ABR自適應(yīng)制動系統(tǒng)功能簡介

宋建桐，朱春紅，凌 紅，黎蘭豪崎

(北京電子科技職業(yè)學(xué)院汽車工程學(xué)院)

電子元器件在汽車上所占的比例大幅度增加，使得汽車的安全性、舒適性及可靠性都得到了很大程度的提高。汽車電子制動控制方面，在經(jīng)歷了 ABS、ASR、ESP、BAS(Brake Assist輔助制動系統(tǒng))、SBC(Sensotronic Brake Control電子感應(yīng)制動系統(tǒng))后，為進(jìn)一步提高車輛主動安全性，2006年10月德國大陸汽車公司與梅賽德斯-奔馳共同開發(fā)出ABR(Adaptive Brake自適應(yīng)制動系統(tǒng))，目前奔馳公司已在大量車型上進(jìn)行應(yīng)用，其中包括國產(chǎn)E級車。這種系統(tǒng)成為提高汽車駕駛安全性的一個新的里程碑。

自適應(yīng)制動系統(tǒng)ABR為電子制動控制系統(tǒng)。它可以在緊急情況下提高車輛主動安全性，保護(hù)駕駛員。自適應(yīng)制動系統(tǒng)是結(jié)合了液壓制動系統(tǒng)及新的電液功能，除了大家熟悉的制動防抱死系統(tǒng)ABS、加速防滑系統(tǒng)ASR、電子穩(wěn)定程序ESP、制動輔助系統(tǒng)BAS、電子制動力分配系統(tǒng)EBD，其還具有防溜車功能、預(yù)啟功能、干式制動功能、減隙功能和自適應(yīng)剎車燈閃爍功能等輔助功能。

1 制動防抱死系統(tǒng)ABS

當(dāng)車輛制動時，ABS能夠防止車輪抱死，將滑移率控制在最佳范圍內(nèi)，以保證車輛行駛方向的穩(wěn)定性，并獲得最高的制動力。ABS制動系統(tǒng)主要由車輪輪速傳感器、ECU和帶有電磁閥的液壓單元組成 。輪速傳感器安裝在每個車輪上，每個傳感器有一個脈沖輪，傳感器分為磁脈沖輪速傳感器和霍爾輪速傳感器。目前，奔馳汽車上應(yīng)用的輪速傳感器為主動輪速傳感器。

2 加速防滑系統(tǒng)ASR

在車輛起步與加速過程中，防止驅(qū)動車輪發(fā)生滑轉(zhuǎn)，在整個車速范圍內(nèi)，控制牽引力保持最佳，改善車輛的操作穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)與工作原理與ABS制動系統(tǒng)相近。

3 電子穩(wěn)定程序ESP

ESP控制單元N47-5根據(jù)輪速傳感器L6、偏轉(zhuǎn)率與橫向加速度傳感器B24/15來確定車輛當(dāng)前行駛狀況，控制車輪制動力，確保車輛行駛穩(wěn)定。當(dāng)車輛左轉(zhuǎn)時，如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度，ESP控制單元N47-5會增加左后輪或者右前輪制動力，甚至降低發(fā)動機(jī)功率輸出，以獲得車輛良好的穩(wěn)定性。

4 制動輔助系統(tǒng)BAS

駕駛員在緊急情況下都能夠迅速地用腳去踩制動踏板，但在實(shí)際的制動過程中，有些駕駛員由于過度緊張或猶豫，而出現(xiàn)制動不足，這樣極易導(dǎo)致發(fā)生事故。BAS制動輔助系統(tǒng)主要由膜片行程傳感器、釋放開關(guān)、BAS ECU和電磁閥組成。ECU根據(jù)制動踏板行程傳感器檢測駕駛員踩下制動踏板的速度，判斷出緊急制動的情況，并給電磁線圈通電，使真空助力器的助力作用達(dá)到最大，從而增加制動力，使制動過程及時起效，同時ABS確保車輪不發(fā)生抱死現(xiàn)象。如果BAS ECU檢測到系統(tǒng)故障，ECU會關(guān)閉BAS系統(tǒng)功能，同時儀表盤上黃色的BAS故障警告燈亮起。

