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.
C тех пор, как в автомобильную промышленность пришла электроника, машины начали оснащать все большим количеством вспомогательных систем, которыми управлял электронный интеллект. Это, в частности, касалось и активной безопасности автомобиля: конструкторы усовершенствовали систему торможения, снабдив ее антиблокировочной системой, помогавшей избежать блокировки колес в экстренных ситуациях. Эволюционным развитием систем активной безопасности, связанных с торможением, стало появление еще одного механизма – системы распределения тормозных усилий.
Что представляет собой EBD
EBD (Electronic Brake Distribution), что по-русски означает «система распределения тормозных усилий», начала появляться на автомобилях в конце 1980-х – начале 1990-х годов. Именно тогда инженеры ведущих автомобильных компаний заметили, что антиблокировочная система торможения не может обеспечить стопроцентного эффекта разблокировки колес. Особенно это стало заметным, когда при торможении передние колеса получали большую загрузку, чем задние. При этом, система ABS успешно разблокировала передние колеса, а вот задние оставались заблокированными, из-за чего автомобиль разворачивало. Проведя исследования, специалисты выяснили, что тормозное усилие, которое развивается в подобной ситуации, распределяется между всеми колесами одинаково. Но колеса при этом пребывают в разных условиях – их сцепление с дорожным покрытием различно, следовательно, и ведут они себя по-разному: к примеру, передние разблокированы и «позволяют» водителю управлять авто, а задние – заблокированы, из-за чего машину заносит. Чтобы решить эту проблему, была разработана система распределения тормозных усилий.
EBD состоит из трех основных компонентов: датчиков скорости вращения колес (используются те же датчики, от которых получает информацию ABS), электронного блока управления (опять-таки, общего с ABS), и клапанов в тормозной магистрали – обратных и редукционных. Когда автомобиль экстренно тормозит и срабатывает ABS, автоматически приводится в действие и система распределения тормозных усилий. Ее блок управления принимает информацию с датчиков о том, с какой скоростью вращаются колеса. На основании этих данных, система делает вывод, какие колеса имеют лучшее сцепление с дорогой, а какие – худшее. Затем происходит сам процесс распределения тормозных усилий: блок управления дает команду клапанам, которые, регулируя давление в тормозной системе, распределяют усилие торможения – передние колеса получают его меньше, задние – больше. Таким образом, усилие на всех колесах выравнивается.
Одновременно система ABS, получив сигнал, что тормозное усилие распределено равномерно, разблокирует колеса, а это позволяет водителю обрести контроль над управляемостью и избежать столкновения с препятствием.
Основное отличие EBD от ABS в том, что эта система работает постоянно, контролируя распределение тормозных усилий вне зависимости от дорожных условий и деятельности водителя, а не только в экстремальной обстановке, как та же ABS. Тем не менее, сегодня зачастую автомобили, оснащенные антиблокировочной системой торможения, обладают и системой распределения тормозных усилий – настолько эти механизмы объединены и дополняют друг друга.
Достоинства и недостатки EBD
У этой системы эксплуатационных недостатков не выявлено. А вот достоинств у EBD – много. Ведь, распределяя тормозное усилие между колесами, система помогает водителю сберечь траекторию управления автомобилем, снижает риск уйти в снос или занос. Она одинаково эффективна как при прямолинейном торможении, так и при торможении в крутом повороте. В последнем случае система распределяет тормозное усилие не между передними и задними колесами, а между колесами, идущими по внешнему и внутреннему радиусу поворота.
Что такое ABS, BAS, ESP, EBD, IVD и т.д?
Первые разработки ABS относятся к тридцатым годам прошлого века, но серийное оборудование машин началось только в середине семидесятых.
Идея работы ABS достаточно проста. Компьютер анализирует сигналы датчиков вращения колес и приводит в действие тормозные механизмы. как бы имитируя действия опытного водителя при прерывистом торможении, не давая заблокироваться колесам. С момента появления ABS между специалистами и любителями шли споры о пользе системы.
