Sistema di distribuzione della forza frenante EBD - descrizione e principio di funzionamento
Per contrastare la ridistribuzione dinamica del peso dell'auto lungo gli assi, in precedenza venivano utilizzati dispositivi idraulici primitivi per regolare la forza frenante su uno o due assi a seconda del carico della sospensione. Con l'avvento dei sistemi ABS multicanale ad alta velocità e delle relative apparecchiature, questo non è più necessario. Il componente del sistema di frenata antibloccaggio, che è responsabile della regolazione della pressione quando il baricentro si sposta lungo l'asse dell'auto, è chiamato EBD - Electronic Brake Distribution, ovvero, letteralmente, distribuzione elettronica della forza frenante.
Qual è il ruolo dell'EBD in un'auto
La distribuzione del peso dell'impugnatura lungo gli assi dell'auto è influenzata da due fattori: statico e dinamico. Il primo è determinato dal carico dell'auto, è impossibile posizionare il distributore di benzina, i passeggeri e il carico in modo tale che il loro baricentro coincida con quello di un'auto vuota. E in dinamica, al vettore di gravità in frenata si aggiunge un vettore di accelerazione negativa, diretto perpendicolarmente a quello gravitazionale. Il risultato sposterà la proiezione sulla strada lungo il percorso. Le ruote anteriori verranno ulteriormente caricate e parte del peso di trazione verrà rimosso dalla parte posteriore.
Se questo fenomeno viene ignorato nell'impianto frenante, se le pressioni nei cilindri dei freni degli assi anteriore e posteriore sono uguali, le ruote posteriori possono bloccarsi molto prima di quelle anteriori. Ciò porterà a una serie di fenomeni spiacevoli e pericolosi:
- dopo il passaggio allo slittamento dell'asse posteriore la vettura perderà stabilità, si azzererà la resistenza delle ruote allo spostamento laterale rispetto al longitudinale, i minimi urti sempre presenti porteranno allo slittamento laterale dell'asse, cioè , slittamento;
- la forza frenante totale diminuirà a causa della diminuzione del coefficiente di attrito delle ruote posteriori;
- il tasso di usura degli pneumatici posteriori aumenterà;
- il pilota sarà costretto ad allentare la forza sui pedali per evitare di entrare in uno slittamento incontrollato, alleggerendo così la pressione dai freni anteriori, che ridurrà ulteriormente l'efficienza della frenata;
- la vettura perderà stabilità direzionale, potrebbero verificarsi fenomeni di risonanza molto difficili da respingere anche per un pilota esperto.
I regolatori utilizzati in precedenza hanno parzialmente compensato questo effetto, ma lo hanno fatto in modo impreciso e inaffidabile. L'aspetto del sistema ABS a prima vista elimina il problema, ma in realtà la sua azione non basta. Il fatto è che il sistema di frenata antibloccaggio risolve contemporaneamente molti altri compiti, ad esempio monitora le irregolarità del fondo stradale sotto ciascuna ruota o la ridistribuzione del peso dovuta alle forze centrifughe in curva. Un lavoro complesso con l'aggiunta di altro e la ridistribuzione del peso può inciampare in una serie di contraddizioni. Pertanto, è necessario separare la lotta contro la variazione del peso dell'impugnatura in un sistema elettronico separato utilizzando gli stessi sensori e attuatori dell'ABS.
Tuttavia, il risultato finale del lavoro di entrambi i sistemi sarà la soluzione degli stessi compiti:
- fissare l'inizio della transizione allo slippage;
- regolazione della pressione separata per i freni delle ruote;
- mantenere la stabilità del movimento e la controllabilità in tutte le condizioni lungo la traiettoria e le condizioni del fondo stradale;
- massima decelerazione effettiva.
Il set di attrezzature non cambia.
Composizione di nodi ed elementi
Per lavorare EBD si utilizzano:
- sensori di velocità delle ruote;
- Corpo valvola in ABS, comprendente un sistema di valvole di aspirazione e scarico, una pompa con accumulatore idraulico e ricevitori stabilizzatori;
- una centralina elettronica, parte del cui programma contiene l'algoritmo di funzionamento EBD.
Il programma seleziona dal flusso dati generale quelli che dipendono direttamente dalla distribuzione dei pesi, e lavora con essi, scaricando il blocco virtuale ABS.
Algoritmo di azione
Il sistema valuta in sequenza le condizioni dell'auto in base ai dati dell'ABS:
- è allo studio la differenza nel funzionamento del programma ABS per l'asse posteriore e quello anteriore;
- le decisioni assunte sono formalizzate sotto forma di variabili iniziali per il controllo delle valvole di scarico dei canali ABS;
- il passaggio tra le modalità di riduzione della pressione o di mantenimento utilizza algoritmi di prevenzione del blocco tipici;
- se necessario, per compensare il trasferimento di peso sull'asse anteriore, il sistema può sfruttare la pressione della pompa idraulica per aumentare la forza nei freni anteriori, cosa che il puro ABS non fa.
Questo funzionamento parallelo dei due sistemi consente una risposta precisa alla decelerazione longitudinale e allo spostamento del baricentro a seguito del carico del veicolo. In ogni situazione, il potenziale di trazione di tutte e quattro le ruote sarà sfruttato appieno.
L'unico inconveniente del sistema può essere considerato il suo funzionamento utilizzando gli stessi algoritmi e apparecchiature dell'ABS, ovvero qualche imperfezione all'attuale livello di sviluppo. Esistono carenze associate alla complessità e alla varietà delle condizioni stradali, in particolare superfici scivolose, terreni sciolti e morbidi, fratture del profilo in combinazione con condizioni stradali difficili. Ma con l'avvento delle nuove versioni, questi problemi vengono gradualmente risolti.
