Система ebd в вашей машине

Принцип работы Electronic Stability Program

Из теории автомобиля известно, что существуют два нежелательных явления при движении – избыточная и недостаточная поворачиваемость.

В идеале, когда наступает предел сцепления колёс с дорогой, автомобиль должен скользить наружу поворота всеми четырьмя колёсами с одинаковой интенсивностью, точно так же прекращая скольжение одновременно передней и задней осью.

Реально это случается редко, поэтому одна ось неминуемо обгоняет другую, что приводит к появлению ненулевого угла между продольной осью автомобиля и касательной к его траектории.

Причём угол увеличивается, реакция водителя может быть неправильной или запоздалой, машина начинает совершать курсовые колебания, что и означает потерю стабилизации и переход в неуправляемое вращение.

Избыточная управляемость означает опережение в уводе или срыве задней оси. Машина поворачивает нос внутрь поворота, развитие явления принято называть заносом. В определённой мере это условно, но терминология сложившаяся.

Обратная ситуация считается недостаточной управляемостью. Первой срывается передняя ось, автомобиль «плужит», уходя наружу поворота, при этом почти не слушается руля, поскольку наименьшее сцепление именно у управляемых колёс.

Занос

Попасть в занос может любой автомобиль, хотя у заднеприводных, тем более заднемоторных компоновок такая вероятность больше, поскольку именно на заднюю ось приходится избыток тяги в первом случае и основная масса во втором.

Ещё в автошколах водителей учат, что для компенсации заноса надо поворачивать руль в сторону заноса и сбрасывать газ.

Советы настолько же правильные, насколько, как это ни парадоксально, бесполезные, и даже вредные:

• водитель и так инстинктивно вывернет руль в сторону заноса, это естественное движение в случаях, когда нос машины уходит в сторону от траектории;
• необходимо точно дозировать угол и время поворота руля, на что неопытный человек не способен;
• для стабилизации машины надо выполнить компенсирующее обратное движение руля, чему не учат;
• сброс газа поможет только заднеприводной машине, при заносе переднего привода или полного газ надо наоборот, добавлять.

Система ESP отреагирует куда адекватней, просто притормозив наружное колесо, а также обеспечив правильное управление тягой, в зависимости от типа привода.

Сам тип начавшейся потери управляемости компьютер заметит по датчику вращения кузова и воздействию водителя на рулевое колесо. Причём влияние будет строго дозированным, без возникновения колебательного процесса.

Предотвращается самое страшное и типичное развитие ситуации, когда машину начинает «разматывать» с нарастанием амплитуды и выбрасывает с дороги на втором или третьем лихорадочном вращении руля запаниковавшим водителем.

Таким образом, вмешательство системы проявится двояко:

• произойдёт компенсация заноса на первом же колебании кузова;
• отклонение от траектории плавно погасится, без заброса в обратную от первого смещения сторону.

Пока машина сохраняет хоть какое-то сцепление с дорогой, ESP способна надёжно погасить занос в самом его начале, водитель не успеет даже испугаться, а скорее всего ничего и не заметит.

Единственное, что ему доступно в штатной ситуации – высвечивание лампочки на передней панели, говорящей, что система сработала и надо быть осторожней, машина на пределе устойчивости.

Снос

При опережающей потери зацепа на передней оси автомобиля, да ещё и переднем приводе, ситуация становится совсем неприятной для рядового водителя:

• скользят именно управляемые колёса, машина не реагирует на поворот руля;
• для компенсации надо совершать действия, прямо противоположные инстинктивным, распускать руль в ту же сторону, куда сносит нос машины, а вместо сброса газа поддерживать нейтральную тягу на передних колёсах или даже добавлять крутящий момент;
• всё происходит неожиданно, поскольку переднеприводные машины устойчивее по своей природе;
• снос может совершенно внезапно перейти в занос из-за продольного перераспределения веса автомобиля.

ESP точно так же, как и в предыдущем случае, спокойно отреагирует подтормаживанием нужных колёс, возьмёт на себя управление тягой, а изменением степени усиления рулевого управления прозрачно намекнёт водителю на неправильные действия рулём.

С работающими на пределе передними колёсами система ничего делать не станет, им и так тяжело, а аккуратно притормозит заднее внутреннее колесо. Обычно этого достаточно для стабильного восстановления траектории.

Плюсы и минусы

Соотношение достоинств и недостатков EBD сильно зависит от конкретного исполнения, система непрерывно совершенствуется, количество версий уже давно перевалило через десяток.

