Для борьбы с динамическим перераспределением веса автомобиля по осям ранее использовались примитивные гидравлические устройства, регулирующие усилие тормозов на одной или двух осях в зависимости от загрузки подвесок. С появлением быстродействующих многоканальных систем ABS и соответствующего оборудования необходимость в этом отпала. Составная часть антиблокировочной системы тормозов, отвечающая за регулирование давления при смещении центра тяжести вдоль оси автомобиля, получила название EBD — Electronic Brake Distribution, то есть буквально, электронное распределение тормозного усилия.
В чём состоит роль EBD в автомобиле
На распределение сцепного веса по осям автомобиля влияют два фактора – статический и динамический. Первый определяется загрузкой автомобиля, невозможно разместить заправку, пассажиров и груз таким образом, чтобы их центр масс совпадал с таковым у пустого автомобиля. А в динамике к вектору силы тяжести добавляется вектор отрицательного ускорения во время торможения, направленный перпендикулярно к гравитационному. Результирующий сдвинет проекцию на дорогу вдоль траектории. Передние колёса дополнительно нагрузятся, а с задних будет снята часть сцепного веса.
Если в системе тормозов будет проигнорировано это явление, то при равенстве давлений в тормозных цилиндрах передней и задней осей задние колёса могут заблокироваться значительно раньше передних. Это приведёт к ряду неприятных и опасных явлений:
- после перехода в скольжение задней оси автомобиль потеряет устойчивость, стойкость колёс к боковому смещению относительно продольного обнулится, малейшие воздействия, которые всегда существуют, приведут к боковому уводу оси, то есть заносу;
- суммарное тормозное усилие снизится за счёт уменьшения коэффициента трения задних колёс;
- увеличится скорость износа задних шин;
- водитель будет вынужден ослабить усилие на педали, чтобы избежать перехода в неуправляемое скольжение, тем самым сняв давление и с передних тормозных механизмов, что ещё больше снизит эффективность торможения;
- автомобиль потеряет курсовую устойчивость, могут возникнуть резонансные явления, которые очень трудно парировать даже опытному водителю.
Применяемые ранее регуляторы частично компенсировали этот эффект, но делали это неточно и ненадёжно. Появление системы ABS на первый взгляд исключает проблему, но реально её действия оказывается недостаточно. Дело в том, что антиблокировочная система параллельно решает многие другие задачи, например, отслеживает неоднородность дорожного покрытия под каждым колесом или перераспределение веса за счёт центробежных сил в поворотах. Комплексная работа с добавлением ещё и перераспределения веса может наткнуться на ряд противоречий. Поэтому необходимо выделить борьбу с изменением сцепного веса на отдельную электронную систему, использующие те же датчики и исполнительные механизмы, что и ABS.
Тем не менее, конечным результатом работы обеих систем будет решение одних и тех же задач:
- фиксация начала перехода в проскальзывание;
- регулировка давления раздельно по колёсным тормозным механизмам;
- сохранение стабильности движения и управляемости во всех условиях по траектории и состоянию дорожного покрытия;
- максимально эффективное замедления.
Набор оборудования при этом не изменяется.
Состав узлов и элементов
Для работы EBD используются:
- колёсные датчики частоты вращения;
- гидроблок ABS, включающий систему впускных и разгрузочных клапанов, насос с гидроаккумулятором и стабилизирующие ресиверы;
- электронный блок управления, часть программы которого содержит алгоритм работы EBD.
Программа выделяет из общего потока данных те, которые непосредственно зависят от распределения веса, и работает именно с ними, разгружая виртуальный блок ABS.
Алгоритм действия
Система последовательно оценивает состояние автомобиля по данным ABS:
- изучается разница в работе программы ABS для задней и передней осей;
- принятые решения оформляются в виде исходных переменных для управления разгрузочными клапанами каналов ABS;
- в переключении режимов снижения давления или удержания используются типовые алгоритмы предотвращения блокировки;
- при необходимости скомпенсировать перенос веса на переднюю ось система может использовать давление гидронасоса для увеличения усилия в передних тормозных механизмах, чего чистая ABS не делает.
Такая параллельная работа двух систем позволяет точно реагировать на продольное замедление и перенос центра тяжести в результате загрузки автомобиля. В любой ситуации будет полностью использован сцепной потенциал всех четырёх колёс.
Единственным недостатком системы можно считать её работу с использованием тех же алгоритмов и оборудования, что и ABS, то есть некоторое несовершенство на существующем уровне развития. Имеются недоработки, связанные со сложностью и многообразием дорожных условий, в частности скользких покрытий, сыпучих и мягких грунтов, переломов профиля в сочетании с тяжёлыми дорожными условиями. Но с появлением новых версий эти вопросы постепенно решаются.
