电子控制制动系统EBS 在牵引车上的应用

电子控制制动系统EBS 在牵引车上的应用

电子控制制动系统EBS(Electronically Controlled Brake System) 是新一代制动系统产品。该系统将ABS 和常规制动系统集成于一体，通过电子控制来实施制动，是基于传统意义上的常规制动的创新，同时通过控制电磁阀来实现防抱死和防测滑功能；而且在此系统上可以拓展许多先进的电子控制功能, 如ESC 电子稳定性控制、ACC 自适应巡航控制等功能。本文以WABCO EBS 为例，介绍了EBS 在牵引车上的应用情况。

E BS 的组成组成结构结构结构和工作原理和工作原理

EBS 由桥控调节器、ECU、ABS 电磁阀、挂车控制阀、制动信号传感器、比例继动阀等零部件组成，如图1所示。此外，增加转向角度传感器和ESC 电子稳定性控制模块，还可以实现拓展电子稳定性控制功能。

桥控调节器

挂车控制阀

比例继动阀

ABS 电磁阀 制动信号传感器

ESC 模块

转向角度传感器 ABS 电磁阀

图1 EBS 系统零部件 ECU

EBS 实现了制动系统的电子控制，其工作原理(图2)如下：当驾驶员促动踏板时，制动信号传感器将获得的踏板行程信号传输给ECU, 来识别车辆的制动要求，同时从速度传感器和磨损传感器获得轮速信号和摩擦片磨损状态信号， ECU 通过处理接收到的信号，然后根据相应的控制策略进行计算，并输出一定的指标压力值，通过控制比例继动阀、ABS 电磁阀、备压阀和桥控调节器，从而控制前后桥执行制动。用于前桥的指标压力值与实际值相比，其差值通过比例继动阀来平衡。另外，对于ABS 功能，当车辆趋于抱死时，中央控制器通过调节制动气室压力开始循环控制，使滑移率保持最优值。同时，中央控制器可以与桥控调节器进行数据交换，也可通过ISO11992通讯协议与挂车EBS 交互数据，并且可通过CAN 总线与其他电子系统(发动机控制、缓速器等)进行通讯。

1.ECU ；

2. 制动信号传感器；

3. 比例继动阀；

4. ABS 电磁阀；

5. 桥控调节器；

6. 备压阀；

7. 轮速传感器；8. 空气压缩机；9. 空气干燥器；10. 四回路保护阀；11. 储气筒；12. 手制动阀；13. 继动阀；14. 制动气室；15. 挂车ABS 电源接头；16. 挂车控制阀

图2 EBS 原理图 2 1

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

零部件

主要零部件

EBS的主要

零部件

EBS的核心部件有ECU中央控制器(图3)、制动信号传感器(图4)、比例继动阀(图5)、备压阀(图6)、桥控调节器(图7)和挂车控制阀(图8)等零部件。

1.ECU中央控制器

ECU中央控制器用来监测和控制电子控制制动系统。其工作原理和功能如前所述。

图3 ECU 中央控制器

2.制动信号传感器

制动信号传感器以电信号和气压信号的形式产生制动信号来控制电子控制制动系统制动压力的升高和降低，它同时具有双回路的气控和双回路的电控，促动踏板的行程信号同时被两套系统记录，当电控失效时，气控双回路系统可以保证车辆所需要的制动。另外，当双回路中的一路失效时，另一回路仍起作用，进而来保证制动系统的高安全性。

制动信号传感器是通过接收到推杆行程的变化并将其转化为脉冲信号，然后传输给中央控制器进行处理。如图4所示，在气控双回路中，前桥的制动压力是通过制动信号传感器的22口来控制比例继动阀实现的，后桥的制动压力是通过制动信号传感器的21口来控制备压阀实现的。

图4 制动信号传感器

3.比例继动阀

在电子控制制动系统中，比例继动阀是用来控制前桥制动压力输出的作动件，由比例电磁阀、继动阀和压力传感器组成，电控系统的促动和监控由中央控制器来完成，气控系统的控制通过制动信号传感器完成。

在电控双回路中，中央控制器确定的控制电流通过比例继动阀转化为它的继动阀的控制压力，然后比例继动阀输出与该控制压力成比例关系的制动压力。在气控双回路中，控制气压信号来源于制动信号传感器。

图5 比例继动阀

4.备压阀

备压阀用于在电控双回路失效而气控双回路起作用时备压阀用于在电控双回路失效而气控双回路起作用时，，提供制动压力和快速释放后桥弹簧复合制动气室的压力簧复合制动气室的压力，，它由几种阀它由几种阀组成组成组成，，具有以下特点具有以下特点：：

1) 通过其中的2/2 2/2 电磁阀来保证电控双回路优先工作电磁阀来保证电控双回路优先工作电磁阀来保证电控双回路优先工作，，

即在电控双回路没有失效的情况下况下，，气控双回路不工作气控双回路不工作，，在失效时在失效时，，气控双回路工作气控双回路工作。。

2) 通过其中的继动阀在气控双回路工作时改善制动响应时间通过其中的继动阀在气控双回路工作时改善制动响应时间。。

3) 在气控双回路工作时在气控双回路工作时，，备压阀使前后桥的输出制动压力同步备压阀使前后桥的输出制动压力同步。。

4) 在气控双回路工作时在气控双回路工作时，，备压阀的压力输出比例为1:11:1。。

5) 通过其中的另一个2/2电磁阀来实现在ABS 激发控制循环期间激发控制循环期间，，

避免后桥备压阀的气控双回路误通气控双回路误通。。

图6 备压阀

5.桥控调节器

桥控调节器用于控制单后桥和双后桥两侧的制动气室的压力，包括2个相互独立的气动压力控制通道，每个通道包括进气阀、排气阀和压力传感器，2个通道共享一个桥控调节器ECU。中央控制器提供指标控制压力和监控功能给桥控调节器ECU。另外，桥控调节器ECU 通过2个车轮速度传感器监测和评价车轮速度，当有抱死或滑移趋势时，将调整制动指标压力值。同时还通过2个衬片磨损传感器获得衬片磨损情况。

桥控调节器有一个附加口连接备压阀，这样可通过桥控调节器中的双通单向阀的较高侧压力流向制动气室的特性来控制在电控双回路失效时自动激发气控双回路工作。

图7 桥控调节器

6. 挂车控制阀

挂车控制阀用来控制向挂车接头输出的气压，包括比例电磁阀、继动阀、紧急制动阀和压力传感器。中央控制器对其激发和监控，发送的控制电流通过比例电磁阀转换为继动阀的控制压力，最终挂车控制阀输出的压力与该压力成正比。在气控双回路中，挂车控制阀中的继动阀是由制动信号传感器和手制动阀的控制压力来激发的。