重型車EBS系統性能淺析

蘇海東，梅曉波

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

重型車EBS系統性能淺析

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系統的基本結構與控制原理，通過測試，詳細分析重型車裝配EBS系統的制動性能，并與常規氣制動系統進行比較，體現其性能優劣性。

EBS；控制原理；減速度控制；靜態特性；動態特性

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

前言

隨著汽車電控技術與制動安全系統發展，產生新一代電子制動控制系統EBS，其適用于貨車、客車、牽引車、半掛車和掛車等商用車領域。EBS是制動防抱系統（ABS）和驅動防滑系統（ASR）基礎上發展而來的，通過電子控制實施制動，既能在極限狀態下防止車輪抱死和車輪滑轉，更能在各種制動強度下準確、快速地控制各車輪實施制動。

1、EBS概述

與傳統的汽車制動系統不同，電子制動系統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。同時，制動力的控制與傳遞方式也有較大區別。以國內重型車壓縮空氣制動系統為例，駕駛員通過制動總泵的調節，在各制動氣室中建立壓力，而電子制動系統則是以制動踏板開度信號，通過ECU進行計算，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構，調節前橋、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和執行器控制。

2、EBS結構特點及性能要求

駕駛員進行制動操作時，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，并根據車輛行駛狀態計算出車輛可以達到的最大減速度，再發出指令給執行器控制各車輪制動。與常規氣制動系統比較，其特點為：①制動腳閥信號為電子信號，響應快速準確；②制動腳閥至前軸、后橋繼動閥以電子信號取代氣動控制，大大縮短系統反應時間；③EBS正常工作時，以控制車輛制動減速度，區別于ABS系統控制車輪的最大制動力；④提供平穩的停車制動，能使停車過程平順柔和，依據減速度控制曲線實現。

3、減速度控制曲線設定

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。經對多輛進口樣車標定試驗，確定減速度控制目標曲線見圖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象。

4、EBS性能分析

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

4.1 制動響應時間

常規制動(EBS不工作)與EBS制動靜態響應時間比較，由圖2看出，EBS較常規制動響應時間最快提高27%，有明顯優勢。

4.2 制動釋放時間

試驗依據美國標準TP-121V-05進行，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。標準要求制動釋放時間小于550ms。

表2 制動回路靜態釋放時間

由表2數據得出，EBS作用時，釋放時間為440ms，較常規制動釋放時間縮短22ms，有一定優勢。

4.3 有無EBS對制動時間、制動距離的影響

在附著系數約0.7的高附著路面上進行直線制動，數據見表2。

由表3數據得出，滿載試驗，制動初速為80km/h,常規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，制動時，EBS依據踏板開度計算控制準確度可由減速度測定試驗驗證。分別進行空、滿載工況試驗，結果見圖3，圖4。

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

5、結論

由以上分析可知，該EBS較常規氣制動系統，能有效的減少制動響應時間、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，EBS均能準確控制樣車減速度落在目標曲線上，控制精度高。

[1] 樊秋實 大客車EBS系統仿真分析[D].北京：清華大學汽車系，2009.

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

[3] 李彪 EBS軸模塊結構和工作原理研究[D].北京：清華大學汽車系，2010.

[4] 中華人民共和國國家標準.GB12676-1999《汽車制動系統結構、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。