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.

Рис. 6.5 . Принцип работы системы (EBD)

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).

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.

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.

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.

У разных производителей имеет названия:
Electronic Brake Force Distribution – EBD
Elektronishe Bremskraftverteilung – EBV

Система электронного распределения тормозных сил (РТС) обеспечивает одинаковое торможение всех колес автомобиля. РТС перераспределяет тормозные усилия между колесами так, чтобы обеспечить наибольшую эффективность торможения без потери управления автомобилем даже при максимальном усилии торможения. Это обеспечивается вне зависимости от количества находящихся в салоне пассажиров, массы груза и соответственно нагрузки на каждое колесо. Система также срабатывает, когда под действием сил инерции на поворотах или при торможении колеса нагружаются по-разному.
Система РТС работает совместно с АБС и вступает в действие раньше ее.

Рисунок:
Схема работы РТС:
а – вход в поворот без торможения;
б – начало торможения (тормозное усилие равномерно распределено по колесам на осях – риск заноса);
в – РТС подключена – перераспределение тормозных сил на колесах

EBD заменяет собой известные по обычным тормозным системам клапаны управления давлением в тормозной системе или межосевые регуляторы тормозных сил. Задача EBD - предотвращение создания избыточного тормозного усилия на задних колесах еще до срабатывания ABS.
Если проскальзывание одного из колес, определенное датчиком АБС, превышает критическое значение, открывается выпускной клапан и давление в тормозном контуре снижается.
Насос высокого давления при этом не задействуется.
Если, несмотря на это, колесо блокируется, включается система ABS. EBD требует точной регулировки давления, поэтому в ней часто применяются пропорциональные клапаны, открытием которых можно управлять плавно, тем самым точно регулируя давление в тормозных контурах.
EBD в поворотах обеспечивает стабильность автомобиля при торможении в повороте, включается она "в предзоне" срабатывания ABS.
Из-за динамического перераспределения нагрузок при прохождении поворота, относительные нагрузки на внешние колеса увеличиваются, а на внутренние - уменьшаются. Поэтому при торможении внутренние в повороте колеса будут более подвержены блокированию. Система распределения тормозных сил в поворотах снижает давление в тормозных контурах внутренних колес, в результате чего боковая сила остается неизменной. Оценка необходимости снижения давления в тормозной магистрали делается по степени проскальзывания колес.
При проезде крупных неровностей на проезжей части может происходить кратковременный разрыв контакта колеса с дорогой, когда колесо не успевает "вовремя опуститься". Если в этот момент водитель нажмет на педаль тормоза, то такое колесо окажется мгновенно заблокированным. В обычной системе ABS блокирование колеса вызовет немедленное и снижение тормозного давления в соответствующем контуре. В результате этого колесо не будет заторможено и после восстановления контакта с дорожным покрытием не будет создавать тормозного усилия, увеличивая тормозной путь. Система управления амортизаторами получает сигналы от датчиков хода подвески и на их основе оценивает состояние дорожного покрытия. Сигнал передается модулю управления ABS, и он переключается в специальный режим, в котором снижение давления в тормозных контурах замедляется.