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隨著(zhù)汽車(chē)工業(yè)的高速發(fā)展，汽車(chē)電子控制系統廣受社會(huì )關(guān)注，未來(lái)的汽車(chē)發(fā)展方向之一為電子化、集成化，目前，歐、美等發(fā)達國家已在商用車(chē)及掛車(chē)上普遍安裝了智能電子控制的制動(dòng)及懸架系統，這里以全球領(lǐng)先的威伯科控制系統為例，介紹掛車(chē)電子制動(dòng)系統(EBS)和空氣懸架電子高度控制模塊(ELM)的功能原理、安裝和應用。 一、電子制動(dòng)系統EBS(Electronic Brake System) 1．EBS功能 (1)除完全具備ABS功能外，并進(jìn)一步提高制動(dòng)安全性 ☆縮短制動(dòng)反應時(shí)間 ☆減少制動(dòng)距離 ☆所有車(chē)輪的制動(dòng)更加同步 ☆優(yōu)化制動(dòng)力分配 ☆優(yōu)化牽引車(chē)和掛車(chē)的協(xié)調性 (2)根據系統的配置可設定車(chē)輛防側翻功能； (3)可設定速度開(kāi)關(guān)、制動(dòng)摩擦片磨損指示、轉向橋提升控制等專(zhuān)用功能； (4)具有CAN特性，可以通過(guò)牽引車(chē)控制掛車(chē)并顯示掛車(chē)數據特性； (5)可連接電子高度控制模塊(ELM)和電控懸架系統(ECAS)等以擴展系統功能。 2．制動(dòng)原理 (1)如圖1所示，當牽引車(chē)配備符合ISO7638標準的CAN信號時(shí)，則EBS系統首先按圖2所示通過(guò)CAN信號直接傳入EBS電子調節器，EBS通過(guò)a、b、c、d、e調節器實(shí)施制動(dòng)，其中調節器c是和控制口4相聯(lián)系的，當接受到控制信號時(shí)立刻打開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén)，使得供氣口1的氣壓迅速經(jīng)過(guò)b、d調節器流向閥腔，并從出氣口21、22分別進(jìn)入制動(dòng)氣室實(shí)施制動(dòng)，同時(shí)EBS依據左、右輪速傳感器和壓力傳感器的信號進(jìn)行計算分析，并通過(guò)調節器b、d隨時(shí)控制氣壓流量，且由調節器a、e適時(shí)排放氣壓，以完成ABS的制動(dòng)功能，該模式的為純電子信號控制制動(dòng)，主掛制動(dòng)更加協(xié)調而且響應時(shí)間最短(如圖3所示)。 (2)如圖1所示，當牽引車(chē)不具備CAN功能時(shí)，則制動(dòng)信號由牽引車(chē)控制管路經(jīng)緊急繼動(dòng)閥，再由緊急繼動(dòng)閥傳輸到EBS的壓力傳感器，最后由壓力傳感器壓力將壓力信號轉換為電信號實(shí)施制動(dòng)，該模式的為氣—電聯(lián)合控制制動(dòng)，主掛制動(dòng)協(xié)調性及響應時(shí)間略次于CAN信號制動(dòng)(如圖3所示)。 (3)如果牽引車(chē)不能提供提供符合lSO7638的標準電源，則制動(dòng)信號由牽引車(chē)控制管路經(jīng)緊急繼動(dòng)閥，再由緊急繼動(dòng)閥直接通過(guò)氣壓控制EBS實(shí)施制動(dòng)，該模式為EBS的備用氣壓控制制動(dòng)，主掛制動(dòng)協(xié)調性及響應時(shí)間類(lèi)似于常規制動(dòng)系統(如圖3所示)。因此，該模式僅是在EBS處于不工作或故障情況下的一種冗余制動(dòng)。 (4)如圖1所示， EBS通過(guò)橫向減速度傳感器獲得側傾信號，當車(chē)輛臨近側翻傾向時(shí)，EBSA即實(shí)施制動(dòng)，并對左、右車(chē)輪實(shí)施不同的制動(dòng)力，以避免翻車(chē)事故發(fā)生，此功能對于液罐、集裝箱等高重心的車(chē)輛顯得尤其重要。 (5)如圖1所示，EBS通過(guò)空氣氣囊及壓力傳感器獲得載荷信號，計算并根據不同車(chē)輛類(lèi)型和載荷狀態(tài)調節制動(dòng)特性(如圖4、5)，即所謂的感載制動(dòng)功能，可提高車(chē)輛的制動(dòng)穩定性和舒適性。 3．