制動新技術有效提高安全駕駛

www.guilinhy.com 來源：互聯網作者：xjm82395219邢類別：汽車構造維修時間：2008-08-18

   測控一體化制動控制系統是充滿創意的電子控制式制動系統，Mercedes-Benz公司將把它安裝在未來的乘用車上。與Mercedes-Benz公司創造的ABS、ASR、ESP以及制動輔助系統（Brake Assist）一脈相承，這種系統將成為提高汽車駕駛安全性的一個新里程碑。

   SBC就是使用電子脈沖，將駕駛員的制動命令傳送到一個微處理器中，由它同步處理各種不同傳感器信號，并根據特定行駛狀態計算每一個車輪的最優制動力。這樣，當在拐彎或者濕滑路面上制動時，SBC能提供比傳統制動系統更好的主動安全性。SBC系統的高壓儲能及電控閥裝置能保證最大制動壓力更快產生作用。另外，該系統提供的附加功能能減少駕駛員駕車中的操作強度。如交通擁擠輔助功能：在走走停停的交通狀態下，汽車可以在駕駛員松開加速踏板時自動制動。它的柔和停車功能則可以讓汽車在城市交通中特別柔和而平順地停下來。

   汽車迄今為止依然是純粹依靠機械的、或者部分靠液力協助來實現各種功能的。隨著機電一體化在汽車工業中的廣泛應用，未來將由高性能的微處理器和可控式電子執行元件來實現汽車的各種功能，它們將替代傳統的機械部件，進一步提高現代乘用車的安全性與舒適性。例如，1999年Mercedes-Benz公司推出的主動車身控制（ABC）就是機電一體化在汽車中應用的實例之一。這一電子控制式懸掛系統能使汽車在啟動、制動或者拐彎時，立即達到最優狀態。Mercedes-Benz公司以“主動車身控制（ABC）”為名，在旗艦CL車型上應用了該系統。它標志著懸架技術新時代的到來。

   測控一體化的電控制動系統將隨著電控懸架系統的問世而出現。Mercedes-Benz和BOSCH公司已經在這個發展專案上開始進行合作，并以“測控一體化制動控制系統（或者簡稱為SBC）”為名，進行批量生產。

   測控一體化制動控制系統將傳統的液力制動系統轉變為更強大的機電一體化系統。它的微處理器被集成到車輛的數據網絡中，并且能夠處理從不同電子控制裝置傳來的資訊。通過這種方法，電子脈沖和傳感器信號就可以很快地轉換成制動信號，從而給駕駛員帶來顯著的安全感和舒適感。

SBC系統作用圖

   ※　制動踏板：電子式代替真空式

   目前采用的制動器工作原理是：駕駛員踩下制動踏板，推動與制動調壓器及制動主缸相連的活塞連桿。制動主缸將根據踏板力的大小，在制動路線上形成相應的壓力，在機械和液力相互作用下，通過輪邊制動缸推動制動壓向制動盤。

   在未來測控一體化的電控制動系統中，電子元件將替代當前制動系統中大量使用的機械元件，調壓器也不再需要，取而代之的是用傳感器來測量制動主缸內的壓力以及制動踏板運動的速度，并將這些資料用電子脈沖的形式傳送到SBC的處理器中。

   為了讓駕駛員能夠有相似的制動感覺，工程師們開發了一個特別的模擬器，將它連接到前后制動主缸上，用彈簧力和液壓力來推動制動踏板。也就是說：在制動過程中，執行元件是完全和系統的其余部分斷開的，它只負責記錄發出的任何制動命令。只有出現嚴重錯誤或12V車輛電池內發生問題時，SBC才會自動使用前后制動主缸，并在制動踏板和前輪制動器之間迅速建立液力聯系，以保證車輛安全減速。

※　控制裝置：每個車輪的壓力調節器

   中心控制裝置是電子式液力制動器的中心部分。這是機械學與電子學相互作用并發揮其最大優勢的地方--微處理器、軟體、傳感器、閥門和電動泵聯合在一起，以實現高效的動態制動管理：

   除了接收制動踏板運動有關的資料外，SBC處理器還接收來自其他電子輔助系統的傳感器信號。例如，防抱死系統（ABS）提供的有關輪速資訊；ESP接收從轉向角度、回轉率、橫向加速度等傳感器傳送的有關資料等。傳動系控制裝置最后使用資料通道與當前駕駛狀態進行通信。這種高度復雜的計算結果將產生快速制動指令，從而保證與特定駕駛狀況相適應的最佳減速度和行駛穩定性。由于SBC分別計算了每個車輪所需的制動力，因此制動系統便能夠非常精確地控制制動器。

   高壓儲能器容納了可以在14～16kPa壓力下進入制動系統的制動液。SBC處理器調節這個壓力并控制與儲能器相連的電動泵。這就保證了比傳統制動系統更短的回應時間。另外一個優點就是即使在發動機關閉時，依然可以有全額的制動力。

   液壓裝置主要包括4個所謂的“輪壓調節器”。它們產生所需的制動壓力并把它傳送到制動器。這樣，可以回應微處理器的約束指令，使得每個車輪都能分別平穩減速以達到最好的行駛穩定性和最優的減速度。這些過程均由安裝在輪壓調節器中的壓力傳感器來監控。

