一、制动系统概述
奔驰车系的制动系统随着年代的变迁也经历了很多次更新换代,其控制系统不断地进化完善,功能也越来越强大。本章将系统地介绍奔驰制动控制系统ESP、BAS、ABR、EPB、SBC、RBS等功能。
ABS(英文全称Antilock Brake System),即防抱死制动系统。在没有ABS时,汽车在紧急制动时,4个车轮被完全抱死,这时汽车只要在轻微侧向力作用下(比如倾斜的路面或者地上的一块小石头),就会发生侧滑,汽车急剧摆动,甚至完全调头;而更加危险的是,当汽车行驶在弯道时,由于前轮抱死,汽车将丧失转向能力,这时转动转向盘虽然也能带动前轮转向,但由于车轮缺乏附着使汽车无法转向,而是沿着惯性方向向前直至停止。有了ABS就可以通过控制制动油压的收放,来达到对车轮抱死的控制。当车轮制动时,安装在车轮上的传感器立即能感知车轮是否抱死,并将信号传给控制模块,控制模块会马上降低被抱死车轮的制动力,车轮又继续转动,转动到一定程度,控制模块又施加制动,保证车轮既受到制动又不致抱死,这样不断重复,直至汽车完全停下来。控制模块能在1s之间对车轮进行几百次的检测,并同时对制动系统进行数十次的操纵,在抱死-松开-抱死-松开的循环工作过程中,使车辆始终处于临界抱死的间隙滚动状态。安装了ABS的汽车能显著改善汽车的制动性,具备一定的转向避让能力。
ASR(英文全称Anti-skid Regulation),即驱动防滑系统,又称牵引力控制系统或者ESP(电子车辆稳定行驶系统),使汽车的安全性能进一步提高。ASR的作用是当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。
它的功能一是提高牵引力,二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上,没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑;后驱动的车辆容易甩尾,前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时,汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时,如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向。
汽车的牵引力控制可以通过减少节气门开度来降低发动机功率或者由制动器控制车轮打滑来达到目的,装有ASR的汽车综合这两种方法来工作,也就是ABS/ASR形式。装有ASR的车上,从加速踏板到节气门之间的机械连接被电控油门装置所取替。当传感器将加速踏板的位置及轮速信号送至控制模块时,控制模块就会产生控制电压信号,伺服电机依此信号重新调整节气门的位置,然后将该位置信号反馈至控制模块,以便及时调整制动器。
ESP(英文全称Electronic Stability Program),即电子车辆稳定行驶系统,包含ABS及ASR功能,是这两种系统功能上的延伸。因此,ESP称得上是当前汽车防滑装置的最高级形式。ESP系统由控制模块及转向传感器(监测转向盘的转向角度)、车轮传感器(监测各个车轮的速度转动)、侧滑传感器(监测车体绕垂直轴线转动的状态)、横向加速度传感器
(监测汽车转弯时的离心力)等组成。控制模块通过这些传感器的信号对车辆的运行状态进行判断,进而发出控制指令。有ESP与只有ABS及ASR的汽车,它们之间的差别在于ABS及ASR只能被动地做出反应,而ESP则能够探测和分析车况并纠正驾驶的错误,防患于未然。ESP对过度转向或转向不足特别敏感,例如汽车在路滑时左拐过度转向(转弯太急)时会产生向右侧甩尾,传感器感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力,产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上。
