EBS电子制动系统简介

王丽萍，尚永孝

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

EBS电子制动系统简介

王丽萍，尚永孝

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

EBS（Electronically Breaking system）电子控制制动系统与传统制动系统相比，将电子控制与制动技术结合，在车辆主动制动安全领域起到了很大的进展和成就。文章主要介绍EBS系统的重要组成部分，工作原理及功能。

EBS；电子控制制动系统

CLC NO.:U463.5Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)06-139-03

引言

随着人们对车辆安全性和舒适性的要求日益提高，制动系统作为车辆安全系统的重要组成部分，其新技术的发展极为迅速。与常规制动系统相比，EBS将电子控制与传统技术结合，采用电控气制动，即解决了机械制动响应时间慢，又提高了制动舒适性。

EBS制动系统除了具有ABS系统及其附加的ASR、HSA等功能外，还增加了制动管理功能。而且在EBS电控系统上可以拓展许多先进的辅助制动系统，如ESC电子稳定控制功能、ACC自适应巡航控制功能、AEBS预先自动紧急制动功能。

1、EBS系统优势

EBS在车辆制动系统方面是一个巨大的技术革新，具有下列优点：

1）制动响应时间较短，大大提高了车辆制动时反应速度，减少了制动距离。

2）更好的制动稳定性和制动舒适性。

3）全程对行车制动及其零部件进行监控。

4）主挂车制动一致性和制动平衡性提高。

5）系统零部件标准化和高度集成化，降低了生产及安装成本，提高了车辆的经济性。

6）制动力合理分配，协调磨损，使制动蹄片磨损保持一致。

7）辅助制动联动功能，减少常规制动，大大降低了维修费用。

2、EBS系统工作原理

EBS制动系统主要由ECU控制器、前后桥模块、挂车模块、制动信号传输器、ABS电磁阀、比例继动阀、后桥备压阀等零部件组成。下图为WABCO系统零部件布置结构图。

图1 零部件布置结构示意图

当制动踏板被踩下时，制动信号传输器采集内置的位置传感器信号记录制动踏板踩下的行程， 并将此信号输入到ECU中，ECU根据输入信号判断驾驶员需求的减速度，另外ECU根据压力传感器输入信号计算出整车重量以及相应的每根轴的载荷和输入的制动器单位压力下的制动扭矩计算出此减速度对应的每个制动气室需要的制动压力。

ECU直接控制内置有压力传感器的前桥比例继动阀和两个 ABS电磁阀输出前桥所需要的相应的制动压力实施制动。同时，ECU通过内部CAN总线系统发出相关指令控制后桥模块，从而内置有压力传感器的后桥模块根据驾驶员的减速度需求输出相应的制动压力，实现了后桥的制动控制。

当EBS制动系统的电控回路出现故障时，EBS的备用制动回路正常工作，此时类似于普通的常规制动。

图2 系统电路、气路控制图

3、EBS系统能实现的功能

EBS控制系统除包含原有的ABS/ASR/DTC功能之外，还增加最强大最先进的功能，制动管理功能。

图3 系统包含功能

1）ABS/ASR/DTC功能

改善了ABS防抱死功能，内置ASR自动牵引力控制功能，实现差速控制功能和发动机扭矩控制功能，DTC拖拽扭矩控制功能消除由传动系造成的机械抱死。

2）制动力分配控制功能

车辆行驶加速过程中，EBS监测发动机的动力扭矩和车辆的加速度，动态计算出车辆的总质量和每根轴的动态轴荷。在EBS制动过程中，根据驾驶员的制动需求，直接控制前后桥输出相应的制动力。

3）制动蹄片磨损控制功能

EBS系统可通过磨损传感器获得摩擦片的磨损情况，监控和平衡不同车桥间摩擦片的磨损状态。正常的制动过程中，EBS会通过不同车桥间制动压力的调节来实现摩擦片的均衡磨损，从而实现车辆的所有摩擦片磨损一样，同时更换，方便维修。

4）减速度控制功能

通过内置参数设定不同踏板行程对应不同的车辆减速度。无论车辆处于何种载荷状态下，根据驾驶员制动踏板行程的大小，输出相应的减速度。从而很好的避免了热衰退，或者轴荷变化对制动造成的影响。

