Ebd

Принцип действия и конструкция EBD

Величина тормозного пути с EBD и без нее При 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 курсовой устойчивости 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 тормозных механизмах 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.

Принцип работы Electronic Stability Program

Из теории автомобиля известно, что существуют два нежелательных явления при движении – избыточная и недостаточная поворачиваемость.

В идеале, когда наступает предел сцепления колёс с дорогой, автомобиль должен скользить наружу поворота всеми четырьмя колёсами с одинаковой интенсивностью, точно так же прекращая скольжение одновременно передней и задней осью.

Реально это случается редко, поэтому одна ось неминуемо обгоняет другую, что приводит к появлению ненулевого угла между продольной осью автомобиля и касательной к его траектории.

Причём угол увеличивается, реакция водителя может быть неправильной или запоздалой, машина начинает совершать курсовые колебания, что и означает потерю стабилизации и переход в неуправляемое вращение.

Избыточная управляемость означает опережение в уводе или срыве задней оси. Машина поворачивает нос внутрь поворота, развитие явления принято называть заносом. В определённой мере это условно, но терминология сложившаяся.

Обратная ситуация считается недостаточной управляемостью. Первой срывается передняя ось, автомобиль «плужит», уходя наружу поворота, при этом почти не слушается руля, поскольку наименьшее сцепление именно у управляемых колёс.

Занос

Попасть в занос может любой автомобиль, хотя у заднеприводных, тем более заднемоторных компоновок такая вероятность больше, поскольку именно на заднюю ось приходится избыток тяги в первом случае и основная масса во втором.

Ещё в автошколах водителей учат, что для компенсации заноса надо поворачивать руль в сторону заноса и сбрасывать газ.

Советы настолько же правильные, насколько, как это ни парадоксально, бесполезные, и даже вредные:

• водитель и так инстинктивно вывернет руль в сторону заноса, это естественное движение в случаях, когда нос машины уходит в сторону от траектории;
• необходимо точно дозировать угол и время поворота руля, на что неопытный человек не способен;
• для стабилизации машины надо выполнить компенсирующее обратное движение руля, чему не учат;
• сброс газа поможет только заднеприводной машине, при заносе переднего привода или полного газ надо наоборот, добавлять.

Система ESP отреагирует куда адекватней, просто притормозив наружное колесо, а также обеспечив правильное управление тягой, в зависимости от типа привода.

Сам тип начавшейся потери управляемости компьютер заметит по датчику вращения кузова и воздействию водителя на рулевое колесо. Причём влияние будет строго дозированным, без возникновения колебательного процесса.

Предотвращается самое страшное и типичное развитие ситуации, когда машину начинает «разматывать» с нарастанием амплитуды и выбрасывает с дороги на втором или третьем лихорадочном вращении руля запаниковавшим водителем.

Таким образом, вмешательство системы проявится двояко:

• произойдёт компенсация заноса на первом же колебании кузова;
• отклонение от траектории плавно погасится, без заброса в обратную от первого смещения сторону.

Пока машина сохраняет хоть какое-то сцепление с дорогой, ESP способна надёжно погасить занос в самом его начале, водитель не успеет даже испугаться, а скорее всего ничего и не заметит.

Единственное, что ему доступно в штатной ситуации – высвечивание лампочки на передней панели, говорящей, что система сработала и надо быть осторожней, машина на пределе устойчивости.

Снос

При опережающей потери зацепа на передней оси автомобиля, да ещё и переднем приводе, ситуация становится совсем неприятной для рядового водителя:

• скользят именно управляемые колёса, машина не реагирует на поворот руля;
• для компенсации надо совершать действия, прямо противоположные инстинктивным, распускать руль в ту же сторону, куда сносит нос машины, а вместо сброса газа поддерживать нейтральную тягу на передних колёсах или даже добавлять крутящий момент;
• всё происходит неожиданно, поскольку переднеприводные машины устойчивее по своей природе;
• снос может совершенно внезапно перейти в занос из-за продольного перераспределения веса автомобиля.

ESP точно так же, как и в предыдущем случае, спокойно отреагирует подтормаживанием нужных колёс, возьмёт на себя управление тягой, а изменением степени усиления рулевого управления прозрачно намекнёт водителю на неправильные действия рулём.

С работающими на пределе передними колёсами система ничего делать не станет, им и так тяжело, а аккуратно притормозит заднее внутреннее колесо. Обычно этого достаточно для стабильного восстановления траектории.

Принцип работы ASR системы

По своей конструкции данная система отдаленно напоминает ABS. Да, это очередная аббревиатура, однако ее-то большинство водителей должны знать. Это антиблокировочная система тормозов.

Если же возвращаться к ASR, то для работы этой системы, автомобиль должен иметь рабочую электронную блокировку дифференциала, а также управление крутящим моментом мотора. Кроме того, каждое из ведущих колес должно оснащаться электромагнитными клапанами, которые размещаются в блоках ABS.

