Система распределения тормозных усилий ebd

Особенности функционирования автоматической системы BAS

В отличие от ассистентов, максимализирующих тормозное усилие, автоматическая система BAS оказания водителю экстренной помощи при выполнении торможения представляет собой более совершенное устройство, реагирующее не столько на нажатие педали, могущее оказаться запоздалым, сколько принимающая во внимание дорожную обстановку с помощью радаров и высокоскоростных видеокамер. В случае снижения расстояния между машиной и любым другим препятствием, расположенным перед камерами, начинается торможение авто с целью увеличения расстояния до безопасного

При критическом уменьшении расстояния торможение будет максимально возможным, вне зависимости от того, среагировал ли на ситуацию водитель.

Автоматический ассистент, кроме функции экстренного торможения, может выполнять и другую работу. Например, заранее предупреждать водителя о недопустимом сближении с впереди едущим автотранспортным средством, а также активировать срабатывание пассивных средств безопасности. Неслучайно системы подобного тира иногда именуют превентивными.

Работа автоматической системы BAS основана на использовании элементов других систем:

• ACC (контроль за безопасным расстоянием до объекта, или адаптивный круиз-контроль);
• ESC (устройство автоматического торможения, входящее в состав средства курсовой устойчивости).

С тоски зрения конструктивной реализации автономная система вспомогательного торможения, спроектированная по типу BAS, может иметь и гидравлический, и пневмопривод. Единственная разница – в использовании большего количества информации, поступающей в ЭБУ, включая такие факторы, как расстояние до препятствия спереди. В данном случае на бортовой компьютер приходится большая часть работы, поскольку он должен в режиме реального времени регулировать силу торможения в зависимости от дорожной обстановки.

В целом всё большее количество автопроизводителей оснащает свои машины такими активными средствами безопасности, позволяющими эффективно тормозить начинающим водителям, у которых отсутствует опыт правильного поведения в критических ситуациях, а также физически слабым людям (прежде всего – женщинам), которые в случае необходимости просто не могут до упора выжать тормозную педаль.

Отметим, что система BAS активации помощи при торможении, независимо от типа, наиболее эффективно срабатывает в связке с другими устройствами:

• EBD, цель которой – распределение тормозного усилия, направляемого на отдельные колёса в зависимости от дорожной обстановки;
• ABS, предотвращающей заносы при блокировке колёс.

Система BAS

1. Назначение. Среди вспомогательных систем современных автомобилей нельзя не отметить Brake Assist System или сокращенно BAS. Данная система представляет собой алгоритм, оказывающий помощь в случае экстренного нажатия на педаль тормоза. В сравнении с рассмотренной выше системой BAS отличается большей простотой работы. Ее задача — оказать помощь водителю и «выжать» максимум из тормозной системы транспортного средства.

Можно привести следующую ситуацию. Водитель не может «продавить» тормоз до предела (к примеру, педаль нажата слишком плохо или под нее попала бутылка). Как результат — тормозная система сработала, но не на 100 процентов. При наличии системы BAS «мозги» делают все самостоятельно и дают команду усилить скорость торможения.

Особенность Brake Assist System в полном автоматизме работы и независимости от действий водителя. Электроника проводит анализ, когда необходимо помочь водителю и усилить действие тормозов. При этом решение принимается после анализа информации от целой группы различных датчиков.

2. История появления. Особого внимания заслуживает история появления данного алгоритма, который создавался в качестве вспомогательной системы для стандартной АБС. Первые «ласточки» на автомобилях появились уже с начала 70-х годов прошлого века. Первопроходцем стала машина компании «Крайслер».

На современном этапе все изменилось. Если ранее Brake Assist System монтировалась только на дорогостоящих авто и презентовалась как эксклюзивный алгоритм, то на современном этапе такие системы монтируются почти на всех классах машин. Так, недавно комитетом Euro NCAP были подведены итоги установки систем BAS на автомобилях разных производителей. Почти сразу после этого было принято решение о внедрении данного устройства как обязательного для установки. В частности, машина не получает теста «пять звезд» за безопасность, если не имеет подобной системы на борту. Столь революционное нововведение позволило подтолкнуть производителей к созданию еще более безопасных и эффективных авто.

