EBD: что это такое. Система распределения тормозных усилий (EBD) Ebd система распределения тормозных сил

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.

Современная машина буквально напичкана различными системами стабилизации и безопасности. Принцип их работы таков, что без ошеломляющего числа электронной начинки для их исправного функционирования попросту не обойтись. Тема сегодняшней статьи - система распределения тормозных усилий EBD. Мы расскажем о том, какие преимущества дает тот принцип работы, которым обладает система, и дадим исчерпывающий ответ на вопрос, как она работает.

Основные преимущества

Система EBD - это достаточно новая технология, если, конечно, сравнивать ее с классической системой АБС, которая устанавливается на серийные машины последние три десятка лет. EBD появилась в начале 90-х, и впервые ее стали применять на автомобилях зарубежного производства.

Появление такой системы было предписано теми, кто обеспечивал безопасность движения на дорогах общего пользования. Проанализировав статистику, инженеры выяснили, что АБС не решает проблему предотвращения заносов, а сокращение тормозного пути происходит далеко не всегда.

Именно это и потребовало того, что была разработана система распределения тормозных усилий, которая решала бы большинство проблем, возникающих у водителя при очередном экстренном торможении.

Что же это за проблемы? Дело в том, что, когда машина начинает резко тормозить, на ее колеса ложится разная по своему усилию нагрузка. При этом даже у автомобиля, оснащенного системой АБС, тормозное усилие на все четыре колеса окажется одинаковым.

Но не стоит забывать о том, что на колеса легла разная нагрузка. Это приведет к тому, что одна ось будет проскальзывать, тогда как другая, сцепление с дорогой которой несколько выше, уже будет заблокирована. Это приведет к смещению силы сопротивления, которая прикладывается к машине, и автомобиль в конечном счете развернет. Не стоит лишний раз напоминать и о том, что это грозит аварией и потерей управления, что особенно важно при передвижении на скользком покрытии, будь то лед или мокрый асфальт.

Система EBV создана для того, чтобы распределять тормозные усилия строго определенным образом. Их распределение происходит так, что колеса, которые наименее сцеплены с дорогой, получат наименьшее тормозное усилие, что приведет к отсутствию блокировки и последующего за ней заноса.

Колеса, которые сцеплены с асфальтом лучше всего, будут затормаживаться с большим усилием. В конечном счете это приведет к тому, что все четыре колеса будут тормозить одинаково. За счет этого безопасность водителя и пассажиров возрастет многократно, и торможение будет происходить более комфортно и предсказуемо.

Детальный взгляд

Принцип работы такой системы достаточно прост. Весь функциональный узел состоит всего из трех блоков, которые соединены друг с другом последовательно и функционируют синхронно. Так, в обязательном порядке на машину устанавливаются специальные клапаны, которые могут регулироваться при помощи сервопривода или гидравлически. Принцип работы этих клапанов таков, что при подаче электрического импульса они могут открываться или закрываться определенным образом, регулируя напор тормозной жидкости.

Открытие клапанов контролирует блок управления, принцип работы которого основан на применении платы и вживленного в него программного обеспечения. Блок получает сигналы от датчиков, которые подключены к ступицам колес и оценивают скорость их вращения в момент, когда тормозная педаль была нажата.

За счет этого система работает постоянно, ведь блок управления и датчики становятся активными ровно в тот момент, когда водитель запускает двигатель. Это приводит к тому, что водитель и пассажиры всегда находятся в безопасности, а торможение не становится неприятным сюрпризом, который может привести к ДТП.

Резюме

Система распределения тормозных усилий - это мощное средство, которое многократно повышает безопасность водителя и пассажиров. Применение такой системы приводит к тому, что авто становится более предсказуемым на дороге, а торможение не оборачивается опасным заносом, который может привести к печальным последствиям.

Электронная система распределения тормозных усилий EBD (Electronic Brake Distribution) является дополнительным программным «помощником» системе ABS, использует те же компоненты — датчики частоты вращения колес, модуль электронного блока управления, гидравлический блок.

Срабатывает EBD преимущественно в ситуациях экстренного торможения или повышенной загрузки транспортного средства и управляет каждым из колес по отдельности. В целом их совместная работа с ABS направлена на повышение управляемости и устойчивости автомобиля при торможении.

С чего все началось

Система ABS получила широкое распространение в конце прошлого века. По мере ее эксплуатации на различных моделях автомобилей в разных климатических и дорожных условиях накопился определенный отрицательный опыт эксплуатации антиблокировочной системы тормозов, точнее ее некоторое несовершенство:

система неординарно ведет себя при торможении на неравномерном покрытии (одно или несколько колес попадают на покрытие с другими характеристиками, например, на обочину);

плохая управляемость при торможении на скользком покрытии;

торможение в повороте может привести к принятию ошибки антиблокировочной системой, приводящей к заносу;

при резком торможении задние колеса разгружаются, особенно на загруженном авто, и могут быть полностью заблокированы;

при отрывании от дорожного полотна одного из колес ABS буквально «зависает».