Как видите, хорошая работа ASR зависит от работы блока ABS и блока управления двигателем.

Система может предотвратить проскальзывание ведущих колес на любых скоростях. Но для простоты можно выделить два основных их диапазона:

• До 60км/час. Малые скорости. Система немного притормаживает ведущие колеса, в результате чего к ним поступает максимальный момент;
• Свыше 60 км/час. ASR работает на снижение крутящего момента, который передается от двигателя к ведущим колесам.

Во время работы данной системы, она оперирует данными о:

• Скорости авто;
• Значении ускорения его ведущих колес;
• Величине их проскальзывания;
• Отклонение автомобиля от прямолинейной оси движения.

Сопоставляя все вышеизложенные данные, система самостоятельно выбирает, что в конкретной ситуации будет наиболее эффективным – притормаживание ведущих колес или же снижение оборотов.

Теперь по каждому из вариантов действий системы подробнее. Во время процесса притормаживания происходит взаимодействие систем ASR и ABS. В моменты, когда ведущие колеса пробуксовывают, система получает сигнал, что колеса вращаются очень быстро, однако машина при этом не двигается. Получению таких данных способствует наличие датчиков линейного движения.

После получения такой информации, система мгновенно начинает реагировать. Сначала она запускает в работу тормозную систему, в результате чего, в последней нагнетается давление, и колеса прекращают вращение. После этого давление в тормозной системе понижается, и колеса продолжают вращение. Эта функция системы ASR эффективна на низких скоростях. Если же проскальзывание начинается на скоростях от 60км/час, ее заменяет другая функция.

Все датчики, установленные на автомобиле, сразу же среагируют, если его повело на больших скоростях. Получив такую информацию, система снижает обороты двигателя, в результате чего удается избежать пробуксовки колес

Важно помнить, система просто снижает обороты, а не полностью останавливает автомобиль

Когда ASR система срабатывает, водитель оперативно получает информацию об этом. Чаще всего такая информация выводится на панель управления, однако в некоторых случаях еще и применяется звуковой сигнал.

В заключение хотелось бы отметить, что практически на всех автомобилях такую систему можно отключать. Это объясняется тем, что к ней необходимо привыкнуть, и не все сразу могут с ней ездить. Однако она является очень полезной и функциональной.

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.

Современные системы пассивной безопасности автомобиля

Безопасность автомобиля является важным фактором, над которым производители и конструкторы постоянно работают. Но иногда всё-таки аварии не избежать. И в таких случаях стоит задача сохранности жизни водителя и пассажиров, находящихся в авто, и понижение вероятности получения различных увечий. Справиться с этой задачей помогает система пассивной безопасности, работа которой наступает в период возникновения дорожной аварии и длится до полной остановки транспортного средства.

Ремень безопасности в автомобиле

Одним из главных составляющих системы безопасности авто является ремень безопасности. Это обычное и эффективное средство во время аварии достаточно крепко придерживает и закрепляет тела находящихся в машине людей в неподвижном состоянии.

Для современного автотранспорта должно быть обязательное присутствие ремней безопасности. Они изготовляются из сверхпрочных материалов. Во многих машинах присутствует резкий, продолжительный звуковой сигнал, который всегда напоминает о не пристёгнутом ремне.

Автомобильная подушка безопасности в транспорте

Подушка входит в список основных предметов безопасности машины. Внешне похожа на обычный матерчатый мешок, но достаточно прочный. В период столкновения автоматически заполняется газом.

Подушки спасают от увечий и ушибов голову и лицо пассажира о твёрдые части салона автомашины. Современные авто могут иметь от четырёх до восьми подушек безопасности.

Верхние подголовники на сиденьях – система безопасности автомобиля

Подголовники находятся сверху на спинке кресла. Они помогают избежать травмы шейного отдела позвоночника при ударе затылком. Во время удара в зад автомашины всё тело удерживается при помощи спинки сиденья, а голова с силой откидывается по инерции назад, что может привести к повреждению шеи. При этом активные подголовники приподнимаются вверх, не позволяя голове отклониться назад.

Бампер как система безопасности автомобиля

В конструкции авто предусмотрены два бампера, находящиеся снаружи автомобиля: впереди и сзади. Они изготовлены из очень прочного пластика и обладают пружинящим, отталкивающим эффектом. Хорошо показали себя при незначительных ДТП.

Стекла триплекс – система безопасности автомобиля

Автомобильные стёкла, изготовленные из специального материала, при их механическом разрушении способны защищать от повреждений кожный покров лица и глаза человека.

Салазки для двигателя входят в безопасность автомобиля

Конструкторы современных автомашин вмонтировали и поместили двигатель на специальную рычажную подвеску. Во время столкновения мотор не перемещается под ноги водителя, а при помощи салазок передвигается вниз под днище.

