Evd что это такое в машине
Что такое ABS, BAS, ESP, EBD, IVD и т.д?
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)
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.
Как работает система распределения тормозного усилия EBD
После появления в автомобилях первых антиблокировочных систем для тормозных механизмов (ABS), работавших по простейшему принципу сброса давления в гидравлике при первых признаках скольжения шин, стало ясно, что эффективность системы надо повышать. Расплатой за стабильность авто в ходе торможения стали: удлинение тормозного пути и несколько других недостатков.
В ходе развития техники появились многоканальные системы с добавочным интеллектом, позволяющие предсказывать ситуацию и более точно управлять торможением, раздавая давление на каждое колесо строго дозированно, учитывая его положение и условия работы.
Конструкция получила аббревиатуру EBD, то есть Electronic Brakeforce Distribution, распределение тормозных усилий.
Для чего в машине система EBD
Принцип работы обычной ABS из первых воплощений подразумевает наличие единого канала управления. На каждом колесе имеется датчик скорости вращения, показания которого в виде частоты электрических импульсов передаются по кабелям в общий электронный блок, где кодируются в цифровую информацию и обрабатываются микрокомпьютером.
Прибор анализирует все поступившие данные и определяет скорость движения автомобиля. Заметив начало торможения, он приступает к оценке отклонений частоты вращения отдельных колёс, фиксируя таким образом начало их проскальзывания из-за превышения предела сцепления с дорогой.
Поскольку эффективность замедления в случае перехода в скольжение сильно ухудшается, что дополнительно может быть отмечено по сигналам датчика линейного ускорения автомобиля, принимается решение на регулирование давления в тормозной магистрали.
В состав системы входят следующие устройства:
Подобная организация антиблокировочной системы позволяет решить задачу стабильности и частично оптимизировать торможение, но достигается это ценой неминуемого увеличения тормозного пути в некоторых условиях.
Не учитываются особенности загрузки автомобиля, распределения массы по осям, а также динамического перераспределения веса.
Дополнением к ABS стала система распределения тормозных усилий, позволяющая почти полностью решить проблему. Достигнуто это было применением четырёхканального управления раздельно по колёсам, и более точного прогноза поведения автомобиля.
Таким образом, EBD можно считать усовершенствованной ABS, учитывающей больший объём информации и располагающей дополнительными возможностями по индивидуальному управлению каждым тормозным цилиндром или их кластерами.
Принцип работы системы распределения тормозных усилий
EBD, в отличие от ABS, работает ещё до того, как началось скольжение. Система располагает данными о загрузке осей, полученными в процессе работы и умеет управлять усилиями.
Например, если основная масса машины приходится на переднюю ось, то есть зад машины не нагружен, то естественный эффект динамического перераспределения веса машины вперёд при торможении будет усугубляться лёгкой задней осью.
В условиях экстренного торможения на скользком покрытии задние колёса начнут блокироваться слишком рано, результатом станет снижение давления во всей системе и возможности хорошо нагруженных передних колёс не будут реализованы. Тормозной путь устремится в бесконечность.
Ещё хуже ситуация может возникнуть в повороте на неровной дороге. Водителей старых автомобилей, не оборудованных тормозной электроникой, даже учили, что тормозить в повороте категорически не рекомендуется, а что происходит при подбросе колёс на ухабах во время нажатия на тормозную педаль они могли заметить сами и запомнить на всю жизнь.
Антиблокировочные системы очень облегчили управление, теперь торможение в повороте стало не только возможным, но и рекомендуемым действием.
В сложных условиях неопытному водителю надо было только нажать на тормоз с максимальным усилием и дальше корректировать машину только рулевым колесом, нужное сцепление обеспечит автоматика.
Роль EBD во всех этих случаях заключалась в минимизации тормозного пути. Если передние колёса при обычном торможении имеют запас по сцеплению, когда задние уже заблокировались и подвергнуты обслуживанию со стороны ABS, то будет очень нерационально сбрасывать давление и с них тоже.
Наоборот, надо добавить усилие на переднюю ось, не сбрасывать его равномерно со всех колёс, а перераспределить. Четырёхканальные системы на это способны, а соответствующая программа управления электронным блоком и стала основой EBD.
То же самое и в повороте. Внутренние колёса могут настолько разгрузиться из-за центробежной силы, что буквально поднимаются в воздух. Естественно, при попытке торможения они мгновенно заблокируются, поскольку сила сцепления близка к нулю.
ABS отреагировала бы на ситуацию полным прекращением торможения, то есть поступила бы как водитель старой школы.
Но EBD гораздо умнее, она способна не только исключить блокировку разгруженных колёс внутренней по отношению к повороту стороны автомобиля, но и увеличить давление в тормозных цилиндрах внешней, загруженной стороны.
Машина начнёт достаточно эффективно замедляться, что в ситуациях с превышением скорости в повороте может спасти и технику, и водителя с пассажирами.
Возможны и другие ситуации, когда раздельное управление с прогнозированием может помочь быстро остановить автомобиль:
Принцип помощи водителю со стороны EBD именно в том и состоит, что добавляется ранее недоступная ему функция раздельного обслуживания колёс при торможении.
