Як розподіляються гальмівні зусилля. Система розподілу гальмівних зусиль – EBD (Electronic Brake Force Distribution)
Система ABS, що володіє таким хорошим «послужним» списком: не дозволяє блокуватися колесам, забезпечує чудову керованість та ефективне гальмування на слизьких дорожніх покриттях. також має і суттєві недоліки.
Але це не біда, якщо на автомобілі встановлено ще й іншу систему. EBD (Electronic Brakeforce Distribution)яка цілком справляється з компенсуванням недоліків ABS. То як працює система розподілу гальмівних зусиль і навіщо вона потрібна?
Що таке ABS? І які у неї вади?
Антиблокувальна гальмівна система за секунду може здійснювати від 15 до 25 циклівпригальмовування. Навіть мега професіонал у сфері екстремального водіннясилу фізичних факторів не в змозі здійснити більше 5 пригальмовувань в секунду.
Завдання ABS полягає у перетворенні постійного тиску водієм на педаль гальма на періодичне, що дозволяє зберігати контроль над автомобілем. Тобто головним завданням ABS є збереження керованості.
Так, АБС – це чудовий захист від «дурнів» та міцна опора для недосвідчених новачків, але є й мінуси:
Під час роботи системи складно провести розрахунок та передбачити, коли вона зупиниться, адже гальмування фактично контролює не водій;
Можливі затримки включення ABS, адже для коректної роботи вона має провести тест дорожнього покриття та прорахувати коефіцієнт зчеплення шин із ним. Таке можливе на слизькій дорозі при їзді на швидкості понад 130 км/год. Це важливо знати, щоб бути готовим і не розгубитись, подумавши, що відмовили гальма!
Якщо відбувається часте чергування нерівного і нерівномірного дорожнього покриття, система може завжди правильно зреагувати в який момент і для якої дороги прорахувати правильний коефіцієнт зчеплення;
Якщо авто підскочило, система зупиняє гальмівне зусилля. Це може призвести до раптової розкоординації водія у момент бездіяльності ABS;
Антиблокувальна система усуває навіть дрібні спроби блокування коліс, що може викликати дискомфорт на пухких та сипких покриттях;
ABS завершує свою функцію на швидкості до 10 км/год. Так, це норма для легкових авто, але якщо взяти до уваги важкі машини, наприклад інкасаторські або представницькі броньованого типу, то може додаватися відстань до півтора метра до гальмівного шляху, що може явно привести до ДТП.
Принцип роботи ABS
АБС за способом своєї роботи нагадує поведінку досвідченого водія за кермом автомобіля. Наприклад, на крижаному покритті, коли потрібно уривчасто підгальмовувати, утримуючи колеса на межі блокування. Крім того, ABS вирівнює роботу коліс, регулюючи автоматично гальмівні зусилля. Це відбувається на такому рівні, щоб автомобіль не втратив своєї курсової стійкості.
Складність технічного виконання не поширюється принцип дії цієї системи. Після натискання водієм на педаль гальма, на гальмівні механізми коліс відбувається вплив гальмівної рідини. У місці контактування автомобільних коліс із дорожнім покриттям починають виникати гальмівні сили. У разі продовження натискання на педаль, гальмівний ефект безумовно зростатиме, але тільки до певного моменту. Якщо ж далі збільшувати гальмівний тиск, то позитивних результатів не варто і очікувати, так як колеса просто блокуються, обертання їх припиняється, а ковзання навпаки посилюється, хоча вплив гальмівних сил залишається на тому ж рівні.
Тому автомобілем стає вже практично неможливо керувати. ABS робить все необхідне, щоб такий розвиток подій ви просто уникнули. Отримавши сигнали від датчиків і зіставивши їх потрібним чином, блок управління АБС командує розподільчому клапану зменшити тиск рідини гальмівній системі, незалежно від того, з якою силою Ви здійснюєте натискання на педаль гальма. Важливе в принципі роботи ABS і те, що система індивідуально визначає гальмування кожного колеса, яке почало випробовувати блокування. Коли ситуація стабілізувалася і минула блокувальна ймовірність, тиск гальмівної рідини нормалізується, щоб уникнути негальмування коліс.