Достоинства:

уменьшается тормозной путь, даже по сравнению с ABS;
машина стабильно ведёт себя при торможении в повороте;
характер замедления меньше зависит от загрузки автомобиля, что особенно важно для коммерческого транспорта;
минимизируется набор условий, при котором может возникнуть занос при торможении.

Недостатки:

• возможны ситуации, когда срабатывание системы удлиняет тормозной путь, вплоть до ощущения полного отказа тормозов, ведь случаются ситуации, в которых более эффективно машина замедляется именно в скольжении, а его EBD призвана исключать;
• не до конца отработаны алгоритмы работы на автомобилях с полным приводом, такие шасси могут создавать проблемы даже опытным водителям;
• система недостаточно совершенна для работы на скользких склонах, поэтому до сих пор она автоматически отключается в таких условиях на малых скоростях.

Каждая ситуация, в которой EBD раскрывает свои возможности недостаточно полно, анализируется, и в алгоритмы её работы вносятся коррективы.

Кроме того, с развитием техники идёт повышение быстродействия работы её элементов. Поэтому каждая последующая версия имеет всё меньше недостатков, а достоинства не оспариваются.

Что такое EBD

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.

Виды BAS

Помощь может оказываться, как по увеличению давления жидкости на выходе модуля главного тормозного цилиндра с усилителем тормозов, так и внутри гидроблока ABS.

Пневматическая система

По пневматическому принципу работает вакуумный усилитель тормозов, который есть почти в каждом автомобиле. Он состоит из двух камер, разделённых гибкой мембраной, в одной из которых создаётся разрежение от впускного коллектора двигателя или отдельного вакуумного насоса, а другая может контролируемо заполняться воздухом под атмосферным давлением.

Усиление, то есть дополнительная сила, прилагаемая к штоку главного тормозного цилиндра, зависит именно от разности этих двух давлений.

При обычном торможении усилитель работает в штатном режиме, снимая часть напряжения с ноги водителя на педали. Но если шток перемещается слишком быстро и со значительным усилием, включается дополнительная система клапанов, прикладывающая к мембране сразу всю силу атмосферного давления.

Получается, что при том же усилии ноги водителя к поршню главного цилиндра приложена уже значительно большая сила. ВУТ действует по правилам чрезвычайной ситуации.

Гидравлическая система

На машинах, оснащённых ABS, уже имеется гидроблок, объединяющий в себе систему клапанов, разрешающих или перекрывающих давление жидкости к исполнительным колёсным механизмам, гидравлический насос с ресивером, создающий и аккумулирующий значительную энергию жидкости под давлением и управляющую электронику. Для создания гидропривода BAS используются также и датчики ABS.

При наличии подобных инструментов вполне достаточно распознать ситуацию возникновения экстремального случая и заставить работать гидроблок по алгоритму помощи водителю, если он сам не справляется. То есть подать давление от насоса на колёсные тормоза в максимальной мере, одновременно позволяя работать ABS и прочим системам в штатном режиме для сохранения устойчивости и управляемости.

Так и поступает электронный блок, анализируя поведения водителя иногда даже в таких мелочах, как скорость переноса ноги с акселераторной педали на тормозную.

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.

Принцип работы

Система ESP – это активная система безопасности транспортного средства, которая автоматически включается при появлении заноса или потери управления автомобилем. В компьютер системы поступают данные с нескольких датчиков (поперечного ускорения, вращения колёс, положение руля, положения педали газа и тормоза, состояния тормозной системы и угловой скорости движения).

Работа ЕСП основана на активизации торможения и снижения крутящего момента мотора с целью не допустить заноса автомобиля.

Какие команды могут поступать при той или иной ситуации на дороге:

• Притормаживание одного или всех колёс. Это поможет предотвратить занос, либо поможет увеличить поворотный радиус при высокой скорости. Также ESP в определённой ситуации может снизить тормозное усилие, даже если испуганная блондинка будет со всей силы давить все педали подряд.
• Подключение к блоку управления двигателя с целью отключения его цилиндров, чтобы снизить его обороты (крутящий момент), вплоть до полного отключения педали газа.
• Регулирование поворота передних колёс.
• В автомобилях с адаптивной подвеской влияет на работы амортизаторов, а они на демпфирования пружин (степень амортизации).
• Регулировка автоматической коробки передач с целью изменения передачи.
• Если проблема при управлении появилась в результате работающего круиз-контроля, то он будет действовать вместе с ESP и другими системами, выравнивая движение автомобиля.

Несмотря на то, что это очень продвинутая система безопасности, но она не может видеть реальную ширину дорожного полотна, а также точно рассчитать траекторию движения машины, которая будет наиболее безопасна. Отсюда следует, что водителю надо самому направлять автомобиль в нужном направлении, а ESP обеспечит стабильность и управляемость.

