商用车ABS的应用和发展

发布时间:2010-07-13
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ABS基本上已经成为所有乘用车的标准配置。但是在中国商用车市场的装车率还很低,相信随着法规的健全和人们安全意识的提高,ABS将是所有商用车的必然选择。随着中国汽车制造水平以及人们对车辆行驶安全要求的逐步提高,近年来用于提高车辆主动安全的ABS被越来越多地应用在商用车上。1981年威伯科公司和梅赛德斯-奔驰公司联合开发了首套商用车ABS产品,并率先投入量产。经过26年在商用车领域的不断研究、创新和改进,威伯科公司的ABS产品在技术、性能和质量上已经得到了全球范围内的认同,并成为这个行业的标准。

早在1997年,威伯科公司的ABS产品就已在中国国产商用车上应用,其领先地位也得到了国内商用车制造商的肯定,尤其在他们的出口产品上都会安装威伯科公司的ABS。

ABS是提高车辆主动安全性能的重要电子系统。中国也制定了相关的车辆强制性法规,GB12676《汽车制动系统结构、性能和试验方法》、GB13594《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》和GB7258《机动车运行安全技术条件》等均对不同车型安装ABS的时间、性能等进行了严格的规定(见表1)。


表1  我国相关法规对安装ABS的规定

在欧洲ECE R13和德国EG 98/12对ABS的安装也都有详细的时间要求(见表2)。


表2  欧洲ECE和德国EG对安装ABS的相关规定

对比中国和欧洲法规,可以看出,中国车辆安装ABS的时间要比欧洲晚5~6年。出于对车辆制造成本的考虑,目前中国有些商用车生产厂仍然没有完全按法规要求安装ABS。随着国家执法力度的加强以及用户安全意识的提高,安装ABS是将是所有商用车必然的选择。

商用车ABS经过26年的发展,技术已经非常成熟,并且在防止车轮抱死的基础上拓展出许多新的功能:

1、防止驱动轮打滑功能(ASR)

当两侧驱动轮都打滑时,ASR将启动发动机控制功能,通过CAN总线向发动机发送输出扭矩下降需求,使发动机的输出扭矩保持在提供理想牵引力和稳定性的范围。同时采用ASR阀,配合ABS电磁阀,对滑动的车轮实施差速制动并传递扭矩给非制动的车轮。另外,还可通过该协议实现ABS对缓速器和发动机制动等其他辅助制动设备的控制。

2、电子制动力限制功能(EBL—— Electronic Brake force Limitation)

□ EBL功能可直接取代车辆感载阀功能;

□ EBL功能基于ABS轮速传感器,监控制动期间后桥与前桥滑移率的差别,并控制滑移率在给定的范围内;

□ 当车辆制动并且后桥滑移及车辆减速度超出极限值时,EBL开始起作用(ABS电磁阀处于保压状态);

□ 当后桥滑移率和车辆减速度过低时,制动压力相应增加;

□ 当车辆减速度和后桥滑移率小于预定值或者ABS功能激活后,EBL停止工作。

3、间接轮胎压力监控系统TPMS (Indirect Tyre Pressure Monitoring)

□ 根据轮胎转动圈数及ABS齿圈齿数,ABS传感器产生相应的信号脉冲。

□ 累计每个车轮的信号脉冲数值。

□ 计算对角线间轮胎信号的差别(不超过1km)。考虑转向、温度及载荷变化等影响,对计算结果要有一定的补偿。

□ 如果差别超出了预先设定的极限,通过专用警告显示轮胎压力降低。

4、电子稳定控制系统(ESC——Electronic Stability Control)

ESC系统分为RSC(Roll Stability Control )横向稳定控制系统及全功能电子稳定控制系统ESC。

(1)RSC 功能和原理

□ ABS ECU集成横向加速度传感器。

□ 测量和处理车辆的横向加速度。

□ 临界加速度限制计算。

□ 通过控制发动机、缓速器和对车轮进行制动来实现,目的是降低车辆的速度来实现降低横向加速度(见图1)。


图1  安装RSC与未安装RSC的车辆比较

(2)ESC 控制

□ 在RSC的基础上增加转向角度传感器和压力传感器,实现全方位行驶稳定性控制(见图2)。


图2  ESC稳定控制系统的对比表现

□ RSC/ESC是基于整车CAN总线系统并通过其与各总成进行数据交流,来实现对整车行驶稳定控制。对于不同的车型都要进行单独的试验匹配,以达到理想的稳定性控制效果。该试验耗时长、费用高,需要有大批量的生产来支撑,因此目前国内安装该系统的条件还不够成熟。

除上述介绍的附加功能外,威伯科公司还针对不同客户,基于ABS轮速监控的原理开发出了车辆制动性能监控系统,其目的是使车辆行驶更舒适、更安全。同时,为了适应国内商用车高速发展的要求,威伯科公司已经国产化了ABS产品,并且为先进的商用车制动系统和电子控制系统的国产化做好了充分的准备,更好地满足中国客户的需求。

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