Система ABS, обладающая столь хорошим «послужным» списком: не позволяет блокироваться колёсам, обеспечивает прекрасную управляемость и эффективное торможение на скользких дорожных покрытиях, также имеет и существенные недостатки .
Но это не беда, если на автомобиле установлена ещё и другая система – EBD (Electronic Brakeforce Distribution) , которая вполне справляется с компенсированием недостатков ABS. Так как же работает система распределения тормозных усилий и зачем она нужна?
Что такое ABS? И какие у неё недостатки?
Антиблокировочная тормозная система в секунду может совершать от 15 до 25 циклов притормаживаний. Даже мега профессионал в сфере экстремального вождения ф силу физических факторов не в состоянии осуществить более 5 притормаживаний в секунду.
Задача ABS состоит в преобразовании постоянного давления водителем на педаль тормоза в периодическое, что позволяет сохранять контроль над автомобилем. То есть главной задачей ABS является сохранение управляемости.
Да, АБС - это прекрасная защита от «дураков» и крепкая опора для неопытных новичков, но есть и минусы:
Во время работы системы сложно провести расчёт и предсказать, когда она остановится, ведь торможение фактически контролирует не водитель;
Возможны задержки включения ABS, ведь для корректной работы она должна провести тест дорожного покрытия и просчитать коэффициент сцепления шин с ним. Такое возможно на скользкой дороге при езде на скорости свыше 130 км/ч. Это важно знать, чтобы быть готовым и не растеряться, подумав, что отказали тормоза!
Если происходит частое чередование неровного и неравномерного дорожного покрытия, система может не всегда правильно среагировать в какой момент и для какой дороги просчитать правильный коэффициент сцепления;
Если авто подскочило, система приостанавливает тормозное усилие. Это может привести к внезапной раскоординации водителя в момент бездействия ABS;
Антиблокировочная система устраняет даже мельчайшие попытки блокировки колёс, что может вызвать дискомфорт на рыхлых и сыпучих покрытиях;
ABS завершает свою функцию на скоростях до 10 км/ч. Да, это норма для легковых авто, но если взять в расчёт тяжеловесные машины, например инкассаторские или представительские бронированного типа, тут то может добавляться расстояние до полутора метров к тормозному пути, что может явно привести к ДТП.
Принцип работы ABS
АБС по способу своей работы несколько напоминает поведение опытного водителя за рулём автомобиля. Например, на ледяном покрытии, когда нужно прерывисто подтормаживать, удерживая колёса на грани блокирования. Кроме всего этого, ABS выравнивает работу колёс, регулируя автоматически тормозные усилия. Это происходит на таком уровне, чтобы автомобиль не утратил своей курсовой устойчивости.
Сложность технического исполнения не распространяется на принцип действия этой системы. После нажатия водителем на педаль тормоза, на тормозные механизмы колёс происходит воздействие тормозной жидкости. В месте контактирования автомобильных колёс с дорожным покрытием начинают возникать тормозные силы. В случае продолжения нажатия на педаль, тормозной эффект будет безусловно возрастать, но только до определенного момента
. Если же далее увеличивать тормозное давление, то положительных результатов не стоит и ожидать, так как колёса просто напросто блокируются, вращение их прекращается, а скольжение же наоборот усиливается, хотя воздействие тормозных сил остаётся на том же уровне.
В следствии чего автомобилем становится уже практически невозможно управлять. ABS делает всё необходимое, чтобы такое развитие событий Вы попросту избежали. Получив сигналы от датчиков и сопоставив их нужным образом, блок управления АБС командует распределительному клапану уменьшить давление жидкости в тормозной системе, независимо от того с какой силой Вы осуществляете нажатие на педаль тормоза. Важное в принципе работы ABS и то, что система индивидуально определяет торможение каждого колеса , которое начало испытывать блокировку. Когда ситуация стабилизировалась и миновала блокировочная вероятность, давление тормозной жидкости нормализуется во избежание недотормаживания колёс.
Каждому водителю необходимо знать отличие вождения автомобиля, который оснащён АБС и автомобиля без данной системы. При езде на машине с АБС, смело жмите на тормоза, блокировки колёс не произойдёт. Иногда у водителей, пересевших со старых автомобилей на модели, оснащённые АБС, процесс привыкания проходит не просто. Ведь раньше с педалью нужно было «играть», а сейчас нужно просто давить тормоз в пол.