Есть уверенность, что уже через какое-то время системы BAS станут обязательными и будут устанавливаться на все серийные модели. Уже сегодня они есть на таких популярных машинах, как Форд Фокус или Шевроле Авео, стоимость которых колеблется в диапазоне от полумиллиона до миллиона рублей. При том что ранее такие системы монтировались только на машинах Вольво или Мерседес.

3. Принцип работы. Особенность системы BAS — способность работать с разными тормозными системами, как гидравлическими, так и воздушными. Чтобы распознать ситуацию, в ход идут различные приборы для измерения (устанавливаются в разных точках авто):

• датчик, контролирующий частоту вращения колес;
• датчик, фиксирующий скорость перемещения штока усилителя; задача данного прибора — зафиксировать силу нажатия на педель акселератора;
• датчик, контролирующий уровень давления в системе тормозов; здесь принцип аналогичен прошлому устройству; разница в том, что данный узел применяется для гидравлики, а не для вакуумного усилителя как в прошлом случае.

По принципу действия BAS контролирует давление жидкости. Объяснить это просто. Гидравлика настроена таким образом, что весь механизм управляется от гидропривода. При этом педаль тормоза осуществляет лишь передачу усилия от ноги к цилиндру тормозной системы. Благодаря создаваемому давлению, поршень начинает перемещаться, а механизм тормозной системы — сжиматься. Алгоритм БАС берет держит под контролем давление тормозной жидкости в цилиндрах, добавляя или убавляя усилие тормозной системы.

4. Виды. Такие системы условно делятся на несколько категорий и могут различаться:

• по числу датчиков, которые применяются для снятия показаний;
• по функциональности.

Наиболее надежные системы монтируются на машинах Мерседес и БМВ. Особенность изделий — учет целого ряда факторов — состояния дороги, силы действия на тормозную педаль, расстояния до машины, которая движется спереди, и так далее.

Если в автомобиле основной упор делается на пневматический привод, то происходит регулировка сжатого воздуха. Последний осуществляет перемещение поршня и повышает качество работы тормозов. Данная функция обусловлена возможностью регулирования давления воздуха.

Актуальность

При замедлении усилие тормозной системы распределяется по колесам в соответствии с заданной схемой. При этом условия значительно могут отличаться от стандартных. Это сказывается на степени сцепления колес с дорожной поверхностью, что определяется несколькими факторами:

• Во-первых, при торможении происходит перераспределение массы автомобиля, и нагрузка на переднюю ось значительно возрастает. Следовательно, сцепление передних колес с дорогой повышается, а задних, наоборот, снижается (обычно это учтено, и для передней оси тормозная система по умолчанию создает большее давление).
• Во-вторых, большинство машин изначально имеет неравномерное распределением массы (у многих основной вес приходится на переднюю ось), что также учитывается.
• В-третьих, при загрузке происходит перераспределение массы автомобиля как в продольном, так и в поперечном направлении.
• В-четвертых, колеса могут находиться на разнородных поверхностях с различными сцепными свойствами.
• В-пятых, на тормозном пути могут оказаться неровности, наезд на которые приведет к кратковременному разрыву контакта с поверхностью.
• В-шестых, при маневрировании также происходит перераспределение массы. То есть сцепление колес с поверхностью в момент торможения определяют физические особенности данного процесса, устройство автомобиля, степень его загрузки, особенности движения, внешние параметры. При этом оно в любом случае неравномерно. Если конструктивные особенности учитываются при настройке систем, то последние три фактора не могут быть рассчитаны заранее.

ABS позволяет избежать блокировки колес, однако данная система имеет ограниченную функциональность в некоторых условиях. Особо это проявляется при прямолинейном торможении на разнородной поверхности, на скользких и рыхлых покрытиях, на неровностях и поворотах. В первом случае ABS снижает общее давление в системе, поэтому длина тормозного пути определяется расстоянием, которое потребуется для остановки автомобиля на поверхности с худшими сцепными свойствами.

