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• 1. 2 EHB 的工作原理 • EHB 采用电子踏板取代传统制动系统中的制动踏板,
用来接受驾驶员的制动意图,产生并传递制动信号给 电控单元和执行机构,并根据一定的算法进行模拟,然 后将信息反馈给驾驶员,保证驾驶员有足够的踏板感。 • 制动过程中,车轮制动力由ECU 和执行器控制,踏板 转角传感器不断地将踏板转角信号转换为电信号,并 将其输入到电控单元。ECU 将控制信号及电流分别 输入到阀驱动器和电液制动阀,阀驱动器根据两个输 入信号中的较大值产生控制电流输入到电液制动阀。 电液制动阀根据输入电流调整输出到制动器的压力 大小。在制动过程中,ECU 还可以根据轮速传感器 等其它各种信号进行分析计算,实现ABS、ASR 等 功能。为了保证在系统发生故障时也能安全停车,系 统中设计有后备液压系统,以保证控制系统在失灵时 仍有制动能力,确保安全。
2 EHB 的发展和现状
• EHB 是线控制动系统(Brake2by2wire System)的一种类型。线控制动系统(简 称BBW) 包括EHB和EMB 两种, 其中EMB ( Elect ro2mechanicalBrake) 称为 电子机械制动系统。如果把EHB 称为“湿式”的BBW 系统, 那么EMB 就是 “干式”的BBW 系统。两者的区别在于EMB 不再使用制动液及液压部件,制 动力矩完全由安装在4 个车轮上的电动机驱动执行机构实现。目前,BBW 系统 存在着是否有高可靠性的安全通信技术,制动随动如何实现,制动失效如何保护 等急需解决的问题,同时也存在着如何更好地降低制造成本,逐步实现市场化的 问题。
• EHB 的相对优势 • 1) EHB 可以提供平稳的停车功能,使停车过程变得平顺柔和,大大
提高了车辆制动舒适性。 • 2) 整个制动系统构简单紧凑,省去了传统制动系统中的部分管
路系统及液压阀等部件,且不需要真空助力装置,使整车重量降低, 腾出汽车前部的大量空间,因此,提高了汽车碰撞安全性,同时还使 发动机性能得到改善,提高了汽车燃油经济性。 • 3)取消了部分液压部件而采用模块结构,汽车装配变得更加灵活, 维护更加方便,适应汽车未来发展方向。 • 4) 传统汽车制动系统制动管路长,阀类元件多,制动系统反应慢,安 全性较差;而电液制动系统采用踏板模拟器,踏板特性得以改善,有 效地缩短了制动响应时间,增加了制动灵敏度,提高了制动安全性。 • 5) EHB 不仅能缩短制动距离,而且能保持车辆良好的行驶方向稳 定性;还能弱化由制动器摩擦片磨损等原因造成的制动效果下降, 提高了制动效能。 • 6) EHB 所需的制动踏板力较小,踏板没有脉冲回振,从而提高了驾 驶员的驾乘舒适性。 • 7) EHB 还具有清干功能,当车辆在湿滑路面上行驶,微弱的制动脉 冲可以清干制动片上的水膜,确保制动的充分性。
汽车电子液压制动 统
• 自汽车诞生以来,车辆制动系统在汽车的安 全方面就一直扮演着至关重要的角色。传
统汽车制动系统主要由制动踏板、真空助 力器、总泵(主缸) 、分泵(轮缸) 、制动鼓 (或制动盘) 及管路等构成。随着机电技术的 发展,目前出现了称为“电子液压制动系统” 的新技术,已经应用在中高级轿车上。
3 EHB 与传统制动系统的对比
• 3. 1 两者区别 • 1) 液压产生。在传统的制动系统中,驾驶员通过对制动主缸的调
节,在轮缸建立制动压力;而电液制动系统则是通过液力蓄能器提 供制动压力,而所储压力是由电动液压泵产生的,可以提供多次连 续制动的液压力。 • 2) 液压分配。传统的制动系统只是均匀的分配液压力,当踩下制 动踏板时,制动主缸就将等量的制动液送往各制动器的制动管路, 并通过比例阀来平衡前后轮缸;而EHB 则根据传感器所采集到的 各种信息,通过ECU 计算出各制动器所需的最佳制动力,并将其分 别施加于各制动轮,达到良好的制动效果。 • 3) 动力传递。电液制动系统的制动踏板和车轮制动器之间的动 力传递是分离的,在制动过程中,制动力由EHB 电子控制单元提供 柔性控制,替代了传统的纯机械传递方式。 • 4) 元件连接。EHB 用电线取代部分制动管路,缩短了制动管路的 长度,并可省去一些制动管路中的阀类元件,节省空间。
图一
• 1 EHB 的结构和工作原理 • 1. 1 EHB 的组成 • EHB 是将电子系统与液压系统相结合的制动系统,
结构如图1 所示,主要由电子踏板、电子控制单元 ( ECU) 、液压执行元件(阀类元件) 等组成。电子 踏板主要由制动踏板和踏板传感器(角度位置传感 器) 组成。踏板传感器用于检测踏板转角,并将转 角信号转换为电信号传输给EHB 的电控单元,踏板 转角和力可按比例进行调控。
• EMB 是汽车制动系统未来发展的方向, 而EHB 则是实现这一目标的第一步。 • 线控制动源于飞机制造工业,随着汽车电子化程度的不断提高,BBW 系统被引
入汽车制造领域。早在1993 年,福特汽车公司就在一款电动汽车上安装了EHB 系统,后来通用公司在其一款轿车上也采用了EHB。目前,奔驰公司新推出的 SL500 同样采用了EHB ,是世界上第一辆采用线控制动技术的量产车,它的 EHB 技术是由博世公司提供的,也是电子控制制动系统SBC ( Sensot ronic Brake Con2t rol) 的一部分。此外,德尔福公司还提出了混合线控制动系统 ( Hybrid Brake2by2wire) ,即混合电制动系统, 前轮仍采用传统的液压制动器进 行制动,而后轮则用电动制动钳来代替传统的液压制动钳,是EHB 到EMB 的过 渡。
1 EHB 的结构和工作原理
• 电子液压制动系统( Elect ro2Hydraulic BrakeSystem ,简称EHB) 是在传统的液压制动器 基础上发展而来的。与传统的汽车制动系统有所 不同,EHB 以电子元件替代部分机械元件,是一个 先进的机电一体化系统。EHB 用一个综合制动模 块取代传统制动器中的压力调节器和ABS 模块。 这个综合的制动模块由电机、泵、蓄电池等部件 组成,它可以产生并储存制动压力,可以对4 个车轮 的制动力矩进行单独调节。同时,在EHB 的电子控 制系统中设计相应程序,通过操纵电控元件来控制 制动力的大小及各轴制动力的分配,可以完全实现 ABS 及ASR 等功能。