※　緊急制動：制動距離可以減少3%

   SBC系統最重要的性能特點是在壓力形成過程中，它具有極高的動態特征，并使用高靈敏度的傳感器精確監控駕駛員與車輛的動作。以緊急制動為例，SBC可以通過加速器識別駕駛員施加在制動踏板上的動作，以此作為緊急制動的線索，并迅速作出回應：在高壓儲能器的協助下，SBC系統提高制動線路中的壓力，并迅速將制動壓向制動盤，讓它們快速抓住駕駛員踩下制動踏板的瞬間。其結果就是：裝備SBC的運動型車在120km/h的速度下制動，其制動距比裝備傳統制動系統的車型減少了大約3%。

   在電子液壓技術的幫助下，制動輔助系統的性能也得到了進一步提高。當這個系統執行制動命令、實現自動緊急停車時，迅速產生的制動壓力和車輪制動器的自動預裝可以縮短制動距距。

   行駛穩定性：精確制動脈沖保證EPS優良性能

※　行駛穩定性：精確制動脈沖保證ESP優良性能

   SBC不僅是在緊急制動時體現其價值，其他關鍵情況也同樣。例如，在突然轉向的危險情況下，SBC系統會與電子穩定程式（ESP）相互作用，通過向各個車輪發出精確的制動脈沖以及/或者減小發動機轉速，來保證車輛在突然轉向過程中的安全性。SBC在此顯示了強大的動態性和精確性。正是由于有來自SBC高壓儲能器更快、更精確的制動脈沖，ESP才能在車輛即將脫距行駛軌道時，及時、平穩將其穩定下來。

※　ESP與各項技術之配合

   試驗表明，在SBC的參與下，ESP可以通過快速、精確的制動脈沖工作更加有效，并能顯著地減少汽車的突然轉向。同時，駕駛員的轉向壓力隨之減少。有了SBC和ESP，駕駛員在控制行駛中的汽車時就可以減少很多困難。

※　彎道制動：可變制動力分配更為安全

   在彎道上制動，SBC能提供比傳統制動系統更高的安全性。可變制動力分配在積極影響汽車的轉向跟隨性方面有獨到的優勢。

   傳統制動系統通常給內、外側車輪以相同的制動壓力，而SBC提供了根據情況合適分配制動力的可能性。因此，系統會自動增加外側車輪的制動壓力。因為外側車輪承受較高的垂直載荷允許傳送更大的制動力。同時，內側車輪的制動力會減少，以產生彎道時所需的較高回轉力。其結果是產生更穩定的制動行為及最優的減速值。

   盡管有了創新的測控一體化制動控制系統，設計工程師們依然堅持前、后車軸可變制動力控制的原理。他們設計的系統工作方式是，在從高速慢下來的時候，大部分制動力繼續作用在前軸上，這避免了潛在而危險的后軸制動抱死。在低速或部分制動時，系統會自動增加后軸分配的制動力，以改進制動系統的回應，并使前后制動片的磨損更均勻。



   新型SL-Class系列配備SBC在轉彎時之作用

※　舒適性： ABS運作中無制動踏板振動

   SBC踏板在制動系統中的分離式設計和采用機電一體化的均衡壓力控制均提高了制動的舒適性，特別是在急劇減速或ABS系統運作的時候。ABS運作中常有的制動踏板振動將不再發生。通過在駕駛仿真器的研究表明，幾乎2/3的駕駛員在ABS運動時開始感到震驚，不敢再增加制動力，甚至把腳從制動踏板上挪開一會，這樣將使他們的汽車的制動距離加長。駕駛仿真器中的實驗表明，在冰雪覆蓋的路面上，車輛在60km/h的速度制動時，ABS將使制動距離平均加長2.10m。

※　SBC附加功能：支持系統減緩駕駛疲勞

   測控一體化制動控制系統在日常的駕駛中有額外的優勢。如在濕滑路面、紅綠燈前減速、交通堵塞或上坡起步時，作用尤為明顯。

   SBC中被稱為柔順停車的功能。由于機電一體化高精度的壓力控制，使得車輛在紅綠燈前頻繁減速時，能溫和而平滑停止。

   在濕滑路面上，系統將按固定時間間隔產生短制動脈沖，保證弄干制動盤片上的水膜，使SBC在最佳效能下工作。這種自動干燥制動盤功能在汽車風擋玻璃雨刷工作時，會以固定的間隔時間被啟動。駕駛員甚至感覺不到這些超精確的制動脈沖。

   SBC系統還有一種稱為交通阻塞輔助系統的功能。它能在汽車靜止時被巡航控制桿啟動，好處是在停停走走的交通狀態下，駕駛員只需要控制加速踏板，右腳一旦離開加速踏板，SBC就會減慢車速并以穩定的速度將車停下。交通阻塞輔助系統可以持續工作到車速達60km/h時，而在高速時它會被自動切斷。

   在斜坡行駛時，SBC的起步輔助功能可以防止汽車向后或向前滾動。駕駛員只需迅速而急劇地踩下制動踏板，便可啟動起步輔助功能。如果駕駛員加速，起步輔助功能會松開制動，使汽車平滑起步。