Принцип работы EBD
EBD следит за контролем распределения тормозного усилия по всем колёсам. Она оперирует данными, предоставленными блоком ABS. Каждое колесо автомобиля с установленной системой EBD оборудовано датчиками, передающими частоту вращения колёс путём электрических сигналов. Ещё системные датчики считывают давление в каждом колесе, определяя насколько автомобиль загружен. В общем EBD располагает данными о том, с какой скоростью передвигается автомобиль, насколько он загружен и насколько хорош контакт колёс с тем или иным дорожным покрытием. Большим плюсом является то, что считывание данных происходит отдельно и независимо с каждого колеса. Это позволяет максимально правильно распределять тормозные действия, избегая потерь в управлении.
Принцип работы EBD можно охарактеризовать на обычном простом примере перетягивания каната. Пока обе команды прилагают равных усилий для перетягивания, канат находится в недвижимом положении. Но если хоть один участник соревнования сложит руки, большая часть каната окажется на стороне соперников. Аналогия проглядывается и в случае с EBD. Во избежание срыва автомобиля в занос, электроника равномерно распределяет усилия, чтобы помочь ослабленному колесу, если необходимо, ослабляя и другие.
Разница между ABS и EBD
EBD является своего рода продолжением, помощником ABS. Основным различием между EBD и ABS является факт помощи водителю не только во время экстренного торможения, но и при каждом нажатии на педаль в обычных ситуациях. EBD всегда помогает водителю в управлении при совершении любого рода торможений.
Система EBD анализирует положение каждого колеса отдельно во время торможения, распределяя необходимое усилие среди них. Такая система прекрасно работает при торможении на поворотах на смешанном покрытии, сберегая курсовую устойчивость автомобиля, в котором центр масс смещается в сторону внешнего радиуса колёс. В этом случае усилия тормозной системы распределяются как между автомобильными осями
, так и между всеми колёсами. EBD более эффективно помогает сохранить траекторию движения и минимизировать вероятность ухода в занос, чем ABS.
История появления EBD
Система EBD технология достаточно не новая. Разработка её инженерами началась ещё в прошлом веке. И уже в конце 80-ых этой системой успешно были оборудованы новые автомобили. Разработчики, трудившиеся для автомобильных гигантов, заметили, что система ABS не справляется полностью с задачей, что на неё возложена. Исследования показали, что при торможении основную нагрузку на себя принимают передние колёса.
Антиблокировочная система, конечно, предотвращала клин передних колёс, но задние оставались без движения, что способствовало заносу автомобиля.
Исследования, проведённые в конструкторских бюро, показали, что тормозные усилия равномерно распределяются между всеми шасси автомобиля, но колёса подвергались абсолютно разным условиям. Фундаментальным фактором явилось сцепление колёс с тормозной поверхностью. В результате каждое колесо вело себя индивидуально . Из-за того, что задние колёса подвергались блокированию, это приводило к бросаниям кузова автомобиля из стороны в сторону. Свободное движение передних колёс способствовало управлению водителем автомобиля. Все эти показатели и повлияли на разработку и создание системы распределения тормозных усилий EBD.
На каких автомобилях устанавливается?
Антиблокировочные системы торможения планировали изначально применять в авиационной сфере, но наладить серийное производство в больших объёмах не удалось. Позже, как известно, ABS стали устанавливать на автомобили и мотоциклы.
В наше время EBD в совокупности с ABS устанавливают на большую часть грузовых и легковых автомобилей
, мотоциклы, дабы исключить возможность перелёта водителя через руль и даже прицепы.
Аббревиатура EBD расшифровывается как «Electronic Brake Distribution», что в переводе означает «электронная система распределения тормозных усилий». EBD работает в комплексе с и является ее программным дополнением. Она позволяет более эффективно распределять тормозное усилие на колесах в зависимости от загрузки автомобиля и обеспечивает более высокую управляемость и устойчивость при торможении.
Принцип действия и конструкция EBD
Величина тормозного пути с EBD и без нееПри экстренном торможении центр тяжести автомобиля смещается в переднюю часть, уменьшая нагрузку на заднюю ось. Если в этот момент тормозные усилия на все колеса будут одинаковыми (что происходит в автомобилях, на которых не используются системы, регулирующие тормозное усилие), задние колеса могут быть полностью заблокированы. Это приводит к потере под воздействием боковых сил, а также к заносам и потере управляемости. Также регулировка тормозных сил необходима при загрузке автомобиля пассажирами или багажом.
В случае, когда торможение выполняется в повороте (при этом центр тяжести переносится на колеса, идущие по внешнему радиусу) или произвольные колеса попадают на поверхности с различным сцеплением (например, на лед), действия одной системы ABS может быть недостаточно.
Решить эту проблему позволяет система распределения тормозных усилий, которая взаимодействует с каждым колесом в отдельности. На практике это включает следующие задачи:
- Определение степени проскальзывания на дорожном покрытии для каждого колеса.