Если раньше он мог в какой-то степени имитировать работу ABS прерывистым нажатием на педаль, то уж управление тормозным балансом было доступно только в отдельных гоночных сериях, где самые опытные пилоты управляют сложными и дорогими автомобилями.
С появлением EBD это стало доступным каждому, причём без каких-либо особых навыков и знаний.
Устройство системы
Регулирование тормозного усилия раздельно по всем колёсам в первую очередь потребует применения многоканальной антиблокировочной системы.
Отсюда и формируется состав EBD:
Точные алгоритмы работы EBD разных производителей по понятным причинам не афишируются, но можно выделить общие алгоритмы, образующие модель EBD в программной памяти её компьютера.
Существует некое пороговое условие, за которым EBD оживает из ждущего режима и включается в работу тормозов. Это условие формируется по результатам непрерывного анализа поступающей от датчиков информации.
Как только блок поймёт, что существует вероятность блокировки колёс, он переходит в режим фиксации давления, в результате чего перекрываются оба клапана на каждом колесе, давление стабилизируется.
Дальше оценивается развитие ситуации и подаются команды на открытие или закрытие отдельных клапанов, давление увеличивается или уменьшается, происходит импульсное регулирование торможения на грани блокировки, то есть самое эффективное.
Признаки неисправности EBD
Любой отказ системы приводит к ухудшению торможения в экстренной ситуации, что вряд ли может быть замечено водителем. Поэтому единственным признаком неисправности является зажигание контрольной лампочки на приборной панели.
Появление этого сигнала требует немедленной диагностики специальным сканером с выявлением кодов ошибки и устранением неисправностей.
Система очень надёжна, поэтому самой частой неисправностью бывает отказ колёсных датчиков. Это связано с их работой в тяжёлых условиях по влажности и загрязнённости.
Коррозия и механические поломки приводят к пропаданию сигнала, что немедленно будет замечено электронным блоком, и появится индикация контрольной лампы. Проверка достаточно проста для диагностики, ремонт сводится к замене датчика или ревизии его проводки.
Плюсы и минусы
Соотношение достоинств и недостатков EBD сильно зависит от конкретного исполнения, система непрерывно совершенствуется, количество версий уже давно перевалило через десяток.
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 делает EBD? Зачем еще один наворот к ABS и ESP?
Кажется, что про системы торможения можно рассказывать бесконечно. Как только происходит апробация одной системы, она внедряется на большинство марок автомобилей, на подмогу ей производители спешат создать еще одну тормозную программу, которая по их словам намного упрощает режим торможения и облегчает управление автомобилем в сложных дорожных условиях. Действительно, предусмотреть все тонкости экстренного торможения, поведение авто на разных дорожных покрытиях сложно. Время показало следующие недостатки простых систем ABS:
Система EBD первоначально была предназначена только для уменьшения тормозного пути для последней из перечисленных ситуаций, особенно, когда автомобиль находится в пригруженном состоянии. Согласно кинематике при резком торможении по инерции задние колеса немного разгружаются. Теоретически они могут вообще оторваться от земли, как в роликах про мотоциклы. Почти вся нагрузка при этом приходится на передние колеса. Для равномерного распределения нагрузки на тормозные оси и разработали систему EBD. Она предназначена для уменьшения тормозного пути:
Что дополняет ЕBD к ABS
Системы ABS, разработанная в 80-х годах, вела контроль по наличию момента заблокирования одного из колес. При этом программно-техническое обеспечение не просчитывало, с какой скоростью вращаются другие колеса, каков их режим сцепления с дорогой. С появлением более умного микропроцессорного управления сигнал с каждого датчика частоты вращения колес преобразуется сначала в цифру (то есть в прямоугольные импульсы стандартной амплитуды, кодирующие частоту). Цифровой сигнал обрабатывается в микропроцессоре по определенному математическому алгоритму. При этом можно математически учесть различные ситуации. Например, если частота вращения переднего колеса значительно меньше, чем всех других, возможно, что оно «зависло» над дорогой. Если только одно из задних колес заблокировано, скорее всего, оно находится на песчаной обочине. Можно запрограммировать большое количество возможных ситуаций и «манеру» торможения каждого колеса в конкретном случае.
Основная идея EBD – научить каждое колесо тормозить по своему сценарию в зависимости от ситуации. Именно поэтому система называется Тормозное Распределение (Brake Distribution).
Что работает на систему EBD
Как и все системы помощи при торможении система EBD бессовестным образом эксплуатирует штатную систему ABS, а именно:
Техническое исполнение EBD выполнено на базе ABS, его схема имеет стандартный вид.
