EBD控制技術與汽車的制動安全性

譚紅川，譚廣齡

（四川工程職業技術學院，四川 德陽 618000）

EBD控制技術與汽車的制動安全性

譚紅川，譚廣齡

（四川工程職業技術學院，四川 德陽 618000）

介紹汽車制動過程中實現理想的前、后輪制動器制動力分配的電子制動力分配系統EBD的控制原理。EBD系統在保障制動穩定性、汽車操控有效性、提高汽車的主動安全性方面能夠有效預防汽車的碰撞事故，保證汽車的安全和制動過程的平穩性。

制動力；抱死；EBD；安全

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.11.052

CLC NO.: U463.5 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)11-141-02

前言

汽車作為現代社會人們出行的主要交通工具，與汽車相關的使用者、制造商、設計工程師等方面都非常關心汽車使用性能，影響安全性能的因素主要有：汽車的技術因素、參與交通的人員行為因素、公路、氣象等環境因素。

在汽車技術因素中，針對乘員的保護技術和措施，從以沖撞安全為核心的被動安全技術發展為以預防為核心的主動安全技術，以先進的電子、通訊及信息技術在汽車上已經得到廣泛應用：電子穩定程序（ESP）、驅動防滑系統（ASR）、驅動控制系統（TCS）、電子制動力分配系統（EBD） 和感載比例閥裝置（SABS） 等并稱為汽車最重要的5項主動安全裝置。

1、制動過程理想的前、后輪制動器制動力分配

汽車行駛中，輪胎與地面的接觸點保持相對靜止，為汽車提供驅動力、轉向力和制動力，這個力的性質是靜摩擦力，方向、大小可根據實際情況提供。

汽車制動過程中，車輪未出現抱死時，車輪自身能夠承受一定側向能力，汽車在一般橫向干擾力作用下不會發生側滑現象。但是，當汽車車輪在制動時出現抱死，輪胎在地面上發生滑動，此時會失去抓地性，提供的摩擦力轉變為滑動摩擦力，大小比最大靜摩擦力要小，方向只能跟運動方向相反；在運動方向的垂直方向上，摩擦力非常小，汽車本身制動力的不平衡、懸架的不平衡、汽車輪胎氣壓、路面彎度、顛簸或坡度等因素都可能會使汽車發生側滑、甩尾；前輪出現抱死，會失去轉向能力。汽車高速行駛制動時，強調制動的穩定性，避免制動跑偏；后輪側滑（橫向滑動），汽車會發生無法控制的甩尾或者回轉運動，導致碰撞事故。

汽車制動時，理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，如圖1所示：“I”線代表相應附著系數道路上，前、后輪同時抱死時所要求的理想前、后輪制動器制動力；“β”線代表裝配普通制動器（汽車前、后輪制動器制動力的分配為固定比值）在附著系數為ψ0 的路面上制動時到達前、后輪同時制動，是一條直線。

圖1　前、后輪制動器制動力分配曲線

圖2　EBD制動狀況

由圖1有：汽車空載I線基本位于β線下方，制動時一般是后輪先于前輪抱死；汽車滿載時，實際輪胎與路面的附著系數大于ψ0 時，后輪先于前輪抱死；若實際輪胎與路面的附著系數小于ψ0 時，前輪先于后輪抱死。

2、EBD控制技術

根據“理想的前、后輪制動器制動力分配曲線”，汽車制動過程中，前輪先于后輪抱死，作為轉向輪的前輪會失去轉向能力；后輪先于前輪抱死，后軸車輪容易發生側滑；前、后輪同時抱死時，是制動最佳狀態，制動系工作效率高，制動時方向穩定性好。

在制動過程中，實際道路其實是很復雜的，路面附著系數不平衡、道路彎度、路面橫向坡度、汽車輪胎氣壓等原因，使汽車在制動時產生側滑的運動趨勢；汽車的各個車輪實際接觸地面的狀態、 摩擦系數等參數各異；為防止制動時后輪先抱死而發生側滑，裝配EBD制動力分配系統。

汽車制動時，有無EBD裝置的制動狀況，如圖2所示：EBD系統根據前、后輪的附著系數的變化，控制前后輪的滑移率，實現前、后輪同時抱死；在彎道行駛時，維持車輛穩定、確保安全，能夠防止車輛甩尾或側翻事故。

EBD電子制動力分配控制技術是在制動時，控制制動力在各輪間的分配，更好的利用后輪的附著系數，使汽車制動時的穩定性和操縱穩定性得到提高，使后輪獲得更好的制動效能，防止后輪抱死出現甩尾等較大危險。EBD能夠實現車輛平穩安全制動，借助車輪轉速傳感器，對各個車輪輪胎附著面進行電子感應測量、計算，得出相應的摩擦力數值；使相應的車輪制動裝置根據不同的參數，自動調節前、后軸的制動力分配比例，用不同的方式和力量制動，并在控制過程中根據實際制動力不斷高速自動調整，使制動力與車輪地面實時的摩擦力相匹配，改善制動力的平衡，使前、后輪的液壓接近理想化制動力的分布，防止出現甩尾和側移，并縮短汽車制動距離；同時制動效率得到提高，并且有效預防汽車的碰撞事故，保證了安全和制動過程的平穩性。

3、BS+EBD控制技術

ABS防抱死系統：汽車制動時，通過控制車輪的運動狀態（滑移率），防止車輪抱死，保持最大的車輪附著系數，獲得最大制動力、最小的側向滑移量和最好的制動轉向性能。

EBD電子制動力分配系統：EBD能有效防止側滑，制動時，如果各個車輪輪胎附著地面的條件差異較大，與地面形成的摩擦力的合力偏移質心，在制動時就容易產生打滑、傾斜和側翻等現象。 EBD在汽車制動的瞬間，高速計算出各個車輪輪胎的摩擦力數值，然后調整相應車輪制動裝置，完成制動力接近理想化制動力的分布匹配，這樣可以防止出現甩尾和側移，并縮短汽車制動距離，保證車輛的平穩和安全。因此，EBD實際上是ABS的輔助功能，可以提高ABS的功效。

4、結論

根據“理想的前、后輪制動器制動力分配曲線”，汽車制動過程中，前、后輪同時抱死時，制動系工作效率高，制動時方向穩定性好，是汽車制動的最佳狀態。

EBD能夠自動調節車輪的制動力分配比例，完成理想的前、后輪制動器制動力分配，提高制動效能，能夠彌補ABS增加制動距離的不足，在保證制動穩定性的前提下獲得最短的制動距離，增加汽車的操控性，提高汽車的主動安全性。

[1]德國BOSCH公司編,魏春源譯.BOSCH汽車工程手冊[M].北京:北京理工大學出版社, 2009.

[2]李民和,張書誠.汽車底盤構造與維修[M].西安：西安交通大學出版社,2014.

[3]陳天殷.汽車電子制動力分配系統EBD[J].汽車電器,2014 ,(7): 1～3.

EBD control technology and braking safety of automobile

Tan Hongchuan, Tan Guangling
( Sichuan Engineering Technical College, Sichuan Deyang 618000 )

This paper introduce the braking process, the system EBD control principle realize ideal front wheel and rear wheel electronic brake force distribution brake. EBD system can guarantee the stability of braking, automobile the effectiveness control of automobile, can improve the active safety of automobile, to effectively prevent the car collision accident. It ensure the safety of automobile and the stability of the braking process.

Braking force; Lock; EBD; safety

U463.5

A

1671-7988(2016)11-141-02

譚紅川，男，就職于四川工程職業技術學院，從事汽車修理工技術支持與培訓。