EBD(Electric Brake force Distribution),即电子制动力分配。汽车制动时,如果4个轮胎附着地面的条件不同,4个轮子与地面的摩擦力不同,在制动时就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。EBD的功能就是在汽车制动的瞬间,高速计算出4个轮胎由于附着不同而各异的摩擦力数值,然后调整制动装置,使其按照设定的程序在运动中高速调整,达到制动力与摩擦力(牵引力)的匹配,以保证车辆的平稳和安全。
EBD在本质上可以说是ABS的辅助功能,它可以提高ABS的功效。所以在安全指标上,汽车的性能更胜一筹。当重踩制动时,EBD在ABS作用之前,依据车辆的重量和路面条件,自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率,如发觉此差异程度必须被调整时,制动油压系统将会调整传至后轮的油压,以得到更平衡且更接近理想化制动力的分布。所以EBD + ABS就是在ABS的基础上,平衡每一个轮的有效地面抓地力,改善制动力的平衡,防止出现甩尾和侧移,并缩短汽车制动距离。
BAS(Brake Assist System),即制动辅助系统,在紧急制动时,根据踩制动踏板的速度、力度,制动系统自动感知而输出更强的制动力。
(1)紧急状态时制动,由于速度快,踩的力度小,有时输出的制动力很少。
(2)这时的驾驶者并不是一直死踩制动,有可能造成制动力降低。
(3) BAS系统在急速地踩制动时自动判断是否紧急制动,即使力量不够也会加大制动力输出。
(4) BAS系统在有意识制动时,自动减少辅助制动力,减缓制动时的唐突感。
SBC(Sensortronic Brake Control),即电子感应制动控制系统,由奔驰和德国BOSCH公司合作开发。制动系统取消了部件(brake booster)真空助力器,增加了制动模拟器。
电子感应制动系统SBC的核心组件已改为电力驱动。驾驶员踩制动已非过去推动总泵,而是送出制动信号指令。以电动电机泵油将制动油增压,制动油蓄压器适时释放高压制动油至制动分泵推动制动片。
SBC系统将ESP及BAS功能整合为全电子化行车安全控制系统。其ESP功能包括ABS、ETS、ASR、EBD。其BAS功能可监测制动踏板踩下速度,立即释放最大制动力提升紧急制动效果。
EPB(Electric Parking Brake),即电子驻车制动系统,目前主要配置于221底盘S级轿车。
电子驻车制动系统使车辆即使在驾驶员不在场的情况下仍可固定在斜坡上,自动锁止的机械效果使制动位置的制动零部件保持断电状态。电子驻车制动系统由集成在电动驻车制动器控制模块(A13)中的电机通过电缆操作后轴驻车制动器。根据行驶条件,通过电动驻车制动器开关(S76/15)手动或自动促动。根据驻车制动器的工况,驾驶员的愿望转换为促动器处相应张紧力的增大或减少。在发生故障或断电的情况下,通过机械解锁可以释放电子驻车制动器。释放电缆位于加油口盖处,并可使用随车工具包进行操作。
电子驻车制动系统主要有以下控制功能:使用和释放驻车制动器的功能、自动释放驻车制动器的功能、紧急制动的功能、测功机测试模式的功能。
RBS(Regenerative braking mode),即再生制动系统,配置与采用混合动力的车辆(例如221. 195 S400)。 RBS再生制动系统是电控车辆稳定行驶系统ESP的进一步发展且包含电控车辆稳定行驶系统ESP的所有功能。
如果车辆达到抓地能力的临界极限,或者必须执行限速器或定速巡航控制的控制干预功能,再生制动系统控制模块会通过制动系统施以主动干预或进行发动机控制干预。如有必要,由再生制动系统控制模块结合电控车辆稳定行驶系统ESP、防抱死制动系统ABS、防加速打滑控制ASR算法或附加值功能计算各车轮所需制动压力,并在液压部件的电磁阀中加以调节。调压器调节各车轮上所需制动压力。
再生制动系统控制模块控制着以下系统:
电子车辆稳定行驶系统(ESP)、驱动防滑系统(ASR)、发动机牵引力矩控制(MSR)、防抱死制动系统(ABS)、制动辅助系统(BAS)、电控牵引系统(ETS)、轮胎压力损失报警、预防性安全系统、车速感应转向系统(PML)、巡航控制系统、限速器、附加值功能(电子感应制动系统(SBC)防溜车功能,预加压和干式制动)、增强型限距控制系统的减速协调。
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