汽車EHB系統的工作原理及總體方案的設計

EHB系統是一種先進的線控制動系統，具有防止ABS工作時制動踏板“抖動”、制動響應快、制動壓力上升梯度大、可集成ABS、TCS、ESP功能等優點，適用于混合動力汽車及電動汽車。為了給后續實際搭建實驗臺做好準備，本章對EHB系統的工作原理和總體方案進行研究，主要包括EHB系統執行機構及電子控制單元的組成結構和方案設計，并對各個元件的具體安裝位置進行布置。
　　2.2 EHB系統方案
　　2.2.1試驗臺預期試驗目標
　　基于EHB試驗臺試驗，更好的實現如下傳統制動功能；
　?。?）ABS（制動防抱死系統）功能；
　?。?）EBD（電子制動力分配）功能；
　?。?）ESP（電子穩定性控制）功能；
　?。?）TCS（牽引力控制系統）功能；
　?。?）主動防側翻功能。
　　基于此試驗平臺，可以進一步研究相應的控制策略及狀態估計算法（如車速及路面估計）。在條件許可情況下，還可以加入踏板力模擬及應急制動模塊，進而研究踏板力反饋、EHB容錯控制等。
　　2.2.2試驗臺試驗工況
　?。?）行車制動（輕微制動工況）
　　行車過程中，駕駛員采取輕微制動使得車速有所緩慢下降，在此工況下可以檢驗制動壓力的穩定性及實際輪缸制動壓力對其理想值的跟隨效果。
　?。?）緊急制動
　　a均一附著路面
　　低附著路面（附著系數0.1～0.3之間）以v=40k m /h車速直行，高附著路面（附著系數在0.7~0.9之間）以vmax=0.8v≤120km /h車速直行，車速穩定后，急促全力制動。
　　b對開路面
　　車輛的縱向中心平面通過對開路面交界線，在v=50km/h的初速度下急促全力制動。制動時可利用轉向來修正行駛方向，汽車的任何部分不應越過交界線。
　　c對接路面
　　在高附著系數（附著系數在0.7~0.9之間）路面上，急促全力制動。保證車輛以速度v=40km /h和速度vmax=0.8v≤120km /h從高附著系數路面駛入低附著系數路面。在低附著系數（附著系數0.1～0.3之間）路面上，急促全力制動。保證車輛以v=40km /h從低附著系數路面駛入高附著系數路面。
　　2.2.3 EHB系統總體方案
　　EHB系統以電子元件加以替代原始制動系統中的部分機械元件，制動系統中原有的液壓系統不作大的改變。這樣可以由液壓系統提供動力，電子系統提供柔性控制，是機電液一體化的高新技術產品，有很大的發展潛力。EHB系統的總體方案如圖2.3所示
　　
　　EHB系統的主要包括兩個部分：液壓執行機構主要包括：高壓蓄能器，液壓泵，制動液儲油杯，進、出液電磁閥等，電子控制單元主要包括：傳感器信號輸入單元，主控單元，執行器驅動單元，及一系列傳感器：包括檔位傳感器，方向盤轉角傳感器，橫擺角速度傳感器，制動踏板行程傳感器，油門踏板行程傳感器，離合器行程傳感器，輪速傳感器和壓力傳感器，縱向及側向加速度傳感器等。
　　在制動踏板生產位移的過程中，數據采集系統將采集到的踏板行程傳感器、各制動器壓力傳感器等反饋信號輸入到電子控制單元進行分析和判斷，對進出液電磁閥分別進行調節，當系統需要增壓時，進液閥打開出液閥關閉，當系統需要保壓時進出液閥均關閉，當系統需要減壓時，進液閥關閉出液閥打開。通過輸入PWM控制信號給高速開關閥從而控制各車輪上的制動壓力。通過CAN總線技術ECU還可以接收來自于ABS，ASR，ESP的汽車動態數據，經過分析和處理，將控制信號發送到相應的控制單元，對汽車進行優化控制。