На основании накопленного опыта была разработана система распределения тормозных усилий EBD.

EBD: что это такое в автомобиле и что она дает

Основная идея системы EBD – индивидуальный контроль каждого колеса. Например, если автомобиль тормозит таким образом, что только одно из колес находится на скользком дорожном покрытии, система переключает свою работу для торможения на трех оставшихся колесах, чтобы максимально стабилизировать траекторию автомобиля. Тормозные усилия оптимально распределяются только по этим трем колесам. Поведение четвертого скользящего колеса не учитываются в алгоритме. Таким же образом система ведет при «зависании» одного из колес.

Система EBD:

ведет персональный контроль степени проскальзывания по конкретному колесу;

на основании полученных данных формирует индивидуальные тормозные усилия в каждой тормозной магистрали колес;

контролирует курсовую устойчивость при действии сторонних сил в боковом направлении (ускорение кругового движения, ветровая нагрузка, негоризонтальная поверхность дорожного покрытия);

значительно уменьшает вероятность заноса на основании комплексной аналитики и совершенствования программно-технического обеспечения.

Что входит в EBD

Принципиально состав системы EBD не отличается от основных компонентов ABS, а именно:

датчики частоты вращения колес. EBD использует датчики установленной антиблокировочной системы тормозов;

модуль электронного блока управления (также объединенный с АБС);

гидравлический блок «совместного пользования».

Технически EBD ни на сколько не увеличивает количество компонентов системы. Увеличивается лишь ее программная мощь, особенно обеспечение системы торможения.

Принцип работы

Алгоритм работы EBD реализован по замкнутому стандартному циклу, состоящему из трех основных этапов:

поддержание давления в тормозной системе;

экстренный сброс давления в определенном направлении по сигналу блока управления;

постепенное увеличение давления до достижения оптимальной величины.

Обработанные данные частоты вращения передних и задних колес поступают на блок ABS. Сравнивая значения по каждому из датчиков, последний дает команду на запуск алгоритма EBD. Это происходит, как только разность значений частоты превышает запрограммированное значение.

В свою очередь алгоритм EBD определяет уровень срабатывания блокировки-разблокировки задних колес. Этот момент контролируется величиной давления в системе задних тормозных контуров. Как только уровень давления превысит критическое значение, и колеса блокируются, блок управления дает команду на сброс давления. Одновременно происходит контроль давления в переднем тормозном контуре.

Плюсы и минусы электронной системы распределения тормозных усилий

К плюсам можно отнести следующие факторы:

EBD оптимизирована на оптимальное распределение нагрузки именно на задние колеса, что не делает ни одна из аналогичных систем;

система усиливает эффективность базовой ABS;

EBD увеличивает срок службы тормозных колодок, задних покрышек, что особенно чувствительно на автомобилях, эксплуатируемых с максимальными динамическими нагрузками;

способствует уменьшению аварийных ситуаций, снижению величины тормозного пути.

Известно, что Международный комитет по безопасности при ООН отдельным пунктом отметил систему EBD, как вклад в сохранения жизни и здоровья водителей.

EBD во многом дублирует другие аналогичные программы обеспечения устойчивости;

в процессе эксплуатации автомобиля EBD работает только при экстренном торможении, реальных перегрузках, остальную часть времени находится в оплаченной «спячке»;

при определенных условиях EBD может оказать «медвежью» услугу, работая одновременно с прочими антизаносными программами;

если водитель одновременно работает на нескольких автомобилях с различными активированными программами курсовой устойчивости, он должен адаптироваться под каждую из них, в некоторых таких случаях проще и надежнее деактивировать EBD.

В настоящее время система применяется приблизительно на 40-50 % выпускаемых авто. Показательным является тот факт, что данный процент не увеличивается на протяжении последних пяти лет.

Особенности эксплуатации

Главной особенностью эксплуатации EBD является ее срабатывание преимущественно в ситуациях экстренного торможения или повышенной загрузки транспортного средства. В остальных случаях система может не активироваться.

Во время приобретения автомобиля следует внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками. Лучше проверить их по VIN-номеру, так как отдельные модели авто даже практически одной комплектации могут быть с EBD опцией либо без нее.

«Проявить» себя внезапно система может даже при посадке в салон трех массивных пассажиров во время торможения в обычном режиме. При этом не только уменьшится тормозной путь, но и увеличится ускорение.

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 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 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.

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.