電子制動(dòng)控制模塊的工作原理

SBC主要由傳感器、ECU、液壓調(diào)節(jié)器和操作單元等組成。參見(jiàn)圖1-車輪速度傳感器:2-發(fā)動(dòng)機(jī)ECUε3-SB℃ECU:4-轉(zhuǎn)向角度傳感器:5-車輛偏轉(zhuǎn)率傳感器和橫向加速度傳感器:6-帶有制動(dòng)踏板位置傳感器的操作單元:7-用于SBC、ABS、ASR和ESP的液壓調(diào)節(jié)器。

控制單元安裝在與制動(dòng)踏板連接的位置，主要由雙腔制動(dòng)總泵、制動(dòng)液儲(chǔ)液罐、制動(dòng)踏板位置模擬器等組成。

制動(dòng)踏板位置模擬器連接在主缸上，用彈簧力和液壓力推動(dòng)制動(dòng)踏板運(yùn)動(dòng)，其集成的行程傳感器及壓力傳感器檢測(cè)駕駛員施加在制動(dòng)踏板上的力的速度和強(qiáng)度，以獲得駕駛員的制動(dòng)意圖，將信號(hào)送給SBC ECU。制動(dòng)踏板位置模擬器可以有效地模擬制動(dòng)踏板作用力——位移的制動(dòng)過(guò)程和制動(dòng)踏板的一定緩沖作用，制動(dòng)踏板感覺(jué)是可調(diào)節(jié)的，駕駛員可獲得常規(guī)制動(dòng)的感覺(jué)。

輪速傳感器、橫擺角速度傳感器、橫擺角傳感器、橫擺加速度傳感器將彎道行駛時(shí)的車速、車輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、車輛狀態(tài)等數(shù)據(jù)傳輸給SBC ECU，并與ABS、ASR、ESP共享。同時(shí)，四個(gè)壓力傳感器分別用于檢測(cè)每個(gè)車輪液壓制動(dòng)回路中的制動(dòng)液壓力。壓力傳感器檢測(cè)高壓蓄能器的制動(dòng)液壓力。使用安裝在操作單元制動(dòng)踏板上的制動(dòng)壓力傳感器來(lái)確定駕駛員的制動(dòng)。制動(dòng)踏板位置傳感器是兩個(gè)冗余且獨(dú)立的角度傳感器。制動(dòng)踏板位置傳感器與駕駛員施加在制動(dòng)踏板上的制動(dòng)壓力傳感器一起檢測(cè)駕駛員的制動(dòng)意圖。如果一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)可以繼續(xù)工作。

液壓調(diào)節(jié)器位于發(fā)動(dòng)機(jī)前端，由分離閥、壓力調(diào)節(jié)器、高壓蓄能器、液壓泵和電動(dòng)機(jī)等組成。用于連接操作單元和制動(dòng)輪缸，并與SBC電子控制單元通信。SBC的制動(dòng)力是通過(guò)SBC ECU控制電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓柱塞泵將高壓蓄能器中的制動(dòng)液壓力增加到9~13Ma，由高壓蓄能器上的壓力傳感器監(jiān)測(cè)。高壓蓄能器中的制動(dòng)液輸入四個(gè)獨(dú)立的車輪制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器，每個(gè)車輪所需的制動(dòng)液壓力分別控制。車輪壓力調(diào)節(jié)器由兩個(gè)具有比例調(diào)節(jié)特性的分離閥和一個(gè)壓力傳感器組成。

SBC 1的工作原理。正常制動(dòng)

正常制動(dòng)時(shí)，兩個(gè)分離閥通電，分離閥處于分離狀態(tài)，輪缸與控制單元的連接被切斷，SBC處于線控制動(dòng)模式。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)踏板位置模擬器檢測(cè)駕駛員施加在制動(dòng)踏板上的力的速度和強(qiáng)度，并向SBCECU發(fā)送信號(hào)。SBCECU根據(jù)該信號(hào)、其他電子輔助系統(tǒng)的傳感器信號(hào)以及車輛的行駛狀態(tài)，精確計(jì)算出每個(gè)車輪所需的制動(dòng)力，并向液壓調(diào)節(jié)器發(fā)送控制指令，控制電機(jī)通過(guò)高壓蓄能器向每個(gè)車輪施加制動(dòng)力，使車輛快速平穩(wěn)地制動(dòng)或減速。系統(tǒng)中的每個(gè)車輪都可以獨(dú)立控制，平穩(wěn)減速，實(shí)現(xiàn)最佳的行駛穩(wěn)定性和減速度。

SBC隨時(shí)監(jiān)控駕駛員的駕駛過(guò)程。一旦駕駛員的腳離開(kāi)加速踏板，SBC準(zhǔn)備制動(dòng)。當(dāng)駕駛員施加制動(dòng)時(shí)，SBC可以在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最佳的制動(dòng)效果，縮短制動(dòng)距離。

當(dāng)汽車直線制動(dòng)時(shí)，汽車的質(zhì)心向前移動(dòng)，導(dǎo)致駕駛員和乘客的身體和頭部向前移動(dòng)，引起不適。SBC將作用在前后軸上的制動(dòng)力合理分配到70%和30%，以降低后輪軸的制動(dòng)力。

轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車制動(dòng)時(shí)SBC與ESP相互作用，通過(guò)向每個(gè)車輪發(fā)送精確的制動(dòng)脈沖，可以保證汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全。汽車左轉(zhuǎn)時(shí)剎車，如圖5-7所示。對(duì)于傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)，汽車的內(nèi)外輪具有相同的制動(dòng)力。剎車0.4s后，車?yán)^續(xù)按原來(lái)的方向行駛，但1.3s后，車的行駛方向發(fā)生了變化。帶SBC的制動(dòng)系統(tǒng)可以根據(jù)汽車當(dāng)前的行駛狀態(tài)，精確控制每個(gè)車輪上的制動(dòng)力。增加右前輪的制動(dòng)力，降低左后輪的制動(dòng)力，也會(huì)降低汽車的側(cè)向力，從而提高汽車的轉(zhuǎn)向能力和操縱穩(wěn)定性。

與傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)相比，SBC可以在短時(shí)間內(nèi)為制動(dòng)系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的車輪制動(dòng)力，使制動(dòng)更快。SBC的傳動(dòng)速度比傳統(tǒng)機(jī)械液壓傳動(dòng)快0.2s，可縮短制動(dòng)距離5~6m以上。

2.系統(tǒng)故障時(shí)的制動(dòng)

SBC故障時(shí)，兩個(gè)分離閥斷電，分離閥處于開(kāi)啟狀態(tài)。輪缸直接與操作單元連接，制動(dòng)液用于從操作單元直接制動(dòng)到輪缸。

為了在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)具有最佳的制動(dòng)性能，在SBC的主動(dòng)制動(dòng)回路和常規(guī)前輪制動(dòng)回路之間采用了一個(gè)用于制動(dòng)液分離器的柱塞，可以防止高壓蓄能器排出的氣體進(jìn)入前輪制動(dòng)器的制動(dòng)回路，避免在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)由于氣體進(jìn)入前輪制動(dòng)回路而降低制動(dòng)效率。

與傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)相比，S8C系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)向制動(dòng)系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的車輪制動(dòng)力，使制動(dòng)更快。SBC系統(tǒng)的傳動(dòng)速度比傳統(tǒng)機(jī)械液壓傳動(dòng)快0.2s，距離可縮短5 ~ 6m以上。