Самые полезные ее качества — сокращение тормозного пути и сохранение контроля над автомобилем во время экстренного торможения. Недостаток — сложно рассчитать тормозной путь. Аргумент, что и говорить, весомый. Однако лучше в неведении остановиться за несколько метров до препятствия, чем с точно рассчитанным тормозным путем в него уткнуться. До поры сошлись на мнении о том, что для новичка система будет полезна, а вот опытный водитель может и "переиграть" ABS. Но развитие электроники привело к тому, что в схватке "опытный водитель — антиблокировочная система" убедительную победу одержала последняя.
Современные многоканальные ABS вчистую переигрывают даже матерого профессионала. Удалось избавиться даже от такой малоприятной вещи, как вибрация педали тормоза при работе системы. Бывали случаи, когда авария происходила из-за слишком резкого ее срабатывания. Когда педаль тормоза начинала вибрировать, а автомобиль — издавать странные звуки, неопытные водители пугались и отпускали педаль… Поэтому в самых современных тормозных системах водитель почти не чувствует срабатывания ABS.
Теперь антиблокировочная система тормозов входит в стандартную комплектацию практически всех автомобилей, причем зачастую на нее опираются более сложные электронные системы безопасности.
ASR (TRC (трэкшн-контроль), STC, TRACS, ASC+T)
Первым логическим развитием ABS стала АНТИПРОБУКСОВОЧНАЯ система. Принцип действия несложен: в момент трогания автомобиля датчики (ABS) фиксируют проскальзывание одного из ведущих колес, и компьютер притормаживает его с помощью тормозных механизмов. При необходимости та же электроника может сбросить обороты двигателя, поскольку на современных машинах между педалью "газа" и дроссельной заслонкой нет механической связи. То есть, если "утопить" педаль в пол, компьютер не даст ведущим колесам впустую жечь резину и шлифовать асфальт или лед, а максимально быстро, без пробуксовки, разгонит автомобиль.
Антипробуксовочная система не помешает любой машине, независимо от типа привода. Настоящим кладом стала ASR для внедорожников. Вместо сложных трансмиссий они используют полный привод со свободными дифференциалами, а роль блокировок возложена на электронику. Для непролазного бездорожья эта схема не годится, но "паркетникам" будет в самый раз.
Конечно, и в ASR есть свои недостатки. Например, такая система будет мешать опытному водителю при попытке вытащить застрявший автомобиль "в раскачку", не к месту притормаживая и сбрасывая "газ". Причем может настолько задушить мотор и колеса, что автомобиль вообще не сможет двигаться. Активным драйверам ASR мешает управлять автомобилем в заносе, контролируя его тягой. С другой стороны, антипробуксовочная система с успехом выполняет функцию блокировки дифференциала, притормаживая разгруженное в повороте колесо и уравнивая таким образом скорости вращения колес, и позволяет максимально эффективно использовать крутящий момент двигателя.
Не все автоконцерны потакают прихотям покупателей, а потому делают систему неотключаемой. Но это "у них" она неотключаемая. А наши Кулибины, даже не изучая электросхему, решают проблему простым изъятием предохранителя. Впрочем, делать это мы не советуем. А если вы упорно считаете, что ASR мешает реализовать талант гонщика, напоминаем, что эта система используется в Formula 1.
Дальнейшее развитие ABS привело к появлению на современных автомобилях системы электронного распределения тормозных усилий. 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. При этом учитываются загрузка автомобиля и его положение относительно дорожного полотна.
Особенно заметна польза EBD при торможении в повороте. Думаю, многие из водителей не раз демонстрировали "высокий" уровень речевой культуры и подсознательное знание ненормативной лексики, когда в закрытом повороте перед ними оказывался автомобиль очередного "умника", 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. Уверен, что по поводу полезности EBD споров не возникнет.
