Sistema de distribució de la força de frenada EBD: descripció i principi de funcionament
Per combatre la redistribució dinàmica del pes del vehicle al llarg dels eixos, anteriorment s'utilitzaven dispositius hidràulics primitius per regular la força de frenada en un o dos eixos en funció de la càrrega de les suspensions. Amb l'arribada dels sistemes ABS multicanal d'alta velocitat i equips relacionats, això ja no és necessari. El component del sistema de frens antibloqueig, encarregat de regular la pressió quan el centre de gravetat es desplaça al llarg de l'eix del cotxe, s'anomena EBD - Electronic Brake Distribution, és a dir, literalment, distribució electrònica de la força de frenada.
Quin és el paper de l'EBD en un cotxe?
La distribució del pes d'adhesió al llarg dels eixos del vehicle està influenciada per dos factors: estàtic i dinàmic. El primer està determinat per la càrrega del cotxe; és impossible situar la benzinera, els passatgers i la càrrega de manera que el seu centre de massa coincideixi amb el d'un cotxe buit. I en dinàmica s'afegeix un vector d'acceleració negativa al vector de la gravetat durant la frenada, dirigit perpendicularment al gravitatori. La resultant desplaçarà la projecció a la carretera al llarg de la trajectòria. Les rodes davanteres es carregaran addicionalment i una part del pes de tracció s'eliminarà de les rodes posteriors.
Si aquest fenomen s'ignora al sistema de fre, si les pressions en els cilindres de fre dels eixos davanter i posterior són iguals, les rodes posteriors poden bloquejar-se molt abans que les davanteres. Això donarà lloc a una sèrie de fenòmens desagradables i perillosos:
- després que l'eix posterior entri en lliscament, el cotxe perdrà estabilitat, la resistència de les rodes al desplaçament lateral en relació amb el longitudinal es reduirà a zero, les més lleus influències, que sempre existeixen, provocaran un lliscament lateral de l'eix, que és, una patinada;
- la força de frenada total disminuirà a causa d'una disminució del coeficient de fricció de les rodes posteriors;
- augmentarà la taxa de desgast dels pneumàtics posteriors;
- el conductor es veurà obligat a afeblir la força del pedal per evitar entrar en un lliscament incontrolat, eliminant així la pressió dels mecanismes de fre davanter, que reduirà encara més l'eficiència del frenat;
- el cotxe perdrà estabilitat direccional, es poden produir fenòmens de ressonància que són molt difícils de defensar fins i tot per a un conductor experimentat.
Els reguladors utilitzats anteriorment compensaven parcialment aquest efecte, però ho feien de manera imprecisa i poc fiable. L'aparició del sistema ABS a primera vista elimina el problema, però en realitat la seva acció no és suficient. El fet és que el sistema de frenada antibloqueig resol simultàniament molts altres problemes, per exemple, controla el desnivell de la superfície de la carretera sota cada roda o la redistribució del pes a causa de les forces centrífugues a les corbes. El treball complex amb l'addició de la redistribució del pes pot trobar una sèrie de contradiccions. Per tant, cal assignar la lluita contra els canvis en el pes d'adhesió a un sistema electrònic independent que utilitzi els mateixos sensors i actuadors que l'ABS.
Tanmateix, el resultat final d'ambdós sistemes serà resoldre els mateixos problemes:
- fixació de l'inici de la transició a lliscament;
- ajust de pressió per separat per als mecanismes de fre de les rodes;
- mantenir l'estabilitat i el control del moviment en totes les condicions al llarg de la trajectòria i l'estat de la superfície de la carretera;
- màxima desacceleració efectiva.
El conjunt d'equips no canvia.
Composició de nodes i elements
Per a l'operació EBD s'utilitzen els següents:
- sensors de velocitat de les rodes;
- Cos de la vàlvula ABS, que inclou un sistema de vàlvules d'admissió i descàrrega, una bomba amb acumulador hidràulic i receptors estabilitzadors;
- una unitat de control electrònica, part del programa de la qual conté l'algoritme de funcionament EBD.
El programa selecciona del flux de dades general aquelles que depenen directament de la distribució del pes i treballa amb elles, descarregant la unitat ABS virtual.
Algorisme d'acció
El sistema avalua constantment l'estat del vehicle en funció de les dades de l'ABS:
- s'estudia la diferència en el funcionament del programa ABS per als eixos posterior i davanter;
- les decisions preses es formalitzen en forma de variables inicials de control de les vàlvules de descàrrega dels canals ABS;
- en canviar els modes de reducció de pressió o de retenció, s'utilitzen algorismes estàndard de prevenció de bloqueig;
- Si és necessari per compensar la transferència de pes a l'eix davanter, el sistema pot utilitzar la pressió de la bomba hidràulica per augmentar la força als frens davanters, cosa que l'ABS pur no fa.
Aquest funcionament paral·lel dels dos sistemes permet una resposta precisa a la desacceleració longitudinal i al desplaçament del centre de gravetat com a conseqüència de la càrrega del vehicle. En qualsevol situació, el potencial de tracció de les quatre rodes s'aprofitarà al màxim.
L'únic inconvenient del sistema es pot considerar el seu funcionament utilitzant els mateixos algorismes i equips que l'ABS, és a dir, alguna imperfecció al nivell de desenvolupament existent. Hi ha deficiències associades a la complexitat i varietat de les condicions de la carretera, en particular superfícies relliscoses, sòls solts i tous, trencaments de perfil en combinació amb condicions difícils de la carretera. Però amb l'arribada de noves versions, aquests problemes s'estan resolent gradualment.
