При торможении нагрузка на переднюю ось автомобиля увеличивается, в то время как на заднюю ось — уменьшается (динамическое перераспределение нагрузки по осям).
Это объясняется тем, что тормозящие автомобиль силы действуют в пятнах контакта шин с дорогой, то есть с определённым плечом относительно центра масс автомобиля, что вызывает возникновение вращающего момента, стремящегося повернуть автомобиль вперёд вокруг поперечной оси. В результате передняя ось дополнительно нагружается, а задняя — разгружается. На практике этот эффект проявляется опусканием передней части кузова при торможении в результате сжатия пружин передней подвески (автомобиль «наклоняется» вперёд) (рис.5.2.38).
Рисунок 5.2.38 – Схема перераспределения нагрузки по осям автомобиля при торможении
В результате увеличения вертикальной нагрузки на переднюю ось возрастают и максимальные тормозные силы, которые могут передаваться передними колёсами. Снижение нагрузки на заднюю ось имеет, соответственно, обратный эффект — максимальные тормозные силы, которые могут передавать задние колёса, уменьшаются.
Чтобы избежать потери автомобилем курсовой устойчивости из-за «перетормаживания» задней оси, в задние тормозные механизмы можно подавать только то давление, которое не будет превышать потенциал передачи тормозных сил задними колёсами. Если система будет подавать на все четыре колеса одинаковое тормозное давление, то тормозной путь окажется больше теоретически возможного, за счёт того, что на передних колёсах будут реализовываться значительно меньшие тормозные силы, чем они (передние колёса) способны передавать.
Система электронного распределения тормозных сил (EBV) предотвращает перетормаживание задних колёс. В зависимости от значений проскальзывания задних колёс блок управления ABS рассчитывает максимально возможное значение давления в контурах задних колёс и ограничивает фактическое тормозное давление этим значением. На колёсах передней оси при этом продолжает без ограничения действовать тормозное давление, заданное водителем нажатием педали тормоза.
За счёт этого реализуется максимальная физически возможная интенсивность торможения. Тормозной путь уменьшается до теоретического минимума.
Система EBV срабатывает раньше системы ABS, то есть уже при заметно меньших значениях проскальзывания колёс (рис.5.2.39).
Рисунок 5.2.39 – График работы систем EBV и ABS
По данным датчиков частоты вращения колес система распознаёт, что в результате кивка задняя ось получает большее тормозное усилие, чем она может передать на дорогу без блокирования. EBV через клапаны гидравлического блока ABS управляет тормозным усилием задней оси и обеспечивает тем самым максимально возможное тормозное усилие передней и задней осей (рис.5.2.40). Этим предотвращается занос задних колёс, который мог бы быть вызван их блокированием.
Рисунок 5.2.40 – Схема перераспределения тормозных давлений по осям
Раньше для этого применялись механические (пере)распределители тормозных усилий.
Распространение системы ABS сделало возможным реализацию этой функции через гидравлический контур тормозной системы автомобиля.
Крен автомобиля при торможении или прохождении поворотов приводит к тому, что нагрузка на каждое отдельное колесо может сильно изменяться. Следовательно, тормозные усилия тоже должны будут распределяться по-разному. В отличие от механических устройств, электронная система EBV в состоянии индивидуально регулировать тормозные усилия, передаваемые на каждое отдельное колесо. Таким образом система в состоянии учитывать различия в сцеплении с дорожным покрытием каждого отдельного колеса.
EBV распознаёт уменьшение угловой скорости одного или обоих задних колёс и снижает тормозное давление в соответствующем колесе или колёсах (рис.5.2.41). Диапазон действия EBV заканчивается, как только одно из колёс демонстрирует высокую склонность к блокированию. Тогда управление передаётся системе ABS.
Рисунок 5.2.41 – Различное распределение тормозных усилий между задними колёсами в соответствии с различными условиями сцепления с дорожным покрытием
Для работы функции EBV не требуются дополнительные узлы или компоненты, она использует уже имеющиеся устройства системы ABS. Электронная функция перераспределения тормозных усилий представляет собой программное расширение системы ABS
Принцип работы заключается в следующем (рис.5.2.42).
Рисунок 5.2.42 – Схема гидравлических контуров, задействованных системой EBV
Система сравнивает угловые скорости передних и задних колёс. Когда разница между ними превышает определённую величину, система распознаёт превышение тормозного усилия и задействует функцию EBV. EBV закрывает впускные клапаны ABS левого и/или правого заднего колеса, так что давление в тормозном цилиндре перестаёт расти и удерживается на текущем уровне.
В то время как впускные клапаны передних колёс остаются открытыми для увеличения давления, впускные клапаны задних колёс уже закрыты.
Если превышение тормозного усилия задней оси сохраняется, дополнительно открываются соответствующие выпускные клапаны ABS и давление в тормозных цилиндрах уменьшается. Если тормозное усилие на задних колёсах станет ниже предельно возможного, тормозное давление увеличивается для реализации максимального тормозящего действия.
Тем самым обеспечивается полное использование всего имеющегося запаса сцепления колеса с дорогой.
Упрощённо EBV можно назвать системой ABS, действующей только на задние колёса и использующей три фазы: «удержание давления», «сброс давления» и «увеличение давления».
При движении задним ходом работа функции EBV может привести к перетормаживанию передней оси. Поскольку при движении задним ходом направление задаётся колёсами передней оси, перетормаживание передней оси может привести к заносу автомобиля, причём автомобиль перестанет реагировать на повороты рулевого колеса. Следствием является потеря курсовой устойчивости с высокой вероятностью аварии. Особенно критической будет такая ситуация при движении задним ходом по бездорожью вниз по склону.
На некоторых автомобилях, предназначенных для движения по грунтовым дорога или бездорожью, при движении задним ходом функция EBV работает в противоположном направлении: при торможении ограничивается тормозное давление на передней оси. На других автомобилях «обратная» работа функции EBV включается при включении ассистента движения на спуске. Движение задним ходом распознаётся датчиками частоты вращения колёс.
На моделях, колёсные датчики которых не распознают направление вращения, задний ход распознаётся с помощью соответствующего анализа частот вращения колёс, угла поворота рулевого колеса и скорости поворота автомобиля вокруг вертикальной оси.