- Изменение давления рабочей жидкости в и распределение тормозных усилий в зависимости от сцепления колес с дорогой.
- Сохранение курсовой устойчивости при воздействии боковых сил.
- Снижение вероятности заноса автомобиля в процессе торможения и поворота.
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.
Процесс распределения тормозных усилий
Распределение тормозных усилий по осям автомобиля На практике работа электронной системы распределения тормозных усилий EBD представляет собой цикл, схожий с работой системы АБС и состоящий из следующих этапов:
- Анализ и сравнение тормозных усилий. Выполняется блоком управления ABS для задних и передних колес. В случае превышения заданной величины в работу включается алгоритм действий, предустановленный в памяти блока управления ЕБД.
- Закрытие клапанов для удержания заданной величины давления в контуре колеса. Система определяет момент начала блокировки колеса и фиксирует давление на текущем уровне.
- Открытие выпускных клапанов и уменьшение давления. Если риск блокировки колес сохраняется, блок управления открывает клапан и уменьшает давление в контурах рабочих тормозных цилиндров.
- Повышение давления. Когда угловая скорость колеса не превышает пороговое значение блокировки, программа открывает впускные клапана и таким образом повышает давление в контуре, создаваемое водителем при нажатии на педаль тормоза.
- В момент начала блокировки передних колес система распределения тормозных усилий выключается, и в работу включается ABS.
Таким образом, система непрерывно контролирует и наиболее эффективно распределяет тормозные усилия на каждом колесе. При этом если в автомобиле перевозится багаж или пассажиры на задних сидениях, распределение усилий будет осуществляться более равномерно, нежели при сильном смещении центра тяжести в переднюю часть автомобиля.
Преимущества и недостатки
Основным преимуществом является то, что электронный распределитель тормозных сил позволяет наиболее эффективно реализовать потенциал торможения автомобиля в зависимости от внешних факторов (загрузка, движение в повороте и т.д.). При этом система работает автоматически, и для ее запуска достаточно нажатия на педаль тормоза. Также система EBD позволяет тормозить при затяжных поворотах без риска уйти в занос.
Основным недостатком является то, что, в случае использования шипованных зимних шин, при торможении с применением системы распределения тормозного усилия EBD, по сравнению с обычным торможением, возрастает тормозной путь. Этот минус также характерен для классических антиблокировочных систем.
Фактически электронная система распределения тормозных усилий EBD является отличным дополнением ABS, делая ее более совершенной. Она вступает в работу до начала запуска антиблокировочной системы, подготавливая автомобиль к более комфортному и эффективному торможению.
При обзоре современного рынка легковых автомобилей и покупателей возникает вопрос, что такое EBD в автомобиле и какую функцию выполняет система с этой аббревиатурой. Аббревиатура EBD расшифровывается как Electronic brake-force distribution (в немецких моделях EBV — Elektronishe Bremskraftverteilung) – это система распределения тормозных усилий, является программным дополнением к привычной для многих автомобилистов антипробуксовочной системе (ABS).
В отличие от чистой ABS, связка ABS + EBD контролирует поведение автомобиля во всех режимах движения, включая экстренное торможение. Важно понимать, что EBD – не механизм, а специально разработанное программное обеспечение, своего рода контролёр действий ABS. Ведущие автомобильные производители устанавливают систему EBD на автомобили (не только легковые, но и мотоциклы и большегрузы) с начала 90-х годов, когда было замечено, что классические антиблокировочные системы, устанавливаемые на новых моделях, зачастую не справляются со своими задачами и совершают некорректные действия, которые могут привести к печальным последствиям.
Иллюстрация распределения тормозных усилий с помощью EBD (Electronic brake-force distribution)
EBD – это система, которая с помощью распределения тормозных усилий на разные колеса помогает водителю держать автомобиль на нужной траектории. При поворотах система не позволяет машине уходить в занос или опасно изменять траекторию движения (сваливаться). Еще одна задача EBD – регулировать поведение антиблокировочной системы на дорогах со смешанным покрытием, оптимизировать ее эффект и предотвращать излишнее или недостаточное вмешательство электроники в процесс управления.
Приведём несколько примеров, когда может быть полезна система EBD:
- При экстренном торможении.
- При торможении на смешанном покрытии. Например, при заезде одной стороной автомобиля на обочину или участок с покрытием, отличным от дорожного.
- При торможение при повороте – распределение нагрузки на тормоза для удержания равновесия автомобиля.
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.