Это актуально и для скользких покрытий. При отрыве колес при проезде неровностей также уменьшается тормозное усилие. В повороте наиболее нагружены внешние колеса, следовательно, система опять же снижает давление во избежание блокировки внутренних.

Основная проблема ABS состоит в применении одинаковой схемы разблокировки для всех колес, так как это актуально не всегда, особенно при различной нагрузке. Поэтому даже в последней ситуации система может допустить блокировку разгруженных внутренних колес, а при прямолинейном торможении — задних. В первом случае это приведет к распрямлению траектории, во втором — возможно, к развороту.

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.

Система АБС: назначение и особенности

Перед тем, как рассматривать ABS, что это такое и как устроена система, необходимо разобраться с основным назначением и функциями. Начнем с того, что на панели приборов большинства авто при включении зажигания кратковременно загорается индикатор «ABS». Также при резком нажатии на педаль тормоза удается ощутить характерную вибрацию педали. Все это указывает на наличие и работоспособность указанной системы на машине.

Так вот, ABS или антиблокировочная система не позволяет колесам блокироваться при активном торможении. Такая система позволяет избежать  полной потери управляемости  в случае блокировки управляемых колес. Если точнее, АБС – это система, позволяющая управлять давлением в тормозных магистралях.

Начнем с того, что автомобиль без АБС с нажатой педалью тормоза и на полностью заблокированных колесах просто скользит, не реагируя на руль. Чтобы получить возможность управлять машиной, следует отпустить педаль тормоза и частично разблокировать колеса, позволив им вращаться.

Автогонщики и водители-профессионалы хорошо знают эту особенность, практикуя на автомобиле без АБС так называемый прием импульсного (ступенчатого) торможения. Весь прием сводится к тому, что водитель быстро нажимает и затем слегка приотпускает педаль тормоза, тем самым блокируя колеса для торможения, однако, не допуская полной блокировки, чтобы не произошло потери управляемости.      

Само собой, обычный водитель, а не опытный профессионал при экстренном торможении испытывает  моментальный испуг и сильно нажимает  на тормоз. При этом машина без АБС становится  попросту неуправляемой, вращение рулем во время торможения не позволяет изменить траекторию движения транспортного средства.

В такой ситуации теряется контроль над авто, не получается объехать препятствие, каким либо образом изменить траекторию движения авто при торможении  и т.д. Естественно, все эти факторы  долгое время оставались причиной многочисленных ДТП с серьезными последствиями.

Решить проблему была призвана система АБС. В двух словах, когда водитель сильно жмет на тормоз,  система фактически имитирует работу гонщика-профессионала, который очень быстро нажимает и приотпускает тормоза. При этом электроника справляется с задачей намного быстрее и эффективнее по сравнению с человеком.

Вибрации, которые ощущаются  при работе АБС на педали тормоза в виде «трещетки» и есть те самые импульсы-нажатия. Если точнее, как только система определяет, что колесо блокируется,  она снижает давление в тормозной магистрали на данном колесе, чтобы позволить ему вращаться.

Пока водитель не отпустит педаль тормоза процесс блокировки и разблокировки колеса происходит непрерывно по несколько раз в секунду до момента, пока водитель не перестанет сильно жать на педаль. Система ABC настроена так, что антиблокировка ABS срабатывает только при активном торможении, то есть при легком подтормаживании ее работа зачастую не ощущается.

Еще следует добавить, что на авто с АБС машина  при экстренном торможении имеет увеличенный тормозной путь по сравнению с моделями без такой системы в точно таких же условиях. Другими словами, ошибочно думать, что антиблокировочная система необходима для уменьшения тормозного пути. Главная ее задача — сохранить управляемость во время торможения, а также обеспечить равномерное и по возможности прямолинейное торможение.

Если же говорить о тормозном пути,  все будет зависеть от покрытия. Например, если резко тормозить на сухом асфальте, АБС уменьшает тормозной путь,  не позволяя колесам скользить. Если же тормозить на рыхлых поверхностях, на снегу или на льду, заблокированные  без ABS колеса зарываются и тормозной путь меньше.

Однако, даже с учетом  увеличения тормозного пути, именно АБС сохраняет возможность маневрирования и управления автомобилем, что зачастую намного важнее.

