電子制動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。參見圖1-車輪速度傳感器:2-發(fā)動機(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踏板連接的位置，主要由雙腔制動總泵、制動液儲液罐、制動踏板位置模擬器等組成。

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

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的車速、車輪運(yùn)動狀態(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，四個壓力傳感器分別用于檢測每個車輪液壓制動回路中的制動液壓力。壓力傳感器檢測高壓蓄能器的制動液壓力。使用安裝在操作單元制動踏板上的制動壓力傳感器來確定駕駛員的制動。制動踏板位置傳感器是兩個冗余且獨(dú)立的角度傳感器。制動踏板位置傳感器與駕駛員施加在制動踏板上的制動壓力傳感器一起檢測駕駛員的制動意圖。如果一個傳感器出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)可以繼續(xù)工作。

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

SBC 1的工作原理。正常制動

正常制動時，兩個分離閥通電，分離閥處于分離狀態(tài)，輪缸與控制單元的連接被切斷，SBC處于線控制動模式。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板時，制動踏板位置模擬器檢測駕駛員施加在制動踏板上的力的速度和強(qiáng)度，并向SBCECU發(fā)送信號。SBCECU根據(jù)該信號、其他電子輔助系統(tǒng)的傳感器信號以及車輛的行駛狀態(tài)，精確計算出每個車輪所需的制動力，并向液壓調(diào)節(jié)器發(fā)送控制指令，控制電機(jī)通過高壓蓄能器向每個車輪施加制動力，使車輛快速平穩(wěn)地制動或減速。系統(tǒng)中的每個車輪都可以獨(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隨時監(jiān)控駕駛員的駕駛過程。一旦駕駛員的腳離開加速踏板，SBC準(zhǔn)備制動。當(dāng)駕駛員施加制動時，SBC可以在最短的時間內(nèi)達(dá)到最佳的制動效果，縮短制動距離。

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

轉(zhuǎn)彎時汽車制動時SBC與ESP相互作用，通過向每個車輪發(fā)送精確的制動脈沖，可以保證汽車轉(zhuǎn)彎時的安全。汽車左轉(zhuǎn)時剎車，如圖5-7所示。對于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，汽車的內(nèi)外輪具有相同的制動力。剎車0.4s后，車?yán)^續(xù)按原來的方向行駛，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)，精確控制每個車輪上的制動力。增加右前輪的制動力，降低左后輪的制動力，也會降低汽車的側(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)制動系統(tǒng)相比，SBC可以在短時間內(nèi)為制動系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的車輪制動力，使制動更快。SBC的傳動速度比傳統(tǒng)機(jī)械液壓傳動快0.2s，可縮短制動距離5~6m以上。

2.系統(tǒng)故障時的制動

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

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

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