Автомобильные кресла для детей как система безопасности автотранспорта

Для безопасной перевозки детей в автотранспорте требуется использовать специальные детские автокресла. Такие необходимые приспособления защищают ребёнка при столкновении или переворачивании авто от серьёзного увечья или повреждения. Они надёжно закрепляют малыша в автокресле, которое, в свою очередь, должно фиксироваться на автомобильном сиденье при помощи ремней безопасности.

Что такое EBD

Дальнейшее развитие ABS привело к появлению на современных автомобилях системы электронного распределения тормозных усилий EBD (Electronic Brake Force Distribution). Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов. Эти системы всегда работают в паре, поэтому чаще всего в каталогах можно увидеть аббревиатуру ABS+EBD. Идея EBD выросла из того факта, что при резком торможении на неоднородном покрытии автомобиль начинает разворачивать. Это происходит оттого, что степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое. Система EBD, используя датчики ABS, анализирует положение каждого колеса при торможении и строго индивидуально дозирует тормозное усилие на нем. Система EBD позволяет эффективно тормозить в разных дорожных условиях, учитывая участки дороги с разнородным покрытием, загруженность автомобиля и техническое состояние покрышек. EBD распределяет тормозные усилия на каждое колесо в отдельности, чтобы обеспечить оптимальное сцепление с дорогой. Особенно заметна польза EBD при торможении в повороте. Думаю, многие из водителей не раз сталкивались с ситуацией, когда в закрытом повороте перед ними оказывался автомобиль очередного нерадивого автолюбителя, вздумавшего отдохнуть на обочине. Именно EBD позволяет в такой ситуации тормозить, не теряя контроля над автомобилем. Без этой системы торможение в лучшем случае закончится сносом с траектории. В худшем случае все может закончиться довольно плачевно. Принципиально отличие EBD и других систем от базовой ABS в том, что они помогают водителю управлять автомобилем постоянно, а не только при экстренном торможении.

Принцип работы системы распределения тормозных усилийРабота системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:удержание давлениясброс давленияувеличение давленияПо данным датчиков угловой скорости 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.

Еще работа EBD поможет распределить тормозную силу в случае резкого торможения в повороте противостояв заносу и сносу автомобиля, потери траектории пути. При поворотах сильнее нагружаются внешние колеса относительно поворота, а нагрузка на внутренние колеса уменьшена, тем самым автомобиль подвержен риску заноса или потери траектории и вылета с поворота. В этом случае EBD уменьшит тормозное усилие на внешние колеса тем самым не дав им заблокироваться. Автомобиль становится управляемым, значительно повышается уровень безопасности движения. С системой EBD можно смело тормозить в повороте и на смешанном покрытии. Электроника по разности частот вращения «поймет», что колеса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колесах, которые имеют лучшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колес), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.Также система EBD при торможении учитывает загрузку автомобиля.

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.

Устройство

Система распределения тормозных усилий является компонентом ABS. Поэтому, чтобы понять устройство EBD — что это такое в автомобиле — нужно рассмотреть сначала антиблокировочную систему.

Она включает следующие компоненты: блок управления, датчики скорости вращения колес, исполнительный механизм гидроагрегата, исполнительное оборудование в тормозной системе (электрогидронасос обратного хода, гидроаккумулятор, управляющие электрогидравлические клапаны).

По сложности ABS подразделяют на одно-, двух- и многоконтурные (обычно четырех). Этим определяется количество клапанов (по 2 на контур).

Electronic Brakeforce Distribution использует датчики вращения колес и блок управления, общие с ABS. Помимо этого, в нее входят обратные и редукционные клапаны в тормозной магистрали вместо обычных клапанов управления давлением или межосевых регуляторов тормозных сил.

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

Итак, каждое колесо автомобиля имеет встроенный независимый датчик, считывающий информацию с назначенного колесного диска. Считка информации происходит не только при торможении, но и в период движения

Причем особое внимание уделяется нагрузке, воздействующей на каждое колесо. Полученная информация попадает непосредственно в управляющую систему «Мозги»

Этот центр уже самостоятельно распределяет тормозные усилия.

Система обязательно учитывает:

• Загруженность автомобиля;
• Нагрузку, оказываемую на колеса

После учета этих двух показатель, подаются соответствующие сигналы на исполнительный элемент. Элемент быстро среагирует на полученную команду и придет в исполнение. Тем самым обеспечится минимальный тормозной путь, не произойдет аварии, заноса или вылета за пределы дороги.

Если объяснить все проще, то управляющий блок сравнивает полученные показания, с оптимальными, заложенными в системе, подгоняет их под эталон. Далее сигнал поступает на цилиндры тормозной системы, которые уже зададут усилия на соответствующие им колеса. На эти условия отводится задача по обеспечению оптимальной сцепки колес с дорожным покрытием. Оно может изменяться даже за доли секунд, не то что десятые, но и сотые. Такая скорость работы тормозной системы проектирует оптимальную длину тормозного пути, устойчивость авто в поворотах и непредвиденных ситуациях. Следовательно, водитель может предугадать поведение транспорта и и комфортно управлять автомобилем.

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.