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隨著汽車工業的高速發展，汽車電子控制系統廣受社會關注，未來的汽車發展方向之一為電子化、集成化，目前，歐、美等發達國家已在商用車及掛車上普遍安裝了智能電子控制的制動及懸架系統，這里以全球領先的威伯科控制系統為例，介紹掛車電子制動系統(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、電子制動系統EBS(Electronic Brake System) 1．EBS功能 (1)除完全具備ABS功能外，并進一步提高制動安全性 ☆縮短制動反應時間 ☆減少制動距離 ☆所有車輪的制動更加同步 ☆優化制動力分配 ☆優化牽引車和掛車的協調性 (2)根據系統的配置可設定車輛防側翻功能； (3)可設定速度開關、制動摩擦片磨損指示、轉向橋提升控制等專用功能； (4)具有CAN特性，可以通過牽引車控制掛車并顯示掛車數據特性； (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．制動原理 (1)如圖1所示，當牽引車配備符合ISO7638標準的CAN信號時，則EBS系統首先按圖2所示通過CAN信號直接傳入EBS電子調節器，EBS通過a、b、c、d、e調節器實施制動，其中調節器c是和控制口4相聯系的，當接受到控制信號時立刻打開進氣閥門，使得供氣口1的氣壓迅速經過b、d調節器流向閥腔，并從出氣口21、22分別進入制動氣室實施制動，同時EBS依據左、右輪速傳感器和壓力傳感器的信號進行計算分析，并通過調節器b、d隨時控制氣壓流量，且由調節器a、e適時排放氣壓，以完成ABS的制動功能，該模式的為純電子信號控制制動，主掛制動更加協調而且響應時間最短(如圖3所示)。 (2)如圖1所示，當牽引車不具備CAN功能時，則制動信號由牽引車控制管路經緊急繼動閥，再由緊急繼動閥傳輸到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施制動，該模式的為氣—電聯合控制制動，主掛制動協調性及響應時間略次于CAN信號制動(如圖3所示)。 (3)如果牽引車不能提供提供符合lSO7638的標準電源，則制動信號由牽引車控制管路經緊急繼動閥，再由緊急繼動閥直接通過氣壓控制EBS實施制動，該模式為EBS的備用氣壓控制制動，主掛制動協調性及響應時間類似于常規制動系統(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。 (4)如圖1所示， EBS通過橫向減速度傳感器獲得側傾信號，當車輛臨近側翻傾向時，EBSA即實施制動，并對左、右車輪實施不同的制動力，以避免翻車事故發生，此功能對于液罐、集裝箱等高重心的車輛顯得尤其重要。 (5)如圖1所示，EBS通過空氣氣囊及壓力傳感器獲得載荷信號，計算并根據不同車輛類型和載荷狀態調節制動特性(如圖4、5)，即所謂的感載制動功能，可提高車輛的制動穩定性和舒適性。 3．安裝 安裝如圖6所示，EBS總成2應固定在掛車后橋上方的合適位置，且固定時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口分別連接至車輛的左右制動氣室；停車釋放緊急閥1同時具有緊急繼動、緊急停車釋放及駐車制動三項功能，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輛的要求(對于三軸半掛車建議采用100L以上容積的儲氣筒)； (2)儲氣筒到EBS進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3000mm)，且到EBS控制口的管路內徑最小為6mm； (3)從EBS到各制動氣室的制動軟管建議內徑最小9mm，最長3000mm。 4．應用 (1)由于EBS具有感載、防側翻和越前調節功能，故EBS安裝后必須通過軟件對其進行參數設置。EBS在設置之前必須提供掛車的重心高度、軸距及空、滿載兩種狀況的總重和軸荷，同時需提供符合標準要求的車軸型號參數及輪胎、制動氣室的參數等，并進行計算獲得如圖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可以對掛車進行制動越前調節，通常情況EBS允許制動越前調節量不超過0.2bar，如圖8所示，將pm=0.7bar降為0.5bar，將pm=2.0bar降為1.8bar；經過參數設定后的車輛將在pm=0.5bar時開始制動，在pm=1.8bar時達到減速度12％，從而實現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，以確保車輛制動安全。 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，安裝簡單、調節容易 (2)可實現高度升降的電子調節，而且可以通過遙控器遠離危險區域，進行安全操作 (3)通過降低氣源消耗而更加節約燃料 (4)提供更多舒適性的同時，具備如下附加功能： ●記憶不同的設定貨臺高度 ●加載時仍保持車輛設定高度 ●達到設定車速時，自動恢復行車高度 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，只有兩種閥同時安裝時，才能實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，其通過兩只電磁閥聯合控制左、右空氣氣囊，且中間設有可準確控制的電子流量計，ELM可以通過本身的電控單元對空氣懸架實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，通過控制氣壓流量而準確設定任意高度和兩種記憶高度，使車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單。 (2)電路連接如圖11所示，ELM通過來自EBS診斷口的Y型診斷線獲得電源(Y型電源線另一端口為EBS診斷接口)，ELM通過帶接口的遙控器線與遙控器相連接。 4．應用 因ELM是通過EBS獲取電源的，故要求本制動系統必須采用符合ISO7638標準的電源線，系統運營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實現任意的高度調節，當車輛行駛速度達到20km／h時，ELM自動調節車輛至正常的行車高度，而無需附加的人工回位操作。 三、EBS和ELM的組合應用 只需在EBS參數設定中開通ELM功能，即可實現兩者組合應用，從而實現掛車制動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，能更理想的保障貨物運輸安全。目前該項控制技術正在歐、美、日等發達國家廣泛推行，在中國尚處于技術前沿階段。 |