5 電子制動力分配系統(tǒng)EBD

EBD能夠根據(jù)由于汽車制動時產(chǎn)生軸荷轉(zhuǎn)移，而自動調(diào)節(jié)前、后軸的制動力分配比例，提高制動效能，并配合ABS提高制動穩(wěn)定性。EBD在汽車制動的瞬間，分別對四個車輪的路面附著系數(shù)進(jìn)行測量、計(jì)算，精確控制每個車輪的制動力，并在運(yùn)動中不斷進(jìn)行高速調(diào)整，從而保證車輛的平穩(wěn)、安全。在車輛轉(zhuǎn)彎時，如有必要，該系統(tǒng)還會減小車輛后軸內(nèi)側(cè)車輪制動力，或者增大前軸外側(cè)車輪制動力。

6 防溜車功能

在市區(qū)停停走走的交通狀態(tài)下或者在山路上長時間上坡下坡行駛時，該功能可以使汽車在駕駛員松開加速踏板時自動制動，以減少駕駛員駕的操作強(qiáng)度。當(dāng)車輛靜止時，可以通過操作制動踏板來開啟防溜車功能，然后即使車輛檔位處于D檔，松開制動踏板，車輛也可以繼續(xù)保持制動，直到駕駛員再次迅速踩下制動踏板或者加速踏板。

啟動防溜車功能時，要保持車輛靜止，發(fā)動機(jī)艙罩關(guān)閉，發(fā)動機(jī)運(yùn)行，并且變速桿不在P檔，駕駛員繼續(xù)踩下制動踏板，直到多功能儀表盤上“HOLD”燈亮?？梢酝ㄟ^操作加速踏板、掛P擋、操作駐車制動或者再次踩下制動踏板，直到多功能儀表盤上的“HOLD”熄滅，來關(guān)閉防溜車功能。如果在防溜車功能啟用的情況下，駕駛員關(guān)閉發(fā)動機(jī)、打開發(fā)動機(jī)蓋、打開車門或者系統(tǒng)有故障，儀表盤上會顯示出警告信息，并發(fā)出警告聲音;如果駕駛員同時關(guān)閉發(fā)動機(jī)和打開車門，除儀表盤上也會顯示出警告信息和發(fā)出警告聲音外，車輛喇叭也會發(fā)出警告聲音，提醒駕駛員關(guān)閉防溜車功能。

7 預(yù)啟功能

功能主要應(yīng)用于緊急制動情況。如果駕駛員突然松開加速踏板，而且速度比ECU中存儲的速度快，ECU會控制制動液預(yù)先快速充滿輪缸，使其壓力達(dá)到4bar，減小制動片和制動盤之間的間隙，當(dāng)駕駛員踩下制動踏板后，制動器便能夠快速地做出反應(yīng)，縮短制動時間。其中加速踏板的釋放速度是判斷緊急制動的根據(jù)。如果預(yù)制動后一個很短的時間內(nèi)，駕駛員沒有制動，預(yù)制動停止。另外，在ESP有故障，或者ABS、ESP、ASR正在工作，或者發(fā)動機(jī)控制有故障，或者CAN有故障，或者預(yù)制動功能被關(guān)閉等情況下，預(yù)制動功能將停止工作。

8 干式制動

在遇到雨天濕滑路面時，系統(tǒng)將根據(jù)車速和雨刷器的運(yùn)行頻率，按一定的時間間隔產(chǎn)生一個較短的制動脈沖，制動壓力小于1bar，駕駛員有可能完全感覺不到，來去除制動盤上的水膜，使制動盤保持在最佳效能下工作，保證汽車的快速響應(yīng)。如遇雨天，駕駛員使用汽車雨刷器后，干式制動功能即可自行啟用。

9 減隙功能

自適應(yīng)制動系統(tǒng)減隙功能在高速轉(zhuǎn)彎時啟用，自適應(yīng)控制系統(tǒng)控制單元利用不同的傳感器讀數(shù)，如角速度、橫向加速度、車輪轉(zhuǎn)速，以及轉(zhuǎn)向角，估算當(dāng)前駕駛狀況，并探測高速轉(zhuǎn)彎情況。

如果達(dá)到了表示高速轉(zhuǎn)彎的觸發(fā)界限，將在每個車輪建立起一定的初級制動壓力，這將使制動片與制動盤之間的間隙減小。若隨后駕駛員對車輛進(jìn)行制動，變短的制動片行程將會縮短該系統(tǒng)的響應(yīng)時間，一旦高速過彎結(jié)束，制動壓力將再次下降，制動片將移回到靜止位置。

