Układ rozdziału siły hamowania EBD - opis i zasada działania

Aby zwalczyć dynamiczną redystrybucję ciężaru samochodu wzdłuż osi, wcześniej stosowano prymitywne urządzenia hydrauliczne do regulacji siły hamowania na jednej lub dwóch osiach w zależności od obciążenia zawieszenia. Wraz z pojawieniem się szybkich wielokanałowych systemów ABS i związanego z nimi wyposażenia nie jest to już konieczne. Element układu przeciwblokującego, który odpowiada za regulację ciśnienia, gdy środek ciężkości przesuwa się wzdłuż osi samochodu, nazywa się EBD - Electronic Brake Distribution, czyli dosłownie elektroniczny rozkład siły hamowania.

Jaka jest rola EBD w samochodzie

Na rozkład ciężaru przyczepności wzdłuż osi samochodu mają wpływ dwa czynniki – statyczny i dynamiczny. Pierwszy determinowany jest załadunkiem samochodu, nie da się ustawić stacji benzynowej, pasażerów i ładunku w taki sposób, aby ich środek masy pokrywał się ze środkiem pustego samochodu. A w dynamice do wektora grawitacji podczas hamowania dodawany jest wektor przyspieszenia ujemnego, skierowany prostopadle do grawitacyjnego. Wynik przesunie rzut na drogę wzdłuż ścieżki. Przednie koła zostaną dodatkowo obciążone, a część ciężaru trakcyjnego zostanie usunięta z tyłu.

Jeśli zignoruje się to zjawisko w układzie hamulcowym, to przy równych ciśnieniach w cylindrach hamulcowych przedniej i tylnej osi koła tylne mogą blokować się znacznie wcześniej niż przednie. Doprowadzi to do szeregu nieprzyjemnych i niebezpiecznych zjawisk:

• po przejściu na ślizganie tylnej osi auto straci stabilność, opór kół na przemieszczenie boczne względem podłużnego zostanie zresetowany, najmniejsze uderzenia, które zawsze występują, doprowadzą do bocznego poślizgu osi, czyli , poślizg;
• całkowita siła hamowania zmniejszy się z powodu zmniejszenia współczynnika tarcia tylnych kół;
• wzrośnie wskaźnik zużycia tylnych opon;
• kierowca będzie zmuszony zmniejszyć siłę nacisku na pedały, aby uniknąć niekontrolowanego poślizgu, zmniejszając w ten sposób nacisk przednich hamulców, co jeszcze bardziej zmniejszy skuteczność hamowania;
• samochód straci stabilność kierunkową, mogą wystąpić zjawiska rezonansowe, które są bardzo trudne do pokonania nawet dla doświadczonego kierowcy.

Wcześniej stosowane regulatory częściowo kompensowały ten efekt, ale robiły to nieprecyzyjnie i nierzetelnie. Pojawienie się układu ABS na pierwszy rzut oka eliminuje problem, ale w rzeczywistości jego działanie nie wystarcza. Faktem jest, że układ przeciwblokujący rozwiązuje jednocześnie wiele innych zadań, na przykład monitoruje nierówności nawierzchni pod każdym kołem lub redystrybucję ciężaru z powodu sił odśrodkowych na zakrętach. Skomplikowana praca z dodatkiem redystrybucji wagi może natknąć się na wiele sprzeczności. Dlatego konieczne jest rozdzielenie walki ze zmianą wagi chwytu na osobny układ elektroniczny wykorzystujący te same czujniki i aktuatory co ABS.

Jednak efektem końcowym pracy obu systemów będzie rozwiązanie tych samych zadań:

• ustalenie początku przejścia w poślizg;
• regulacja ciśnienia oddzielnie dla hamulców kół;
• utrzymanie stabilności ruchu i sterowności w każdych warunkach wzdłuż trajektorii i stanu nawierzchni;
• maksymalne efektywne hamowanie.

Zestaw wyposażenia się nie zmienia.

Kompozycja węzłów i elementów

EBD wykorzystuje:

• czujniki prędkości kół;
• sterownik hydrauliczny ABS wraz z układem zaworów dolotowych i rozładunkowych, pompą z akumulatorem hydraulicznym i odbiornikami stabilizującymi;
• elektroniczna jednostka sterująca, której część programu zawiera algorytm działania EBD.

Program wybiera z ogólnego przepływu danych te, które bezpośrednio zależą od rozkładu masy i współpracuje z nimi, odciążając wirtualny blok ABS.

Algorytm działania

System sekwencyjnie ocenia stan samochodu na podstawie danych ABS:

• badana jest różnica w działaniu programu ABS dla osi tylnej i przedniej;
• podejmowane decyzje są sformalizowane w postaci zmiennych początkowych do sterowania zaworami odciążającymi kanały ABS;
• przełączanie między trybami redukcji lub zatrzymania wykorzystuje typowe algorytmy zapobiegania blokowaniu;
• w razie potrzeby, aby skompensować przeniesienie ciężaru na przednią oś, system może wykorzystać ciśnienie pompy hydraulicznej do zwiększenia siły w przednich hamulcach, czego nie robi czysty ABS.

Ta równoległa praca obu systemów umożliwia precyzyjną reakcję na opóźnienie wzdłużne i przesunięcie środka ciężkości w wyniku obciążenia pojazdu. W każdej sytuacji potencjał trakcji wszystkich czterech kół zostanie w pełni wykorzystany.

Jedyną wadą systemu można uznać jego działanie przy użyciu tych samych algorytmów i urządzeń co ABS, czyli pewną niedoskonałość na obecnym poziomie rozwoju. Występują niedociągnięcia związane ze złożonością i różnorodnością warunków drogowych, w szczególności śliskimi nawierzchniami, luźnymi i miękkimi glebami, pęknięciami profili w połączeniu z trudnymi warunkami drogowymi. Ale wraz z pojawieniem się nowych wersji problemy te są stopniowo rozwiązywane.