Противозаносная система может работать при любой скорости движения и режиме работы автомобиля (накатом, торможении, ускорении).

На повороте ESP следит за траекторией движения, которая должна быть при положении рулевого колеса. Если появятся отклонения, то система стабилизации будет снижать обороты мотора, притормаживать, чтобы быстрее возвратить транспортное средство к прежней траектории. Особенно полезна ESP на обледенелой или мокрой дороге.

Видео: ESP. Что может и как работает

Например, на очень высокой скорости при повороте начался занос автомобиля. Если водитель станет тормозить, то машину может развернуть. Если он не будет нажимать на тормоз, то есть шанс слететь с дороги в кювет. Активная антизаносная система моментально определит, какие колёса надо притормозить или на сколько надо уменьшить подачу топлива, чтобы выровнять траекторию движения. Согласитесь, это мегаполезная штука в критичных ситуациях. Вы просто крутите руль, а система стабилизации сама думает, как лучше вписаться даже в крутой поворот.

Что ещё есть полезного в системе ESP?

1. Функция блокировки дифференциала, что позволяет передавать крутящий момент именно на то колесо, чтобы выровнять автомобиль. Дифференциал должен иметь электронную начинку. Это такое устройство, которое передаёт разные крутящие моменты на каждый потребитель.
2. Помощь водителю держать рулевое колесо в нужном положении. Особенно это полезно в колее.
3. Подруливание задними колёсами. Главное, чтобы эта функция уже была установлена на автомобиль.

Рассмотрим работу ESP на реальных примерах.

Название и синонимы

Каннабис имеет множество наименований, в зависимости от региона выращивания. Также есть масса сленговых названий. Часто путают такие понятия как марихуана и гашиш.

Второе – это более концентрированный продукт. Выглядит как смолянистая масса темного цвета (темно-зеленый, коричневый, черный). Запах ярко выраженный, пряный, чуть едкий.

Отдельные виды гашила (киф) получают из марихуаны, просеивая смесь через материал с мелкими ячейками, смешивая с небольшим количеством воды и затем обрабатывая её при высокой температуре. Остывший под прессом раствор выглядит как твердые пластинки.

В целом, словом гашиш обозначают любые психоактивные препараты, которые можно делать из смолки, содержащейся в соцветиях.

Основные разновидности марихуаны:

1. Банг – самый дешевый и слабый. Это любые высушенные и измельченные части конопли.
2. Чарас – это смолка растений в чистом виде, никак не обработанная. Её собирают во время цветения конопли, разными способами. Иногда слово чарас употребляют как синоним гашиша.
3. Ганджа — сильный продукт. Представляет собой женские цветки, которые скатывают в плотные колбаски, затем сушат. Повторяя процесс несколько раз, добиваются выделения смолки, которая фиксирует массу.

Другие часто встречающиеся термины:

• Анаша – это по содержанию та же марихуана или гашиш. Слово является сленговым, употребляется в русскоязычной среде, имеет узбекское и таджикское происхождение. Распространилось благодаря советским хиппи, в 1960-х годах открывшим заросли дикой конопли в Чуйской долине.
• План – уличное, жаргонное название марихуаны. Происхождение не ясно. Есть версия, что это только стебли, измельченные и высушенные.

Принцип действия и конструкция EBD

Величина тормозного пути с EBD и без нее

При экстренном торможении центр тяжести автомобиля смещается в переднюю часть, уменьшая нагрузку на заднюю ось. Если в этот момент тормозные усилия на все колеса будут одинаковыми (что происходит в автомобилях, на которых не используются системы, регулирующие тормозное усилие), задние колеса могут быть полностью заблокированы. Это приводит к потере под воздействием боковых сил, а также к заносам и потере управляемости. Также регулировка тормозных сил необходима при загрузке автомобиля пассажирами или багажом. В случае, когда торможение выполняется в повороте (при этом центр тяжести переносится на колеса, идущие по внешнему радиусу) или произвольные колеса попадают на поверхности с различным сцеплением (например, на лед), действия одной системы ABS может быть недостаточно. Решить эту проблему позволяет система распределения тормозных усилий, которая взаимодействует с каждым колесом в отдельности. На практике это включает следующие задачи:

• Определение степени проскальзывания на дорожном покрытии для каждого колеса.
• Изменение давления рабочей жидкости в и распределение тормозных усилий в зависимости от сцепления колес с дорогой.
• Сохранение курсовой устойчивости при воздействии боковых сил.
• Снижение вероятности заноса автомобиля в процессе торможения и поворота.