Видео о EBD
Преимущества и вклад в безопасность
Система EBD не имеет ярко выраженных недостатков, а специалисты отмечают ряд преимуществ в ее использовании:
- оптимальный выбор коэффициента сцепления с дорогой задних колёс при любых дорожных условиях;
- контроль и совершенствование работы ABS, повышение устойчивости автомобиля;
- уменьшение степени износа тормозных колодок и дисков, увеличения их срока службы, соблюдение температурных условий эксплуатации;
- снижение необходимого усилия при нажатии водителем на педаль тормоза.
Международный комитет по безопасности движения при ООН отметил неоценимый вклад EBD в работу по обеспечению безопасности дорожного движения и сохранения здоровья и жизни автомобилистов, пассажиров и пешеходов.
Долгое время автомобильная промышленность поставляла транспортные средства, основанные исключительно на законах механики. Сегодня встретить современный автомобиль, который не будет напичкан большим количеством компьютеров и разнообразной вспомогательной электроники практически невозможно. Другими словами, в наше время большинством безопасных автомобилей на пятьдесят процентов управляет искусственный интеллект.
Это, в частности, применимо и к системам безопасности транспортных средств. С каждым годом системы торможения , антиблокировки , антипробуксовки колес становятся все более совершенными и высокотехнологичными, обеспечивая безопасное вождение даже новичкам.
Одним из революционных новшеств в свое время стала система EBD, отвечающая за распределение тормозных усилий.
Система распределения тормозной системы или Electronic Brake Distribution (EBD) была впервые использована в начале девяностых годов прошлого века. Уже тогда большинство производителей автомобилей приняли тот факт, что их системы ABS не дают стопроцентных результатов в плане полной разблокировки колес во время движения. Особенно это бросалось в глаза, когда речь шла о распределении загрузки на тормоза передних и задних колес. ABS без труда справлялась с разблокировкой передних колес, но задний чаще разблокировать не удавалось, что моментально приводило к опасному развороту автомобиля во время движения на скорости.
После нескольких лет исследований было выявлено, что все колеса получают одинаковую тормозную нагрузку. Но проблема была в том, что при этом они все были в разных условиях и имели разное сцепление с дорогой. Таким образом, при одинаковой нагрузке, все четыре колеса могли вести себя совершенно по-разному, создавая аварийную ситуацию во время движения. Передние можно было разблокировать, дав водителю больше контроля над автомобилем, но задние, которые разблокировать не удалось, полностью нивелировали эффект, отправляя машину в занос. Для решения данной сложной проблемы и была создана система EBD — электронная система распределения тормозных усилий.
Сегодня EBD позволяет значительно улучшить управляемость автомобиля и действительно способна вернуть водителю контроль над транспортным средством. Благодаря этой системе сохраняется траектория движения, снижается степень вероятности заноса даже на скользких поверхностях. Электроника легко определяет, насколько велико сцепление, на каком покрытии происходит движение. После этого идет непосредственно распределение тормозных усилий, позволяющее снять тормозную нагрузку с колес, которые имеют хорошее сцепление.
Вся система построена на работе трех основных базовых элементов. Первый – датчики, которые учитывают, насколько быстро вращаются колеса. Эти же датчики используются и системой ABS для получения нужной информации. Второй элемент – клапанная система тормозной магистрали, состоящая из редукционных и обратных клапанов. Третий – блок управления ABS, с которым EBD неразрывно связана.
Суть работы заключается в своевременном получении сигналов от ABS и правильном реагировании на них. Как только автомобиль оказывается в состоянии экстренного торможения, срабатывает система ABS. В этот же момент начинается и работа системы распределения тормозных усилий, которая, принимая все нужные данные с датчиков, определяет, насколько быстро крутятся колеса автомобиля.
После получения и обработки данных, EBD вычисляет, какие из колес имеют нормальное сцепление с дорогой, а какие нет. После этого вступает в силу действие самой системы распределения – из блока поступают сигналы к клапанам, которые отвечают за урегулирование давления в системе тормозов автомобиля. Они распределяют усилие торможения таким образом, чтобы передние колеса получили меньшее его количество. При этом большая часть усилия идет на задние колеса. Так достигается эффект выравнивания усилия, что позволяет улучшить управляемость, сцепление и вернуть контроль над автомобилем водителю, предотвращая тем самым аварийную ситуацию.
В то же время продолжает работать и ABS, которая, ориентируясь на данные о правильно распределенном тормозном усилие, начинает разблокировку колес. Зачастую это позволяет (в 99 процентах случаев) избежать столкновения автомобиля с препятствием на пути.