Антиблокировочная тормозная система

С помощью датчиков частоты вращения колес ABS контролирует скорость вращения всех колес автомобиля. По этим данным модуль ABS определяет базовую скорость, являющуюся критерием для определения скорости автомобиля.

Если в процессе торможения частота вращения (окружная скорость) какого-либо колеса начинает отличаться от базовой скорости столь значительно, что превышается допустимая величина проскальзывания, то ABS через гидравлическую систему воздействует на величину давления в системе привода тормоза соответствующего колеса.

Для воздействия на тормозное давление гидравлика обычной тормозной системы дополняется, в основном, четырьмя конструктивными узлами:

1. Впускные клапаны.
2. Выпускные клапаны.
3. Насос высокого давления.
4. Аккумулятор давления.

На рисунке изображена схема тормозного контура.

Фаза повышения давления

При воздействии на педаль тормоза водитель повышает давление в тормозной системе . Впускной и выпускной клапаны находятся в состоянии покоя – впускной клапан открыт, а выпускной клапан закрыт. Давление в тормозной системе прикладывается к колесным тормозным механизмам, и автомобиль начинает замедлять ход.

Фаза удержания давления

Если в процессе торможения величина проскальзывания одного или нескольких колес достигает критического предела, то запускается фаза удержания давления: впускной клапан закрывается.

Давление в тормозной системе, приложенное к колесным тормозным механизмам, сохраняется и не может быть повышено водителем через педаль тормоза. Выпускной клапан во время фазы удержания давления продолжает находиться в закрытом положении.

Фаза сброса давления

Если, несмотря на запущенную фазу удержания давления, сохраняется опасность блокировки колеса, то давление в тормозной системе, приложенное к колесному тормозному механизму, снижается: открывается выпускной клапан, чтобы давление в тормозной системе могло быть сброшено через обратный шланг.

Впускной клапан остается при этом закрытым, и вытекающая тормозная жидкость попадает в энергоаккумулятор низкого давления, а блокированное колесо вновь начинает вращение вследствие сниженного давления в тормозной системе.

Фаза повышения давления во время регулирования

При запущенном регулировании включается насос высокого давления модуля ABS. Насос высокого давления откачивает тормозную жидкость из энергоаккумулятора низкого давления и вновь возвращает ее в контур регулирования.

Регулирование начинается снова и продолжается до тех пор, пока колесо не придет в состояние покоя, или водитель не снизит давление в тормозной системе настолько, чтобы колесо более не было предрасположено к блокированию.

Педаль тормоза в течение всего процесса торможения с использованием ABS остается приблизительно в том же положении, в котором она находилась при достижении предельного уровня блокирования колеса. Непрерывный сброс и нагнетание давления ощущаются водителем вибрацией педали тормоза.

Вибрация педали тормоза сигнализирует водителю о задействовании антиблокировочной системы тормозов, поэтому у него появляется возможность отреагировать должным образом и привести характер вождения в соответствие с имеющимися дорожными условиями.

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.

Многофункциональная электронная нагрузка ZKETECH EBD-A20H

EBD-A20H – цифровой тестер батарей от производителя ZKETECH. Данный прибор предназначен для разряда широкого спектра аккумуляторов, включая никель-металлогидридных, никель-кадмиевых, литий-полимерных, литий-железо-фосфатных и свинцовых, а также тест емкости АКБ.

Режимы разряда тестера-анализатора:

• DSC-CC — проверка емкости аккумулятора или тока источников питания;
• DSC-CP — проверка мощности.

Подключение к ПК возможно через кабель USB-TTL, который идет в комплекте.

Пример настройки EBD-A20H:

• Включите тестер батарей;
• Подключите аккумулятор, на дисплее вы можете увидеть напряжение тестируемого аккумулятора;
• Нажмите «SET», через 2 секунды откроется меню;
• Установите параметры тестирования;
• Нажмите «SET», через 2 секунды откроется интерфейс тестирования;
• Нажмите кнопку «ON», чтобы начать тестирование;
• Когда тестирование завершено, поверните ручку «SET» влево или вправо, чтобы прочитать результаты теста;
• Извлеките аккумулятор и выключите тестер.