Кожному водієві необхідно знати відмінність водіння автомобіля, який оснащений АБС та автомобіля без даної системи. При їзді машиною з АБС, сміливо тисніть на гальма, блокування коліс не відбудеться. Іноді у водіїв, які пересіли зі старих автомобілів на моделі, оснащені АБС, процес звикання відбувається не просто. Адже раніше з педаллю треба було «грати», а зараз потрібно просто давити гальмо на підлогу.
Принцип роботи
EBD слідкує за контролем розподілу гальмівного зусилля по всіх колесах. Вона оперує даними, наданими блоком ABS. Кожне колесо автомобіля із встановленою системою EBD обладнане датчиками, що передають частоту обертання коліс шляхом електричних сигналів. Ще системні датчики зчитують тиск у кожному колесі, визначаючи, наскільки автомобіль завантажений. Загалом EBD має дані про те, з якою швидкістю пересувається автомобіль, наскільки він завантажений і наскільки хороший контакт коліс з тим чи іншим дорожнім покриттям. Великим плюсом є те, що зчитування даних відбувається окремо та незалежно з кожного колеса. Це дозволяє максимально правильно розподіляти гальмівні дії, уникаючи втрат в управлінні.
Принцип роботи EBD можна охарактеризувати на простому прикладі перетягування каната. Поки обидві команди докладають рівних зусиль для перетягування, канат знаходиться у нерухомому положенні. Але якщо хоч один учасник змагання складе руки, більшість каната опиниться на боці суперників. Аналогія проглядається у випадку з EBD. Щоб уникнути зриву автомобіля в замет, електроніка рівномірно розподіляє зусилля, щоб допомогти ослабленому колесу, якщо необхідно, послаблюючи й інші.
Різниця між ABS та EBD
EBD є своєрідним продовженням, помічником ABS. Основною відмінністю між EBD та ABS є факт допомоги водієві не тільки під час екстреного гальмування, але й при кожному натисканні на педаль у звичайних ситуаціях. EBD завжди допомагає водієві в управлінні під час будь-яких гальмування. Система EBD аналізує положення кожного колеса окремо під час гальмування, розподіляючи необхідне серед них зусилля. Така система чудово працює при гальмуванні на поворотах на змішаному покритті, зберігаючи курсову стійкість автомобіля, в якому центр мас зміщується у бік зовнішнього радіусу коліс. В цьому випадку зусилля гальмівної системи розподіляються як між автомобільними осями, так і між усіма колесами. EBD ефективніше допомагає зберегти траєкторію руху і мінімізувати ймовірність догляду, ніж ABS.
Історія появи EBD
Система EBD технологія досить нова. Розробка її інженерами розпочалася ще у минулому столітті. І вже наприкінці 80-х цією системою успішно було обладнано нові автомобілі. Розробники, що працювали для автомобільних гігантів, помітили, що система ABS не справляється повністю із завданням, що на неї покладено. Дослідження показали, що при гальмуванні основне навантаження на себе приймають передні колеса.
Антиблокувальна система, звичайно, запобігала клину передніх коліс, але задні залишалися без руху, що сприяло занесення автомобіля.
Дослідження, проведені в конструкторських бюро, показали, що гальмівні зусилля поступово розподіляються між усіма шасі автомобіля, але колеса зазнавали абсолютно різних умов. Фундаментальним фактором стало зчеплення коліс з гальмівною поверхнею. В результаті кожне колесо поводилося індивідуально. Через те, що задні колеса блокувалися, це призводило до кидання кузова автомобіля з боку в бік. Вільний рух передніх коліс сприяв керуванню водієм автомобіля. Всі ці показники вплинули на розробку та створення системи розподілу гальмівних зусиль EBD.
На яких автівках встановлюється?
Антиблокувальні системи гальмування планували спочатку застосовувати в авіаційній сфері, але налагодити серійне виробництво у великих обсягах не вдалося. Пізніше, як відомо, ABS стали встановлювати на автомобілі та мотоцикли.
В наш час EBD разом з ABS встановлюють на більшу частину вантажних і легкових автомобілів
, мотоцикли, щоб унеможливити переліт водія через кермо і навіть причепи.
Читання 3 хв.