Чем же отличаются ABS и EBD? Ответ довольно прост. Если ABS работает только в определенные моменты времени, то система распределения тормозных усилий включена постоянно. Она ежесекундно обрабатывает все данные тормозной системы, «понимая» также и то, на какой поверхности происходит движение автомобиля. То есть, фактически, система работает и в те моменты, когда нет даже намека на аварийную ситуацию, постоянно обрабатывая данные с датчиков в системе торможения. При этом в современных авто ABS и EBD – два элемента безопасности, работающие не столько в связке, сколько дополняющие друг друга.
Как бы это не звучало, но на данный момент сказать о недостатках или минусах системы распределения тормозных усилий попросту нечего, так как их по факту нет. С другой стороны, преимуществ использования EBD сразу несколько.
В первую очередь, эта система обеспечивает наиболее безопасное управление автомобилем даже на сложных покрытиях. Водитель может не бояться, что его снесет с дороги или развернет, двигаясь по очень скользкому асфальту.
EBD показывает отличные результаты как при торможении на прямой, так и при аварийном торможении во время крутого разворота или опасного заноса. Более того, во втором случае современные системы способны распределять тормозное усилие не только между передними и задними колесами, но и ориентируясь на обстановку и угол сноса, между внутренней и внешней парой колес, обеспечивая быстрый возврат контроля над автомобилем водителю.
C тех пор, как в автомобильную промышленность пришла электроника, машины начали оснащать все большим количеством вспомогательных систем, которыми управлял электронный интеллект. Это, в частности, касалось и активной безопасности автомобиля: конструкторы усовершенствовали систему торможения, снабдив ее антиблокировочной системой, помогавшей избежать блокировки колес в экстренных ситуациях. Эволюционным развитием систем активной безопасности, связанных с торможением, стало появление еще одного механизма – системы распределения тормозных усилий.
Что представляет собой EBD
EBD (Electronic Brake Distribution), что по-русски означает «система распределения тормозных усилий», начала появляться на автомобилях в конце 1980-х – начале 1990-х годов. Именно тогда инженеры ведущих автомобильных компаний заметили, что антиблокировочная система торможения не может обеспечить стопроцентного эффекта разблокировки колес. Особенно это стало заметным, когда при торможении передние колеса получали большую загрузку, чем задние. При этом, система успешно разблокировала передние колеса, а вот задние оставались заблокированными, из-за чего автомобиль разворачивало. Проведя исследования, специалисты выяснили, что тормозное усилие, которое развивается в подобной ситуации, распределяется между всеми колесами одинаково. Но колеса при этом пребывают в разных условиях – их сцепление с дорожным покрытием различно, следовательно, и ведут они себя по-разному: к примеру, передние разблокированы и «позволяют» водителю управлять авто, а задние – заблокированы, из-за чего машину заносит. Чтобы решить эту проблему, была разработана система распределения тормозных усилий.
EBD состоит из трех основных компонентов: датчиков скорости вращения колес (используются те же датчики, от которых получает информацию ABS), электронного блока управления (опять-таки, общего с ABS), и клапанов в тормозной магистрали – обратных и редукционных. Когда автомобиль экстренно тормозит и срабатывает ABS, автоматически приводится в действие и система распределения тормозных усилий. Ее блок управления принимает информацию с датчиков о том, с какой скоростью вращаются колеса. На основании этих данных, система делает вывод, какие колеса имеют лучшее сцепление с дорогой, а какие – худшее. Затем происходит сам процесс распределения тормозных усилий: блок управления дает команду клапанам, которые, регулируя давление в тормозной системе, распределяют усилие торможения – передние колеса получают его меньше, задние – больше. Таким образом, усилие на всех колесах выравнивается.
Одновременно система ABS, получив сигнал, что тормозное усилие распределено равномерно, разблокирует колеса, а это позволяет водителю обрести контроль над управляемостью и избежать столкновения с препятствием.
Основное отличие EBD от ABS в том, что эта система работает постоянно, контролируя распределение тормозных усилий вне зависимости от дорожных условий и деятельности водителя, а не только в экстремальной обстановке, как та же ABS. Тем не менее, сегодня зачастую автомобили, оснащенные антиблокировочной системой торможения, обладают и системой распределения тормозных усилий – настолько эти механизмы объединены и дополняют друг друга.
Достоинства и недостатки EBD
У этой системы эксплуатационных недостатков не выявлено. А вот достоинств у EBD – много. Ведь, распределяя тормозное усилие между колесами, система помогает водителю сберечь траекторию управления автомобилем, снижает риск уйти в снос или занос. Она одинаково эффективна как при прямолинейном торможении, так и при торможении в крутом повороте. В последнем случае система распределяет тормозное усилие не между передними и задними колесами, а между колесами, идущими по внешнему и внутреннему радиусу поворота.