Причины и признаки неисправности системы, устранение
Причинами неисправности системы EBD могут являться:
Обычно неисправность EBD индицируется одновременно с ошибкой ABS. Признаками такой неисправности является, прежде всего, загорание соответствующих лампочек в процессе движения автомобиля. После программного сброса ошибки свечение предупредительных лампочек на приборной панели может на время пропадать. Но оно вновь появляется после нескольких километров пробега. Поэтому нельзя доверяться горе-диагностам, которые сбросили ошибку и уверяют, что проблема устранена. Надо еще до сброса ошибки записать ее код, расшифровать и устранить. Если ошибка заключается в отказе или пропадании сигналов датчиков вращения колес, необходимо проверить проводку от датчика к блоку АБС, величину и засорение рабочего зазора датчика перед тем, как менять датчик. Датчик должен прозваниваться в режиме «диод» мультиметром хотя бы в одну сторону. Разъемы датчиков для передних колес находятся в районе лонжеронов, задних колес – возле или под задними сиденьями.
После устранения ошибок, возможно, сразу система может быть неработоспособна. Необходима адаптация EBD. Для каждого автомобиля она различна, но обычно включает несколько последовательных торможений. Часто бывает достаточно выехать на трассу и на средней скорости произвести несколько торможений до полной остановки транспортного средства.
Плюсы и минусы
К плюсам системы можно отнести следующие факторы:
Сейчас приблизительно 50% автомобилей оборудовано EBD. Показательно, что в последние годы этот процент не увеличивается.
Что такое EBD в автомобиле?
С самого момента появления автомобилей конструкторы пытаются сделать систему тормозов не только надежной и максимально безопасной. Неправильное резкое или неадекватное торможение приводит к многочисленным авариям, заносам автомобиля, выносу автомобиля на обочину и в кювет, переворотам автомобилей.
Учитывая возрастающую скорость движения, человеческий мозг и человеческая реакция просто не могут мгновенно проанализировать ситуацию на дороге и принять правильное решение. Более того, водитель в процессе торможения не способен практически мгновенно изменить силу действия тормозной системы. Даже если водитель и способен поменять силу нажатия на педаль тормоза, мгновенно, все равно на разные колеса автомобиля будут действовать разные силы.
Поэтому все столь нужные операции с тормозной системой машины были отданы на откуп электронике, которая и решение принимает мгновенно, и не обладает никакими эмоциями, включая пресловутый человеческий фактор.
В современных автомобилях используются несколько систем, корректирующих поведение транспортного средства при торможении и корректируя действия водителя при торможении. Одна из таких систем – система EBD. Давайте выясним, что такое EBD в автомобиле, как она устроена и на чем основаны принципы ее работы.
Система EBD в автомобиле
Термин EBD – аббревиатура от английского названия Eltectronic Brake Distribution., обозначающая электронное распределение усилий тормозов. Эта система является одним из компонентов корректировки действий тормозной системы в зависимости от дорожной ситуации. Система EBD привязана к действию системы ABS (антиблокировочной системы) и дополняет ее новыми возможностями, касающимися процесса торможения и безопасности движения.
Если говорить упрощенно, то система EBD способна регулировать тормозные усилия на колесах передней и задней оси и на левых и правых колесах.
В зависимости от состояния дороги, погодных условий, скорости движения, загруженности транспортного средства, система вносит корректировки тормозных усилий при поворотах, движении в гору или с горы и т.д.
Система мгновенно самостоятельно принимает решение, на каких колесах нужно добавить тормозное усилие, а на каких колесах его ослабить. Причем электроника оценивает ситуацию настолько быстро, что никакому водителю это не под силу.
При использовании системы EBD оптимизируется тормозной путь (обычно он сокращается, но бывают ситуации, что тормозной путь несколько увеличивается). Но увеличение тормозного пути, это не всегда плохо. Помимо этого система EBD облегчает прохождение поворотов, и при этом, возникновение ситуации с заносом, становится минимальной.
Принцип работы системы EBD
Чтобы до конца разобраться в том, что такое EBD в автомобиле, следует выяснить, в чем состоит принцип ее работы. Алгоритм действий системы EBD примерно следующий.
На каждом из колес автомобиля установлены датчики, которые считывают информацию с колеса, когда начинается торможение. При этом они учитывают, какие нагрузки воздействуют на какие колеса. Информация с датчиков поступает на блок управления системой, который принимает решение, что делать дальше с тормозными усилиями.
По сути, блок управления сравнивает показания с датчиков с оптимальными показаниями, которые запрограмированны в системе. И блок управления пытается подогнать значения, под эталонные параметры. Для этого сигнал с блока управления передается на исполнительные элементы – цилиндры тормозной системы. И в зависимости от ситуации, цилиндры задают разное тормозное усилие на разные колеса. Это тормозное усилие должно при торможении создавать оптимальное сцепление, каждого отдельного колеса с дорогой.
Причем тормозное усилие может меняться по времени, по сути, в десятые доли секунды, если не сотые доли. Такое быстродействие системы обеспечивает не только оптимальный тормозной путь, но и курсовую устойчивость автомобиля на поворотах. Управление машиной становится не только предсказуемым, но и достаточно комфортным.
Система способна учитывать, насколько загружен автомобиль и на какие колеса будут идти большие нагрузки. Поэтому при торможении система будет подавать такие сигналы на исполнительные элементы, чтобы обеспечивать минимальный тормозной путь при котором не произойдет заноса.