Brake assistant (brake assist, BAS)
Еще один помощник, появившийся в результате "борьбы" за безопасность, называется brake assistant. Его предназначение — максимально возможное сокращение тормозного пути автомобиля при экстренном торможении. Как система этого добивается? Специальный датчик анализирует перемещение педали тормоза и силу давления на нее в момент торможения. "Придя к мнению", что водитель пытается экстренно затормозить, или, другими словами, в панике ударил по педали тормоза, brake assistant за несколько миллисекунд увеличивает давление в тормозной магистрали. Время торможения при этом значительно сокращается, а это — выигранные метры тормозного пути.
Стоит лишь добавить, что система распознает действительно панические действия водителя, или если он долгое время давит на педаль тормоза. Даже при достаточно резких, но "прогнозируемых" торможениях BAS в работу не вступает. В первую очередь эта система адресована слабому полу. Зачастую у женщин просто не хватает сил для экстренного торможения, и в нужную секунду руку помощи им подает BAS, "дожимая" педаль для максимального замедления.
ESP (VDC, VSC, DSTC, DSC, ATTS, VSA, Stabilitrac)
Помните нашумевшую на весь мир историю с переворачиванием Mercedes-Benz A-класса? Если нет, то напомню. В 1997 году во время ездовой презентации автомобиль при прохождении маневра "переставка" перевернулся. После потока критики, обрушившейся на концерн, мерседесовское руководство во всеуслышанье объявило о том, что на все машины А-класса будет бесплатно установлена фирменная система динамической стабилизации. Именно применение электроники позволило окончательно решить проблемы с управляемостью. До этого случая ESP по заказу устанавливалась на автомобили S-класса еще в 1995 году.
ESP на сегодняшний день является высшей ступенью эволюции электронных систем активной безопасности, объединив в себе лучшие решения из перечисленных выше.
Принцип работы ESP основан на том, чтобы бороться со сносом и заносом автомобиля не только рулем и "газом", но и торможением одного или нескольких колес. Если машину сносит передней осью, система притормаживает внутреннее по отношению к повороту заднее колесо, придавая автомобилю избыточную поворачиваемость. Когда возникает угроза заноса, притормаживается внешнее переднее колесо. При сносе всех четырех колес ESP вычисляет, какое из них и в какой момент притормозить. Вместе с торможением система "сбрасывает" и обороты двигателя. Таким образом, используя исполнительные механизмы ABS и ASR, система способна притормаживать каждое колесо в отдельности.
Но для того, чтобы выполнить такую сложную работу, ESP недостаточно только датчиков ABS. Поэтому в автомобиле установлены дополнительные датчики. Один сообщает системе о том, в какую сторону и с какой скоростью вращается рулевое колесо. Еще два "жалуются" на угол поворота машины и уровень боковых ускорений. Показания этой компании датчиков позволяют моментально вычислить, что происходит с автомобилем, и привести в действие исполнительные механизмы.
Естественно, что и тут не обошлось без недостатков, если их можно назвать таковыми. Можно, например, пожаловаться на то, что система будет мешать опытному водителю, который просчитывает каждое свое движение на несколько шагов вперед. Но ESP не предсказывает будущее, а исправляет совершенные ошибки. Поэтому она не даст пройти поворот в управляемом заносе, вмешавшись в самый неподходящий момент. Но во всех остальных случаях ESP окажет действительно неоценимую помощь не только начинающему водителю.
В конце еще раз хочу обратить ваше внимание на то, что жалуются на работу перечисленных систем лишь активные драйверы. Но вспомните предназначение электронных помощников — активная БЕЗОПАСНОСТЬ, а не активный драйв. И тогда все сразу становится на свои места. И последнее, не раз уже сказанное: законы физики никакая электроника преодолеть не в состоянии.
IVD — собственная аббревиатура Форд, надстройка над ESP.