Система EBD – це не нова технологія. Інженери зайнялися її розробкою ще в минулому столітті. ABS та EBD розроблені для спільного використання, що підвищує їхню загальну ефективність.
Сьогодні електронікою в автомобілі нікого не здивуєш. Дедалі більше вузлів у сучасному транспорті керуються і контролюються не механікою і людиною, а мікрочіпами. Такий стрімкий ривок у науково-технічному прогресі дозволив багатьом розробникам подбати про покращення безпеки водіїв та пасажирів. Серед усіляких нововведень співробітникам конструкторських бюро довелося попрацювати і над удосконаленням системи зупинки автомобіля.
Нові розробки допомогли уникнути заклинювання коліс при екстреному натисканні на гальмо педаль.
Прогрес не стояв дома, і у цій галузі стали з'являтися нові технології, створені задля забезпечення безпечної їзди. Серед них EBD (Electronic Brake Distribution) – електронна система, яка розподіляє гальмівні зусилля. Які переваги цієї розробки і що вона є?
Трішки історії
Система EBD – це не нова технологія. Інженери зайнялися її розробкою ще минулого століття, і вже до кінця 80-х років систему можна було зустріти в нових автомобілях. Розробниками автомобільних гігантів було помічено, що система антиблокувального гальмування (ABS) не справляється з усім завданням, покладеним на неї. Під час досліджень стало зрозуміло, що основне навантаження при гальмуванні посідає передні колеса.
Антиблокувальна система, у свою чергу, дозволяла уникнути заклинювання при гальмуванні передніх, однак задні колеса знаходилися в нерухомому стані, що призводило до занесення транспорту.
Під час досліджень конструкторських бюро було з'ясовано, що розподіли гальмівних зусиль, у момент гальмування, відбуваються поступово на всі шасі автомобіля. Проте самі колеса у своїй перебували у абсолютно різних умовах. Вирішальним чинником було зчеплення колеса із поверхнею гальмування. Як результат, поведінка кожного шасі була індивідуальною. Так, оскільки блокування припадало на задні колеса, це призводило до того, що кузов транспорту починало закидати убік. Передні ж були вільні від стопора, що дозволяло водієві керувати транспортом. У зв'язку з цим виникла потреба у створенні системи розподілу гальмівних зусиль.
Як це працює
Конструкція EBD включає:
1. Датчики швидкості обертання коліс. Ці датчики передають дані і для системи антиблокування гальмування.
2. Електронний блок керування системою. Як і датчики блок також підключений до системи ABS.
3. Клапани гальмівної магістралі. Включають клапани зворотного типу і редукційного.
У момент екстреного гальмування спрацьовує антиблокувальна система, яка запускає механізм розподілу гальмівних зусиль. На блок управління передається інформація з датчиків швидкості обертання шасі.
Далі система аналізує отриману інформацію, встановлюючи у яких коліс зчеплення з поверхнею дороги найбільш максимальне. З отриманих результатів система проводить розподіл гальмівних зусиль. Сигнал посилається з блоку управління клапанами гальмівної системи, які регулюючи тиск, здійснюють розподіл навантаження: для задніх коліс трохи більше, ніж для передніх. Тим самим баланс зусиль на шасі вирівнюється.
У той же час системі антиблокування надходить сигнал про успішний розподіл гальмівних зусиль і вона розблоковує колеса. Це дозволяє водієві зберегти стійкість автомобіля на дорозі, що робить рух більш безпечним. ABS та EBD розроблені для спільного використання, що підвищує їхню загальну ефективність.
Система розподілу гальмівних зусиль призначена для запобігання блокуванню задніх коліс за рахунок керування гальмівним зусиллям задньої осі.
Сучасний автомобіль влаштований так, що на задню вісь припадає менше навантаження, ніж на передню. Тому для збереження курсової стійкості автомобіля блокування передніх коліс повинно наступати раніше за заднє колесо.
При різкому гальмуванні автомобіля відбувається додаткове зменшення навантаження на задню вісь, оскільки центр ваги зміщується вперед. А задні колеса, при цьому, можуть виявитися заблокованими.
Система розподілу гальмівних зусиль є програмним розширенням антиблокувальної системи гальм. Іншими словами, система використовує конструктивні елементи системи ABS у новій якості.