10 自適應(yīng)制動燈

自適應(yīng)制動燈閃爍功能是自適應(yīng)制動系統(tǒng)的額外功能，如果車輛進(jìn)行緊急制動，自適應(yīng)剎車燈將會閃爍，以便向后方車輛發(fā)出高減速度的警告，這可大大縮短后方駕駛員的反應(yīng)時間，從而降低車輛追尾風(fēng)險，

當(dāng)駕駛員踩下制動踏板時，剎車燈開關(guān)將制動信號傳輸給ESP控制單元，然后ESP控制單元將“剎車燈開”的信號通過CAN-C傳輸給中央網(wǎng)關(guān)控制單元，中央網(wǎng)關(guān)通過CAN-B將信號傳輸給后側(cè)SAM控制單元。與此同時，ESP控制單元還將“剎車燈開”信號直接傳輸給后側(cè)SAM控制單元，這是為了避免剎車燈開關(guān)信號通過CAN-C與CAN-B出現(xiàn)延遲。后SAM控制單元直接控制剎車燈內(nèi)的發(fā)光二極管，將以很顯眼的5.5 Hz頻率持續(xù)閃爍1 s，并控制拖車栓鉤的控制單元，從而控制拖車栓鉤接口。

只有在車速超過50 km/h，駕駛員踩制動踏板，并且制動輔助系統(tǒng)起作用或者車輛減速度大于7.5 m/s2的情況下，自適應(yīng)制動燈閃爍功能才會啟用。如果松開制動踏板，或者車速低于10 km/h，或者制動輔助系統(tǒng)不起作用，并且車輛減速度小于6.57.5 m/s2，自適應(yīng)制動燈閃爍功能不起作用。

11 坡道起步輔助功能

坡道起步輔助在特定情況下起作用，駕駛員把腳從制動踏板移到油門踏板上時車輛不會向后溜車，坡道起步輔助是自適應(yīng)制動器的一部分，它使得坡道起步更加容易，駕駛員無需借助駐車制動器或防溜車功能。車輛在施加行車制動的情況下靜止，角速度、橫向加速度和縱向加速度傳感器裝置中的縱向加速度傳感器，記錄了車輛的傾斜角度，最后變速箱必須掛入某個驅(qū)動檔。如果車輛處于上坡路上，換檔桿移至位置D，或者車輛在下坡路上，換檔桿移至位置R，這是典型的坡道起步情況。如果通過傳感器數(shù)據(jù)得出坡道起步情況，坡道輔助起步功能進(jìn)入備用狀態(tài)，如果駕駛員現(xiàn)在釋放制動踏板，制動壓力不會降低，相反將促動液壓單元使制動壓力保持在汽車傾斜角度的水平，如有必要壓力甚至可以增加，以可靠固定車輛，這種壓力將繼續(xù)保持，直到踩下油門踏板至發(fā)動機(jī)產(chǎn)生必要的牽引力。通過這種方式，坡道起步輔助功能能夠在駕駛員把腳從制動踏板移至油門踏板時，防止車輛意外向后溜車，但是制動壓力最多只保留1 s，之后壓力會明顯降低，從而使車輛在經(jīng)過短暫的等待后開始移動。

此外，自適應(yīng)制動系統(tǒng)還包括牽引車和掛車穩(wěn)定功能和輪胎壓力監(jiān)測功能。當(dāng)牽引或掛車出現(xiàn)任何蛇形運(yùn)動時，牽引車和掛車穩(wěn)定功能能夠使掛車保持穩(wěn)定。如果任何輪胎的氣壓有明顯降低時，輪胎壓力監(jiān)測功能能夠監(jiān)測到，并提醒駕駛員。

:

［1］宋建桐，朱春紅，黎蘭豪崎.自適應(yīng)制動系統(tǒng)原理與功能淺析［J］.輕型汽車技術(shù)，2010，(11):23-25.

［2］奔馳汽車結(jié)構(gòu)原理與維修［M］.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2009:180-240.

［3］何宇漾.電子感應(yīng)制動系統(tǒng)原理和功能淺析［J］.汽車電器，2005，(9):31-33.

［4］梅賽德斯-奔馳新款轎車［J］.城市車輛，2002，(1):12-13.