重型车EBS系统性能浅析

苏海东，梅晓波

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

重型车EBS系统性能浅析

苏海东，梅晓波

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

本文介绍了EBS系统的基本结构与控制原理，通过测试，详细分析重型车装配EBS系统的制动性能，并与常规气制动系统进行比较，体现其性能优劣性。

EBS；控制原理；减速度控制；静态特性；动态特性

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

前言

随着汽车电控技术与制动安全系统发展，产生新一代电子制动控制系统EBS，其适用于货车、客车、牵引车、半挂车和挂车等商用车领域。EBS是制动防抱系统（ABS）和驱动防滑系统（ASR）基础上发展而来的，通过电子控制实施制动，既能在极限状态下防止车轮抱死和车轮滑转，更能在各种制动强度下准确、快速地控制各车轮实施制动。

1、EBS概述

与传统的汽车制动系统不同，电子制动系统以电子元件替代了部分机械元件，是一个机电一体化的系统。同时，制动力的控制与传递方式也有较大区别。以国内重型车压缩空气制动系统为例，驾驶员通过制动总泵的调节，在各制动气室中建立压力，而电子制动系统则是以制动踏板开度信号，通过ECU进行计算，控制电磁阀开度来控制制动气室压力，ECU控制原则为减速度控制。

该电子制动控制系统由轮速传感器、电子控制单元ECU、前轴比例继动阀与后桥控制模块等，其中压力控制模块具有电控单元和阀结构，调节前桥、后桥的制动压力，是EBS的重要部件；同时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ECU和执行器控制。

2、EBS结构特点及性能要求

驾驶员进行制动操作时，踏板行程传感器感知驾驶员的制动意图，把这一信息传给ECU，同时将轮速传感器、车速等各路信号汇总计算，并根据车辆行驶状态计算出车辆可以达到的最大减速度，再发出指令给执行器控制各车轮制动。与常规气制动系统比较，其特点为：①制动脚阀信号为电子信号，响应快速准确；②制动脚阀至前轴、后桥继动阀以电子信号取代气动控制，大大缩短系统反应时间；③EBS正常工作时，以控制车辆制动减速度，区别于ABS系统控制车轮的最大制动力；④提供平稳的停车制动，能使停车过程平顺柔和，依据减速度控制曲线实现。

3、减速度控制曲线设定

减速度控制曲线为EBS控制策略的重点项，其曲线型式直接影响EBS制动性能及驾驶员的制动感受。经对多辆进口样车标定试验，确定减速度控制目标曲线见图1。

通过测试确定折线方式1和弧度方式3两种控制曲线。折线方式1由两段直线组成，其特点为制动初期减速度增加

较小，后期增加较快，保证紧急情况时车辆制动效率；弧度方式3由曲率变化的圆弧构成，特点为初期减速度较大，后期较平缓，有效抑制制动点头现象。

4、EBS性能分析

选用某重卡6×4牵引车装配4S/4M EBS进行性能测试，样车搭载小货箱，基本信息见表1。

4.1 制动响应时间

常规制动(EBS不工作)与EBS制动静态响应时间比较，由图2看出，EBS较常规制动响应时间最快提高27%，有明显优势。

4.2 制动释放时间

试验依据美国标准TP-121V-05进行，踏板释放时压力从6.8bar下降到0.36bar（95psi-5psi）的时间作为释放时间。标准要求制动释放时间小于550ms。

表2 制动回路静态释放时间

由表2数据得出，EBS作用时，释放时间为440ms，较常规制动释放时间缩短22ms，有一定优势。

4.3 有无EBS对制动时间、制动距离的影响

在附着系数约0.7的高附着路面上进行直线制动，数据见表2。

由表3数据得出，满载试验，制动初速为80km/h,常规气制动即前后轮制动压力有延迟时间和制动距离分别为4.7s和50.6m，在有EBS即气压延迟时间非常小的情况下，制动时间、制动距离分别缩短了0.4s和3.5m;制动初速为50 km/h时，有EBS时较制动高延迟时间和制动距离分别缩短了0.2s和3.3m，可见EBS对制动效果的提高十分明显。

表3 有无EBS测试对比

4.4 EBS减速度控制匹配测试

该EBS控制策略为减速度控制，即样车无论处于何种载重状态，制动时，EBS依据踏板开度计算控制准确度可由减速度测定试验验证。分别进行空、满载工况试验，结果见图3，图4。

由图3、图4看出，样车制动时，其减速度均能准确落在设定的减速度控制曲线上，控制效果良好。

5、结论

由以上分析可知，该EBS较常规气制动系统，能有效的减少制动响应时间、释放时间及制动距离，缩短前后桥的制动延迟时间；通过减速度测定，空、满载状态，EBS均能准确控制样车减速度落在目标曲线上，控制精度高。

[1] 樊秋实 大客车EBS系统仿真分析[D].北京：清华大学汽车系，2009.

[2] 刘佩佩 EBS压力控制模块的初步分析[D].北京：清华大学汽车系，2012.

[3] 李彪 EBS轴模块结构和工作原理研究[D].北京：清华大学汽车系，2010.

[4] 中华人民共和国国家标准.GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》.

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

苏海东，就职于陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院。