Загальноприйнятими торговими назвами системи є:
- EBD, Electronic Brake Force Distribution;
- EBV, Elektronishe Bremskraftverteilung .
Принцип роботи системи розподілу гальмівних зусиль
Робота системи EBD, як і система ABS, носить циклічний характер. Цикл роботи включає три фази:
- утримання тиску;
- скидання тиску;
- збільшення тиску.
За даними датчиків частоти обертання коліс блок управління ABS порівнює гальмівні зусилля передніх та задніх коліс. Коли різниця між ними перевищує задану величину, включається алгоритм розподілу гальмівних зусиль.
З різниці сигналів датчиків блок управління визначає початок блокування задніх коліс. Він закриває впускні клапани у контурах гальмівних циліндрів задніх коліс. Тиск у контурі задніх коліс утримується на поточному рівні. Впускні клапани передніх коліс залишаються відкритими. Тиск у контурах гальмівних циліндрів передніх коліс продовжує збільшуватись до початку блокування передніх коліс.
Якщо колеса задньої осі продовжують блокуватися, відкриваються відповідні випускні клапани та тиск у контурах гальмівних циліндрів задніх коліс зменшується.
При перевищенні кутової швидкості задніх коліс заданого значення тиск у контурах збільшується. Відбувається гальмування задніх коліс.
Робота системи розподілу гальмівних зусиль закінчується із початком блокування передніх (провідних) коліс. При цьому в роботу входить система ABS.
У різних виробників має назви:
Electronic Brake Force Distribution – EBD
Elektronishe Bremskraftverteilung – EBV
Система електронного розподілу гальмівних сил забезпечує однакове гальмування всіх коліс автомобіля. РТС перерозподіляє гальмівні зусилля між колесами так, щоб забезпечити найбільшу ефективність гальмування без втрати керування автомобілем навіть за максимального зусилля гальмування. Це забезпечується незалежно від кількості пасажирів, що перебувають у салоні, маси вантажу і відповідно навантаження на кожне колесо. Система також спрацьовує, коли під дією сил інерції на поворотах або гальмуванні колеса навантажуються по-різному.
Система РТС працює разом з АБС і набуває чинності раніше за неї.
Малюнок:
Схема роботи РТС:
а – вхід у поворот без гальмування;
б – початок гальмування (гальмівне зусилля рівномірно розподілено по колесах на осях – ризик занесення);
в – РТС підключена – перерозподіл гальмівних сил на колесах
EBD замінює собою відомі за звичайними гальмівними системами клапани керування тиском у гальмівній системі або міжосьові регулятори гальмівних сил. Завдання EBD - запобігання створенню надмірного гальмівного зусилля на задніх колесах ще до спрацювання ABS.
Якщо прослизання одного з коліс, визначене датчиком АБС, перевищує критичне значення, відкривається випускний клапан і тиск у гальмівному контурі знижується.
Насос високого тиску при цьому не використовується.
Якщо колесо блокується, незважаючи на це, включається система ABS. EBD вимагає точного регулювання тиску, тому часто застосовуються пропорційні клапани, відкриттям яких можна керувати плавно, тим самим точно регулюючи тиск у гальмівних контурах.
EBD у поворотахзабезпечує стабільність автомобіля при гальмуванні в повороті, включається вона "в передзоні" спрацьовування ABS.
Через динамічний перерозподіл навантажень під час проходження повороту, відносні навантаження на зовнішні колеса збільшуються, але в внутрішні - зменшуються. Тому при гальмуванні внутрішні в повороті колеса будуть більш схильні до блокування. Система розподілу гальмівних сил у поворотах знижує тиск у гальмівних контурах внутрішніх коліс, внаслідок чого бічна сила залишається незмінною. Оцінка необхідності зниження тиску в гальмівній магістралі проводиться у міру прослизання коліс.
