Работает ebd. Электронная система распределения тормозного усилия (EBD)

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.

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.

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.

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.

Механическая система распределения тормозного усилия, применявшаяся на предшествующих моделях, уступила место электронному блоку управления (ЭБУ) системы противоскольжения, который с высокой точностью контролирует тормозное усилие в зависимости от условий движения автомобиля.

Распределение тормозного усилия между передними и задними колесами

При нажатии на педаль тормоза во время движения по прямой нагрузка на задние колеса уменьшается, а на передние колеса – возрастает. Электронный блок управления АБС распознает такое состояние по сигналам датчиков частоты вращения и посылает команду в блок управления рабочими цилиндрами тормозов, регулируя тормозное усилие, передаваемое на задние колеса.

Величина этого усилия зависит, например, от загрузки автомобиля, а также от скорости замедления. Таким образом обеспечивается оптимальное распределение тормозных усилий, передаваемых на задние колеса, в зависимости от условий движения.

Распределение тормозного усилия между правыми и левыми колесами (при торможении в повороте)

При торможении в повороте нагрузка на внутренние колеса уменьшается, а на внешние – увеличивается. Электронный блок управления системы противоскольжения распознает такое состояние по сигналам датчиков частоты вращения и посылает команду в блок управления рабочими цилиндрами тормозов, обеспечивая оптимальное распределение тормозного усилия между внутренними и внешними колесами.

Блок управления рабочими цилиндрами тормозов

Блок управления рабочими цилиндрами тормозов состоит из гидрораспределителя и ЭБУ системы противоскольжения.

Используется блок управления рабочими цилиндрами тормозов производства BOSCH, как и на автомобилях Avensis.

Работа системы

Электронный блок управления АБС рассчитывает частоту вращения и интенсивность замедления каждого колеса, а также контролирует блокировку колес на основании сигналов, поступающих от 4-х датчиков частоты вращения. В зависимости от того, пробуксовывают ли колеса, электронный блок управления системы противоскольжения регулирует давление тормозной жидкости в рабочем цилиндре каждого колеса, включая обратный и редукционный клапаны в одном из трех режимов: снижения, удержания и увеличения давления.

Диагностика

При обнаружении ЭБУ системы противоскольжения неисправности АБС с электронной системой распределения тормозного усилия (EBD) включается контрольная лампа АБС и контрольная лампа тормозной системы, указывающие на неисправность системы (см. таблицу ниже).

Одновременно с этим запоминаются электронные коды неисправности (DTC). DTC могут быть считаны по числу миганий аварийной лампы АБС: для этого следует подключить к контактам Tc и CG диагностического разъема DLC3 диагностический прибор SST (09843-18040) или микропроцессорный тестер II.

В системе диагностики предусмотрен активный режим диагностирования сигналов датчиков. Функция активизируется путем подключения к контактам Ts и CG диагностического разъема DLC3 диагностического прибора SST (09843-18040) или микропроцессорного тестера II.

При обнаружении неисправностей в процессе проверки датчиков электронный блок управления системы противоскольжения запоминает соответствующие электронные коды DTC. DTC, записанные в память в ходе проверки датчиков, могут быть считаны по числу миганий контрольной лампы АБС при замыкании контактов Tc и CG диагностического разъема DLC3 или с помощью микропроцессорного тестера II.

Работа в аварийном режиме

При возникновении неисправности в системе АБС ЭБУ системы противоскольжения блокирует включение антиблокировочной системы.

При возникновении неисправности в электронной системе распределения тормозного усилия (EBD) ЭБУ системы противоскольжения блокирует работу этой системы. В этом случае тормозная система будет работать, как при отсутствии АБС с электронной системой распределения тормозного усилия (EBD).