Что такое EBD

Как функционирует электронная система стабилизации (esp) в автомобиле?

Дальнейшее развитие ABS привело к появлению на современных автомобилях системы электронного распределения тормозных усилий EBD (Electronic Brake Force Distribution). Система распределения тормозных усилий представляет собой программное расширение антиблокировочной системы тормозов. Эти системы всегда работают в паре, поэтому чаще всего в каталогах можно увидеть аббревиатуру ABS+EBD. Идея EBD выросла из того факта, что при резком торможении на неоднородном покрытии автомобиль начинает разворачивать. Это происходит оттого, что степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое. Система EBD, используя датчики ABS, анализирует положение каждого колеса при торможении и строго индивидуально дозирует тормозное усилие на нем. Система EBD позволяет эффективно тормозить в разных дорожных условиях, учитывая участки дороги с разнородным покрытием, загруженность автомобиля и техническое состояние покрышек. EBD распределяет тормозные усилия на каждое колесо в отдельности, чтобы обеспечить оптимальное сцепление с дорогой. Особенно заметна польза EBD при торможении в повороте. Думаю, многие из водителей не раз сталкивались с ситуацией, когда в закрытом повороте перед ними оказывался автомобиль очередного нерадивого автолюбителя, вздумавшего отдохнуть на обочине. Именно EBD позволяет в такой ситуации тормозить, не теряя контроля над автомобилем. Без этой системы торможение в лучшем случае закончится сносом с траектории. В худшем случае все может закончиться довольно плачевно. Принципиально отличие EBD и других систем от базовой ABS в том, что они помогают водителю управлять автомобилем постоянно, а не только при экстренном торможении.

Принцип работы системы распределения тормозных усилийРабота системы EBD, также как и система ABS, носит цикличный характер. Цикл работы включает три фазы:удержание давлениясброс давленияувеличение давленияПо данным датчиков угловой скорости колес блок управления ABS сравнивает тормозные усилия передних и задних колёс. Когда разница между ними превышает заданную величину, включается алгоритм системы распределения тормозных усилий.На основании разности сигналов датчиков блок управления определяет начало блокирования задних колес. Он закрывает впускные клапаны в контурах тормозных цилиндров задних колес. Давление в контуре задних колес удерживается на текущем уровне. Впускные клапаны передних колёс остаются открытыми. Давление в контурах тормозных цилиндров передних колес продолжает увеличиваться до начала блокирования передних колес. Если колеса задней оси продолжают блокироваться, открываются соответствующие выпускные клапаны и давление в контурах тормозных цилиндров задних колес уменьшается. При превышении угловой скорости задних колес заданного значения, давление в контурах увеличивается. Происходит торможение задних колес.Работа системы распределения тормозных усилий заканчивается с началом блокирования передних (ведущих) колес. При этом в работу включается система ABS.

Еще работа EBD поможет распределить тормозную силу в случае резкого торможения в повороте противостояв заносу и сносу автомобиля, потери траектории пути. При поворотах сильнее нагружаются внешние колеса относительно поворота, а нагрузка на внутренние колеса уменьшена, тем самым автомобиль подвержен риску заноса или потери траектории и вылета с поворота. В этом случае EBD уменьшит тормозное усилие на внешние колеса тем самым не дав им заблокироваться. Автомобиль становится управляемым, значительно повышается уровень безопасности движения. С системой EBD можно смело тормозить в повороте и на смешанном покрытии. Электроника по разности частот вращения «поймет», что колеса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колесах, которые имеют лучшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колес), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.Также система EBD при торможении учитывает загрузку автомобиля.

Система EBD (Electronic brake distribution) является закономерным продолжением антиблокировочной системы тормозов, увеличивающей диапазон коррекции торможения и корректирующей недостатки более архаичной ABS.

Разработка системы велась еще в 80-х годах прошлого века, однако массовое распространение механизм получил только в наши дни. Чтобы понять, что такое EBD, необходимо вспомнить об основах работы антиблокировочной системы.

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.