При проїзді великих нерівностей на проїжджій частині може відбуватися короткочасний розрив контакту з дорогою, коли колесо не встигає "вчасно опуститися". Якщо водій натисне на педаль гальма, то таке колесо виявиться миттєво заблокованим. У звичайній системі ABS блокування колеса викличе негайне та зниження гальмівного тиску у відповідному контурі. Внаслідок цього колесо не буде загальмовано і після відновлення контакту з дорожнім покриттям не створюватиме гальмівного зусилля, збільшуючи гальмівний шлях. Система управління амортизаторами отримує сигнали від датчиків ходу підвіски та на їх основі оцінює стан дорожнього покриття. Сигнал передається модулю керування ABS, і він перемикається в спеціальний режим, в якому зниження тиску гальмівних контурах уповільнюється.
Сучасна машинабуквально напхана різними системами стабілізації та безпеки. Принцип їх роботи такий, що без приголомшливого числа електронної начинки для їхнього справного функціонування просто не обійтися. Тема сьогоднішньої статті – система розподілу гальмівних зусиль EBD. Ми розповімо про те, які переваги дає той принцип роботи, яким володіє система, і дамо вичерпну відповідь на питання, як вона працює.
основні переваги
Система EBD – це досить нова технологія, якщо, звичайно, порівнювати її з класичною системою АБС, яка встановлюється на серійні машини останні три десятки років. EBD з'явилася на початку 90-х і вперше її стали застосовувати на автомобілях закордонного виробництва.
Поява такої системи була розпоряджена тими, хто забезпечував безпеку руху на дорогах загального користування. Проаналізувавши статистику, інженери з'ясували, що АБС не вирішує проблему запобігання заметам, а скорочення гальмівного шляху відбувається далеко не завжди.
Саме це й зажадало того, що було розроблено систему розподілу гальмівних зусиль, яка вирішувала б більшість проблем, що виникають у водія при черговому екстреному гальмуванні.
Що це за проблеми? Справа в тому, що коли машина починає різко гальмувати, на її колеса лягає різне за своїм зусиллям навантаження. При цьому навіть у автомобіля, оснащеного системою АБС, гальмівне зусилля на чотири колеса виявиться однаковим.
Але не варто забувати про те, що на колеса лягло різне навантаження. Це призведе до того, що одна вісь прослизатиме, тоді як інша, зчеплення з дорогою якої трохи вище, вже буде заблокована. Це призведе до усунення сили опору, яка прикладається до машини, і автомобіль зрештою розгорне. Не варто зайвий раз нагадувати і про те, що це загрожує аварією та втратою управління, що особливо важливо при пересуванні на слизькому покритті, чи це лід або мокрий асфальт.
Система EBV створена для того, щоб розподіляти гальмівні зусилля строго певним чином. Їх розподіл відбувається так, що колеса, які найменш зчеплені з дорогою, отримають найменше гальмівне зусилля, що призведе до відсутності блокування і подальшого занесення.
Колеса, які зчеплені з асфальтом найкраще, загальмуватимуться з великим зусиллям. Зрештою, це призведе до того, що всі чотири колеса будуть гальмувати однаково. За рахунок цього безпека водія та пасажирів зросте багаторазово, і гальмування відбуватиметься більш комфортно та передбачувано.
Детальний погляд
Принцип роботи такої системи є досить простим. Весь функціональний вузол складається з трьох блоків, які з'єднані один з одним послідовно і функціонують синхронно. Так, обов'язково на машину встановлюються спеціальні клапани, які можуть регулюватися за допомогою сервоприводу або гідравлічно. Принцип роботи цих клапанів такий, що при подачі електричного імпульсу вони можуть відкриватися або закриватися певним чином, регулюючи тиск гальмівної рідини.
Відкриття клапанів контролює блок управління, принцип роботи якого заснований на застосуванні плати та вживленого в нього програмного забезпечення. Блок отримує сигнали від датчиків, які підключені до маточини коліс і оцінюють швидкість їх обертання в момент, коли гальмівна педаль була натиснута.
За рахунок цього система працює постійно, адже блок керування та датчики стають активними рівно в той момент, коли водій запускає двигун. Це призводить до того, що водій та пасажири завжди перебувають у безпеці, а гальмування не стає неприємним сюрпризом, який може призвести до ДТП.
Резюме
Система розподілу гальмівних зусиль - це потужний засіб, який багаторазово підвищує безпеку водія та пасажирів. Застосування такої системи призводить до того, що авто стає більш передбачуваним на дорозі, а гальмування не обертається небезпечним занесенням, яке може призвести до сумних наслідків.
