一種緩速器和ABS互鎖控制缺陷的消除方法

龐成

摘 要：為了解決某客車腳剎和緩速器手柄同時工作時，ABS無法鎖住緩速器導致車輛甩尾的現象，針對該現象進行分析并找出該故障的原因并提出多種方法消除這種故障，為客車主機廠和緩速器廠家的研發工作提供參考。

關鍵詞：客車緩速器 ABS 互鎖

A Method to Eliminate the Defects of Interlocking Control between Retarder and ABS

Pang Cheng

Abstract：In order to solve the problem that ABS can not lock the retarder when the foot brake and retarder handle of a bus work at the same time， this paper analyzes the phenomenon and finds out the causes of the fault， and puts forward various methods to eliminate the fault， so as to provide reference for the research and development of passenger car plant and retarder manufacturer.

Key words：bus retarder， ABS， interlock

近年來，隨著國家和行業對客車安全問題的更加重視，以及新能源客車的不斷發展，客車主被動安全的需求和輸出被不斷的修正 [1-3]，特別是影響車輛制動性能的系統，由于直接關系到車輛行駛的安全性，如制動防抱死系統（ABS）、電渦流緩速器（ECR）和電子控制制動系統（EBS）等電子控制單元的工作可靠性正在面臨更加嚴峻的挑戰[4-5]。因此，解決客車的主被動安全行駛可靠性的問題，是客車領域發展的必要前提和基礎。針對某客車腳剎和緩速器手柄同時工作時，ABS無法鎖住緩速器導致車輛甩尾的現象，提出目前市場上客車緩速器和ABS存在互鎖故障，分析得出該問題的原因，并提出兩種解決方法，為緩速器廠家、客車廠的研發工作提供參考。

1 客車緩速器可靠性失效的背景

1.1 試驗現象

單一低附路面緊急制動，ABS工作時（試驗車速為40km/h～80km/h）車輛出現向左側嚴重甩尾（偏離原來的試驗車道，橫擺的試驗路面上）。

1.2 原因分析

經檢查發現，該情況下，ABS工作時，ABS控制器輸出低電平信號（DBR），該信號控制緩速器切斷。但測試車輛緩速器收到切斷信號后，緩速器未能及時切斷，導致車輛后橋上增加了很大的制動力（最大可達2100 N.m），出現后輪抱死，車輛甩尾現象。

2 問題分析

2.1 WABCO ABS的工作原理及控制方式

ABS工作時，ABS控制器輸出低電平信號（DBR），該信號控制緩速器切斷。ABS互鎖緩速器低電位信號（DBR）輸出的條件是ABS啟動，輸出信號特性為?持續低電平，互鎖信號低最大承載電流是1A。

2.2 緩速器的通斷條件

緩速器工作的必要條件：

1、打開緩速器的手動總開關

2、整車提供ON電源

3、ABS控制繼電器87、30閉合（DBR無信號）

緩速器切斷的充分條件：

1、關閉緩速器的手動總開關

2、整車切斷ON電源

3、ABS控制繼電器87、30打開（DBR有信號）

2.3 WABCO ABS與緩速器互鎖原理及控制方式

當車輛緊急制動時：ABS工作（車輪出現短暫抱死），ABS的ECU輸出持續的負信號，如圖1紅色線所示，ABS互鎖繼電器85腳接地，ABS互鎖繼電器工作，常閉觸點斷開，圖中的HD3、HD4斷開，緩速器解除（符合緩速器切斷條件）。ABS工作的同時，傳統壓力開關P（如如圖1所示），受壓力作用下，制動開關閉合，制動燈繼電器閉合，制動燈工作。

2.4 WABCO ABS和緩速器互鎖失效的原因

低附路面腳控緊急制動（緩速器手柄未打開）情況下，制動管路的氣壓從0Mpa-1Mpa逐漸增強，在0.3Mpa-0.5Mpa之間時分別接通腳控開關和制動開關，同時控制器接通制動燈如上圖中藍色線（負控），具體壓力開關接通的順序為：壓力值≥0.3Mpa（腳控一檔接通），壓力值≥0.42Mpa（制動開關接通），壓力值≥0.5Mpa（腳控二檔接通）。

壓力開關接通閾值參數：

一、腳控壓力開關值：壓力大于0.3 Mpa接通一檔，壓力大于0.5 Mpa接通二檔。

二、整車制動開關值：壓力大于0.42Mpa接通。

隨著制動持續增強ABS工作，ABS的ECU輸出持續的負信號（DBR如圖2紅色線），ABS互鎖繼電器工作，常閉觸點斷開，圖中的HD3、HD4斷開。我們在樣車做了測試得到整車設計的ABS互鎖繼電器與ECU之間工作正常。

低附路面腳控緊急制動時（ABS工作，DBR信號給出），緩速器的開啟狀態分三種情況：

一、單獨使用手撥制動時，ABS工作時，緩速器未能正常工作。

二、單獨使用腳剎制動時，ABS工作時，緩速器同樣未能正常工作。

三、同時使用手撥腳剎制動時，ABS工作時，緩速器反而能夠正常工作，不正常！

根據第三條緩速器不正常的原因分析：當DBR信號輸出時ABS互鎖繼電器常閉斷開，緩速器的手、腳控的地信號已懸空（如圖2中的紅色叉所標的位置），此時腳控處于制動狀態，制動開關已閉合，手柄的地信號通過制動開關反向導通（如圖2綠線帶剪頭方向），造成緩速器未能正常切斷，此現象極不正常，存在巨大安全隱患。

3 解決方案

3.1 方案一

緩速器制動燈信號采用正控。

緩速器控制方式中制動燈是正控而非負控，信號從模塊輸出，如圖3所示。

3.2 方案二

ABS的DBR信號控制緩速器的ON檔電源，如圖4所示，這樣做好處是后期的風險全部得有效控制。

4 結束語

本文就目前主流的緩速器和ABS制動系統廠家聯動運行時所出現的互鎖失效故障，研究其原因，發現其缺陷，并提出了合理有效的解決方法，從根本上解決了ABS工作時緩速器未切斷導致的車輛甩尾側傾的問題，保障了行車安全。實驗驗證表明，本文所提出的解決方法可行有效，為客車緩速器廠家、整車和零部件的研發工作提供參考。

參考文獻：

[1]GB 7258-2012.機動車運行安全技術條件[S]. 2012.

[2]汽車ABS系統的重要性及工作原理[J]. 李強.拖拉機與農用運輸車.2007（01）.

[3]防抱死制動系統（ABS）發展現狀及趨勢[J].劉汝衛，張鋼，殷慶振，阮娟.機械制造.2009（12）.

[4]汽車ABS技術的發展趨勢研究[J]. 賈占云.黑龍江科技信息.2011（09）.

[5]電渦流緩速器的工作原理及控制方式[J].尚峰斌，孟娜.汽車實用技術.2013（05）.

[6]電渦流緩速器在公交車上的應用[J]. 陳定中.城市公共交通. 2012（10）.