Основные элементы системы

Схема расположения элементов EBD (АВS) в конструкции автомобиля

Конструктивно система распределения тормозных усилий реализована на базе системы ABS и состоит из трех элементов:

• Датчики. Они фиксируют данные о текущей частоте вращения каждого колеса. При этом EBD использует датчики ABS.
• Электронный блок управления (общий для обеих систем управляющий модуль). Получает и обрабатывает информацию о скорости, анализирует условия торможения и приводит в действие соответствующие клапаны тормозной системы.
• Гидравлический блок системы ABS. Выполняет регулировку давления в системе, изменяя тормозные усилия на всех колесах в соответствии с сигналами, подаваемыми блоком управления.

Процесс распределения тормозных усилий

Распределение тормозных усилий по осям автомобиля

На практике работа электронной системы распределения тормозных усилий EBD представляет собой цикл, схожий с работой системы АБС и состоящий из следующих этапов:

• Анализ и сравнение тормозных усилий. Выполняется блоком управления ABS для задних и передних колес. В случае превышения заданной величины в работу включается алгоритм действий, предустановленный в памяти блока управления ЕБД.
• Закрытие клапанов для удержания заданной величины давления в контуре колеса. Система определяет момент начала блокировки колеса и фиксирует давление на текущем уровне.
• Открытие выпускных клапанов и уменьшение давления. Если риск блокировки колес сохраняется, блок управления открывает клапан и уменьшает давление в контурах рабочих тормозных цилиндров.
• Повышение давления. Когда угловая скорость колеса не превышает пороговое значение блокировки, программа открывает впускные клапана и таким образом повышает давление в контуре, создаваемое водителем при нажатии на педаль тормоза.
• В момент начала блокировки передних колес система распределения тормозных усилий выключается, и в работу включается ABS.

Таким образом, система непрерывно контролирует и наиболее эффективно распределяет тормозные усилия на каждом колесе. При этом если в автомобиле перевозится багаж или пассажиры на задних сидениях, распределение усилий будет осуществляться более равномерно, нежели при сильном смещении центра тяжести в переднюю часть автомобиля.

Всё ли так хорошо в EBD

Ни одна электронная система не является настолько совершенной, чтобы работать без ошибок и иметь способность предусмотреть все возможные варианты. Вполне может так случиться, что электронное оснащение автомобиля неверно проанализирует кратковременное снижение сцепления, что характерно для российских дорог. В этом случае электронное распределение тормозного усилия EBD будет работать, скорее, во вред, чем на пользу.

Эффективность работы этой системы снижается с наступлением зимы. Обычный процесс торможения, без использования умной электроники, позволит добиться лучшего результата. Такая особенность объясняется наличием на зимних колёсах глубокого протектора, которые в заблокированном положении будут сами работать на сокращение тормозного пути.

Эти недостатки с лихвой перекрываются достоинствами, которые характерны для EBD:

• рациональное распределение тормозной силы;
• индивидуальный расчёт для каждой ситуации;
• помощь в сохранении правильной траектории движения;
• минимизирует вероятность заносов и сносов;
• сохранение эффективности вне зависимости от типа торможения.

Специалисты не прекращают работать над усовершенствованием рассматриваемой нами системы, и, возможно, очень скоро автовладельцы смогут пользоваться абсолютно безопасными автомобилями. Ну а пока давайте довольствоваться существующим электронным устройством для распределения тормозной силы.

Когда необходима

Проблемы с торможением могут в нескольких ситуациях — экстренном торможении, торможении в повороте и при движении колес по двум типам покрытия. Это случается когда, например, одна сторона автомобиля находится на асфальте, а вторая — на заснеженной обочине.

В первом случае, когда водитель с усилием нажимает педаль тормоза, на переднюю ось смещается центр тяжести автомобиля, что при условии передачи равномерного тормозного усилия на все колеса приводит к блокировке задних колес. Это приводит к заносу и потере управляемости автомобилем. Изменение загрузки автомобиля, например, перевоз задних пассажиров или груза в багажнике, также меняет необходимые тормозные усилия для обеих осей.

При торможении в повороте центр тяжести переносится на сторону автомобиля, идущую по внешнему радиусу. Торможение в таких условиях также грозит заносом и разворотом автомобиля. Такие же последствия несет и торможение на разнородном покрытии, когда, например, одна сторона автомобиля движется по асфальту, а вторая — по льду или снегу.

Рекомендуем: Устройство механической коробки передач и как она работает

Во всех этих случаях система ABS не может справиться с проблемами — зачастую случается блокировка колес и последующий занос. Выйти из такого положения без проблем могут только опытные водители.