蘇海東，梅曉波

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

重型車EBS系統(tǒng)性能淺析

蘇海東，梅曉波

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

本文介紹了EBS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與控制原理，通過測試，詳細(xì)分析重型車裝配EBS系統(tǒng)的制動性能，并與常規(guī)氣制動系統(tǒng)進(jìn)行比較，體現(xiàn)其性能優(yōu)劣性。

EBS；控制原理；減速度控制；靜態(tài)特性；動態(tài)特性

CLC NO.:U463.6Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014) 12-39-02

前言

隨著汽車電控技術(shù)與制動安全系統(tǒng)發(fā)展，產(chǎn)生新一代電子制動控制系統(tǒng)EBS，其適用于貨車、客車、牽引車、半掛車和掛車等商用車領(lǐng)域。EBS是制動防抱系統(tǒng)（ABS）和驅(qū)動防滑系統(tǒng)（ASR）基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，通過電子控制實施制動，既能在極限狀態(tài)下防止車輪抱死和車輪滑轉(zhuǎn)，更能在各種制動強度下準(zhǔn)確、快速地控制各車輪實施制動。

1、EBS概述

與傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)不同，電子制動系統(tǒng)以電子元件替代了部分機械元件，是一個機電一體化的系統(tǒng)。同時，制動力的控制與傳遞方式也有較大區(qū)別。以國內(nèi)重型車壓縮空氣制動系統(tǒng)為例，駕駛員通過制動總泵的調(diào)節(jié)，在各制動氣室中建立壓力，而電子制動系統(tǒng)則是以制動踏板開度信號，通過ECU進(jìn)行計算，控制電磁閥開度來控制制動氣室壓力，ECU控制原則為減速度控制。

該電子制動控制系統(tǒng)由輪速傳感器、電子控制單元ECU、前軸比例繼動閥與后橋控制模塊等，其中壓力控制模塊具有電控單元和閥結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)前橋、后橋的制動壓力，是EBS的重要部件；同時踏板和車輪制動器之間的動力傳遞是分離的，在制動過程中，制動力由ECU和執(zhí)行器控制。

2、EBS結(jié)構(gòu)特點及性能要求

駕駛員進(jìn)行制動操作時，踏板行程傳感器感知駕駛員的制動意圖，把這一信息傳給ECU，同時將輪速傳感器、車速等各路信號匯總計算，并根據(jù)車輛行駛狀態(tài)計算出車輛可以達(dá)到的最大減速度，再發(fā)出指令給執(zhí)行器控制各車輪制動。與常規(guī)氣制動系統(tǒng)比較，其特點為：①制動腳閥信號為電子信號，響應(yīng)快速準(zhǔn)確；②制動腳閥至前軸、后橋繼動閥以電子信號取代氣動控制，大大縮短系統(tǒng)反應(yīng)時間；③EBS正常工作時，以控制車輛制動減速度，區(qū)別于ABS系統(tǒng)控制車輪的最大制動力；④提供平穩(wěn)的停車制動，能使停車過程平順柔和，依據(jù)減速度控制曲線實現(xiàn)。

3、減速度控制曲線設(shè)定

減速度控制曲線為EBS控制策略的重點項，其曲線型式直接影響EBS制動性能及駕駛員的制動感受。經(jīng)對多輛進(jìn)口樣車標(biāo)定試驗，確定減速度控制目標(biāo)曲線見圖1。

通過測試確定折線方式1和弧度方式3兩種控制曲線。折線方式1由兩段直線組成，其特點為制動初期減速度增加

較小，后期增加較快，保證緊急情況時車輛制動效率；弧度方式3由曲率變化的圓弧構(gòu)成，特點為初期減速度較大，后期較平緩，有效抑制制動點頭現(xiàn)象。

4、EBS性能分析

選用某重卡6×4牽引車裝配4S/4M EBS進(jìn)行性能測試，樣車搭載小貨箱，基本信息見表1。

4.1 制動響應(yīng)時間

常規(guī)制動(EBS不工作)與EBS制動靜態(tài)響應(yīng)時間比較，由圖2看出，EBS較常規(guī)制動響應(yīng)時間最快提高27%，有明顯優(yōu)勢。

4.2 制動釋放時間

試驗依據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)TP-121V-05進(jìn)行，踏板釋放時壓力從6.8bar下降到0.36bar（95psi-5psi）的時間作為釋放時間。標(biāo)準(zhǔn)要求制動釋放時間小于550ms。

表2 制動回路靜態(tài)釋放時間

由表2數(shù)據(jù)得出，EBS作用時，釋放時間為440ms，較常規(guī)制動釋放時間縮短22ms，有一定優(yōu)勢。

4.3 有無EBS對制動時間、制動距離的影響

在附著系數(shù)約0.7的高附著路面上進(jìn)行直線制動，數(shù)據(jù)見表2。

由表3數(shù)據(jù)得出，滿載試驗，制動初速為80km/h,常規(guī)氣制動即前后輪制動壓力有延遲時間和制動距離分別為4.7s和50.6m，在有EBS即氣壓延遲時間非常小的情況下，制動時間、制動距離分別縮短了0.4s和3.5m;制動初速為50 km/h時，有EBS時較制動高延遲時間和制動距離分別縮短了0.2s和3.3m，可見EBS對制動效果的提高十分明顯。

表3 有無EBS測試對比

4.4 EBS減速度控制匹配測試

該EBS控制策略為減速度控制，即樣車無論處于何種載重狀態(tài)，制動時，EBS依據(jù)踏板開度計算控制準(zhǔn)確度可由減速度測定試驗驗證。分別進(jìn)行空、滿載工況試驗，結(jié)果見圖3，圖4。

由圖3、圖4看出，樣車制動時，其減速度均能準(zhǔn)確落在設(shè)定的減速度控制曲線上，控制效果良好。

5、結(jié)論

由以上分析可知，該EBS較常規(guī)氣制動系統(tǒng)，能有效的減少制動響應(yīng)時間、釋放時間及制動距離，縮短前后橋的制動延遲時間；通過減速度測定，空、滿載狀態(tài)，EBS均能準(zhǔn)確控制樣車減速度落在目標(biāo)曲線上，控制精度高。

[1] 樊秋實 大客車EBS系統(tǒng)仿真分析[D].北京：清華大學(xué)汽車系，2009.

[2] 劉佩佩 EBS壓力控制模塊的初步分析[D].北京：清華大學(xué)汽車系，2012.

[3] 李彪 EBS軸模塊結(jié)構(gòu)和工作原理研究[D].北京：清華大學(xué)汽車系，2010.

[4] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB12676-1999《汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗方法》.

The Capability analysis of Heavy truck with EBS

Su Haidong, Mei Xiaobo
（Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710200）

This paper introduces the structure and principle of Control Module of the EBS ,analysis the capability of the heavy truck with EBS particular from test,and compare with conventionality air pressure braking system ,exhibition the high capability of the EBS.

EBS；Control Module；deceleration control；Static Characteristics；Dynamic Characteristics

U463.6

A

1671-7988(2014)12-39-02

蘇海東，就職于陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院。