (по одному на ось) и двумя каналами управления. В них регулировка давления на оси происходит по сигналу датчика или худшего колеса, или лучшего. Наконец, выпускают трехканальную систему. Три модулятора этой системы обслуживают три канала, производя индивидуальное регулирование давления тормозной жидкости в магистралях передних колес по отдельности и обеих задних колес.
Вы думаете, что давление тормозной жидкости в тормозной магистрали создается только главным тормозным цилиндром? Отнюдь нет. Часто ему помогает специальный, встроенный в систему гидронасос. В новейших ABS с помощью компьютера оценивается динамика движения автомобиля, угол наклона дорожного полотна, сцепление с поверхностью дороги, влияние включенного круиз-контроля при замедлении автомобиля и другие факторы и, на основании этой информации определяет какое нужно давление в тормозной магистрали. Определив необходимую величину давления, ее обеспечивают подачей или стравливанием тормозной жидкости в гидроаккумулятор.
На большинстве автомобилей с антиблокировочными системами торможение на рыхлом снегу и на гравии будет намного больше, чем на остальных автомобилях (из-за эффекта сбора валика грунта или снега перед заблокированным колесом). На последних ABS блоки распознают тип опорной поверхности по относительному скольжению и допускают возможность блокировки колёс. Такие системы не зажгут лампочку неисправности при прокрутке колёс на подъёмнике (например при диагностике ступичных подшипников), хотя в памяти это обязательно отметят.