5）辅助制动联动控制

EBS系统通过CAN总线系统识别车辆辅助制动系统的类型，如传动系缓速器、发动机制动、排气制动，以及各系统能够提供的最大制动力矩。在车辆制动过程中，首先EBS系统会优先控制传动系缓速器、发动机制动、排气制动来进行制动，当辅助制动系统无法满足驾驶员制动需求时，再进行行车制动。这样在很大程度上减少了主刹车的使用率，延长了摩擦片、制动盘或制动轮毂等部件的寿命，同时可使制动车轮保持冷态，增加车辆的安全性。

6）主挂车一致性控制功能

通过计算挂车当前的载荷状态，合理地分配主车和挂车的制动力，使主挂车制动保持一致，提高牵引车制动时的安全性。

7）坡道起步辅助功能

车辆在坡道起步时，EBS系统控制车辆在坡道上所需的制动压力来阻止车辆在坡道上的倒滑，保证驾驶员在坡道上顺利的启动车辆。

8）其他先进功能扩展

ESC电子稳定控制功能、ACC自适应巡航控制功能、AEBS预先自动紧急制动功能的实现需要基于EBS系统，各功能与EBS通过CAN总线进行交互。

4、EBS系统零部件

EBS系统零部件具有优先采用电回路-气回路，气动双回路，三回路制动特点。除以下主要零部件外，系统还包含ABS电磁阀、轮速传感器、备压阀等零部件。

4.1 中央处理模块ECU

中央处理模块ECU监控和控制EBS系统及电力应用，同时决定制动信号传输器减速信号的请求值，根据请求值，ECU计算前、后、附加桥和挂车控制阀需要的制动压力，控制制动压力的输出。ABS系统控制回路，通过激活ABS电磁阀，能够调节前桥的制动压力。

ECU通过内部CAN与桥控模块通讯，与其他部件发动机ECU、缓速器ECU、变速箱ECU通过SAE J1939数据接口通讯。

图4 中央处理模块ECU

4.2 制动信号传输器

采集驾驶员踩下制动踏板的开度值转化成电信号传输给中央处理模块。带有电气路双回路设计，带有两个制动开关和行程传感器，行程通过两个位置传感器进行监测。电回路失效时，气回路制动和常规脚阀相似。

图5 制动信号传输器

4.3 前桥控制模块

前桥控制模块能够控制前桥的制动压力，由进气阀、出气阀、继动阀和压力传感器组成，这些电磁阀和传感器由桥模块内置ECU控制。内置ECU与中央处理模块ECU通过内部CAN进行通讯。

图6 前桥控制模块

4.4 后桥控制模块

双通道后桥控制模块能够分别控制后桥两侧的制动压力。通过调节压力大小，达到不同的制动控制功能如ABS、 ASR、ESC等。

模块包含2个独立的气压控制回路，分通道左和右，每个通道集成进气、出气电磁阀、备压阀、继动阀和压力传感器组成。电磁阀和传感器由一个内置ECU控制，内置ECU与中央处理模块ECU通过内部CAN进行通讯。

图7 后桥控制模块

4.5 挂车控制模块

挂车控制模块备压时提供挂车制动压力。由进气阀、出气阀、备压阀、压力传感器、继动阀、断路阀组成，电磁阀和传感器由一个内置ECU控制，内置ECU与中央处理模块ECU通过内部CAN进行通讯。

图8 挂车控制模块

5、总结

EBS电子制动控制系统满足ECER13《有关M、N和O类车辆制动认证的统一规定》、GB12676《商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法》、GB13594《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》。EBS制动系统不仅满足法规要求，更提高了车辆制动的安全性和舒适性。

[1] 程伟涛.EBS电子制动控制系统.汽车与配件[Z].2010(43).

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[4] 吴修义.WABCO(威伯科)电子制动系统（EBS）.商用汽车[Z]. 2004(10).

Introduce of Electronically Breaking System

Wang Liping, Shang Yongxiao
（Shaanxi heavy-duty truck co., LTD, Shaanxi Xi'an 710200）

Compared with the traditional breaking system, EBS combine electronic technique with breaking, obtain much advancement and success in the field of active breaking. This article introduce the system composing、the working elements and function.

EBS; The breaking system

U463.5

A

1671-7988(2017)06-139-03

王丽萍，就职于陕西重型汽车有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.06.050