安裝 安裝如圖6所示，EBS總成2應固定在掛車(chē)后橋上方的合適位置，且固定時(shí)必須保證總成的左右前后位置符合要求，其1口與儲氣筒相連，2.1和2.2口分別連接至車(chē)輛的左右制動(dòng)氣室；停車(chē)釋放緊急閥1同時(shí)具有緊急繼動(dòng)、緊急停車(chē)釋放及駐車(chē)制動(dòng)三項功能，其1.1口接供能管路，4口接控制管路，2.1口接EBS的4.1口，1.2口連接儲氣筒，2.2口連接快放閥5；EBS電源線(xiàn)3的插頭安裝在前邊框上，后端直接連接至EBS；懸架空氣氣囊4連接至EBS總成的5口，其它需要注意的事項如下： (1)儲氣筒容積必須符合不同配置車(chē)輛的要求(對于三軸半掛車(chē)建議采用100L以上容積的儲氣筒)； (2)儲氣筒到EBS進(jìn)氣口的管路應加大口徑并盡可能的縮短(建議采用18×2尼龍管，最長(cháng)3000mm)，且到EBS控制口的管路內徑最小為6mm； (3)從EBS到各制動(dòng)氣室的制動(dòng)軟管建議內徑最小9mm，最長(cháng)3000mm。 4．應用 (1)由于EBS具有感載、防側翻和越前調節功能，故EBS安裝后必須通過(guò)軟件對其進(jìn)行參數設置。EBS在設置之前必須提供掛車(chē)的重心高度、軸距及空、滿(mǎn)載兩種狀況的總重和軸荷，同時(shí)需提供符合標準要求的車(chē)軸型號參數及輪胎、制動(dòng)氣室的參數等，并進(jìn)行計算獲得如圖7所示的數據(注：本文列舉的所有計算參數僅作為參考)，然后根據EBS系統提示輸入相應的參數值。 (2)根據不同需要的運輸，EBS可以對掛車(chē)進(jìn)行制動(dòng)越前調節，通常情況EBS允許制動(dòng)越前調節量不超過(guò)0.2bar，如圖8所示，將pm=0.7bar降為0.5bar，將pm=2.0bar降為1.8bar；經(jīng)過(guò)參數設定后的車(chē)輛將在pm=0.5bar時(shí)開(kāi)始制動(dòng)，在pm=1.8bar時(shí)達到減速度12％，從而實(shí)現0.2bar的越前調節；但減速度達到55％所需要的壓力仍然為pm=6.5bar，以確保車(chē)輛制動(dòng)安全。 二、電子高度控制模塊ELM(Electronic Levering Control Module) 1．ELM的功能 (1)集成常規的旋轉滑閥和高度閥功能，安裝簡(jiǎn)單、調節容易 (2)可實(shí)現高度升降的電子調節，而且可以通過(guò)遙控器遠離危險區域，進(jìn)行安全操作 (3)通過(guò)降低氣源消耗而更加節約燃料 (4)提供更多舒適性的同時(shí)，具備如下附加功能： ●記憶不同的設定貨臺高度 ●加載時(shí)仍保持車(chē)輛設定高度 ●達到設定車(chē)速時(shí)，自動(dòng)恢復行車(chē)高度 2．控制原理 如圖9左側所示常規控制系統是由旋轉滑閥和高度閥組成，其中旋轉滑閥具有高度調節功能，高度閥具有車(chē)輛極限高度限位及左右懸架氣壓平衡功能，只有兩種閥同時(shí)安裝時(shí)，才能實(shí)現控制懸架的一般控制。圖9右側ELM則完全集成前兩種閥的功能，其通過(guò)兩只電磁閥聯(lián)合控制左、右空氣氣囊，且中間設有可準確控制的電子流量計，ELM可以通過(guò)本身的電控單元對空氣懸架實(shí)現智能化的電子控制，利用遙控器即可完成上限、行駛、下限的高度設定，ELM還可以根據運輸貨臺的不同，通過(guò)控制氣壓流量而準確設定任意高度和兩種記憶高度，使車(chē)輛更加方便的裝卸貨物。 3．安裝 (1)ELM的氣路連接如圖10所示，藍色管路為從儲氣筒連接至ELM的供氣管路，紅色管路為ELM前后出氣口連接至左右懸架空氣氣囊的控制管路，因而氣路安裝較旋轉滑閥和高度閥更為簡(jiǎn)單。 (2)電路連接如圖11所示，ELM通過(guò)來(lái)自EBS診斷口的Y型診斷線(xiàn)獲得電源(Y型電源線(xiàn)另一端口為EBS診斷接口)，ELM通過(guò)帶接口的遙控器線(xiàn)與遙控器相連接。 4．應用 因ELM是通過(guò)EBS獲取電源的，故要求本制動(dòng)系統必須采用符合ISO7638標準的電源線(xiàn)，系統運營(yíng)前必須利用遙控器設定上限、行駛、下限高度，運輸中可以操作遙控器的上下鍵臨時(shí)實(shí)現任意的高度調節，當車(chē)輛行駛速度達到20km／h時(shí)，ELM自動(dòng)調節車(chē)輛至正常的行車(chē)高度，而無(wú)需附加的人工回位操作。 三、EBS和ELM的組合應用 只需在EBS參數設定中開(kāi)通ELM功能，即可實(shí)現兩者組合應用，從而實(shí)現掛車(chē)制動(dòng)及懸掛系統的智能化電子控制，其在提高駕乘舒適性的同時(shí)，能更理想的保障貨物運輸安全。目前該項控制技術(shù)正在歐、美、日等發(fā)達國家廣泛推行，在中國尚處于技術(shù)前沿階段。 |
