EBD控制技术与汽车的制动安全性

谭红川，谭广龄

（四川工程职业技术学院，四川 德阳 618000）

EBD控制技术与汽车的制动安全性

谭红川，谭广龄

（四川工程职业技术学院，四川 德阳 618000）

介绍汽车制动过程中实现理想的前、后轮制动器制动力分配的电子制动力分配系统EBD的控制原理。EBD系统在保障制动稳定性、汽车操控有效性、提高汽车的主动安全性方面能够有效预防汽车的碰撞事故，保证汽车的安全和制动过程的平稳性。

制动力；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

汽车作为现代社会人们出行的主要交通工具，与汽车相关的使用者、制造商、设计工程师等方面都非常关心汽车使用性能，影响安全性能的因素主要有：汽车的技术因素、参与交通的人员行为因素、公路、气象等环境因素。

在汽车技术因素中，针对乘员的保护技术和措施，从以冲撞安全为核心的被动安全技术发展为以预防为核心的主动安全技术，以先进的电子、通讯及信息技术在汽车上已经得到广泛应用：电子稳定程序（ESP）、驱动防滑系统（ASR）、驱动控制系统（TCS）、电子制动力分配系统（EBD） 和感载比例阀装置（SABS） 等并称为汽车最重要的5项主动安全装置。

1、制动过程理想的前、后轮制动器制动力分配

汽车行驶中，轮胎与地面的接触点保持相对静止，为汽车提供驱动力、转向力和制动力，这个力的性质是静摩擦力，方向、大小可根据实际情况提供。

汽车制动过程中，车轮未出现抱死时，车轮自身能够承受一定侧向能力，汽车在一般横向干扰力作用下不会发生侧滑现象。但是，当汽车车轮在制动时出现抱死，轮胎在地面上发生滑动，此时会失去抓地性，提供的摩擦力转变为滑动摩擦力，大小比最大静摩擦力要小，方向只能跟运动方向相反；在运动方向的垂直方向上，摩擦力非常小，汽车本身制动力的不平衡、悬架的不平衡、汽车轮胎气压、路面弯度、颠簸或坡度等因素都可能会使汽车发生侧滑、甩尾；前轮出现抱死，会失去转向能力。汽车高速行驶制动时，强调制动的稳定性，避免制动跑偏；后轮侧滑（横向滑动），汽车会发生无法控制的甩尾或者回转运动，导致碰撞事故。

汽车制动时，理想的前、后轮制动器制动力分配曲线，如图1所示：“I”线代表相应附着系数道路上，前、后轮同时抱死时所要求的理想前、后轮制动器制动力；“β”线代表装配普通制动器（汽车前、后轮制动器制动力的分配为固定比值）在附着系数为ψ0 的路面上制动时到达前、后轮同时制动，是一条直线。

图1　前、后轮制动器制动力分配曲线

图2　EBD制动状况

由图1有：汽车空载I线基本位于β线下方，制动时一般是后轮先于前轮抱死；汽车满载时，实际轮胎与路面的附着系数大于ψ0 时，后轮先于前轮抱死；若实际轮胎与路面的附着系数小于ψ0 时，前轮先于后轮抱死。

2、EBD控制技术

根据“理想的前、后轮制动器制动力分配曲线”，汽车制动过程中，前轮先于后轮抱死，作为转向轮的前轮会失去转向能力；后轮先于前轮抱死，后轴车轮容易发生侧滑；前、后轮同时抱死时，是制动最佳状态，制动系工作效率高，制动时方向稳定性好。

在制动过程中，实际道路其实是很复杂的，路面附着系数不平衡、道路弯度、路面横向坡度、汽车轮胎气压等原因，使汽车在制动时产生侧滑的运动趋势；汽车的各个车轮实际接触地面的状态、 摩擦系数等参数各异；为防止制动时后轮先抱死而发生侧滑，装配EBD制动力分配系统。

汽车制动时，有无EBD装置的制动状况，如图2所示：EBD系统根据前、后轮的附着系数的变化，控制前后轮的滑移率，实现前、后轮同时抱死；在弯道行驶时，维持车辆稳定、确保安全，能够防止车辆甩尾或侧翻事故。

EBD电子制动力分配控制技术是在制动时，控制制动力在各轮间的分配，更好的利用后轮的附着系数，使汽车制动时的稳定性和操纵稳定性得到提高，使后轮获得更好的制动效能，防止后轮抱死出现甩尾等较大危险。EBD能够实现车辆平稳安全制动，借助车轮转速传感器，对各个车轮轮胎附着面进行电子感应测量、计算，得出相应的摩擦力数值；使相应的车轮制动装置根据不同的参数，自动调节前、后轴的制动力分配比例，用不同的方式和力量制动，并在控制过程中根据实际制动力不断高速自动调整，使制动力与车轮地面实时的摩擦力相匹配，改善制动力的平衡，使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布，防止出现甩尾和侧移，并缩短汽车制动距离；同时制动效率得到提高，并且有效预防汽车的碰撞事故，保证了安全和制动过程的平稳性。

3、BS+EBD控制技术

ABS防抱死系统：汽车制动时，通过控制车轮的运动状态（滑移率），防止车轮抱死，保持最大的车轮附着系数，获得最大制动力、最小的侧向滑移量和最好的制动转向性能。

EBD电子制动力分配系统：EBD能有效防止侧滑，制动时，如果各个车轮轮胎附着地面的条件差异较大，与地面形成的摩擦力的合力偏移质心，在制动时就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。 EBD在汽车制动的瞬间，高速计算出各个车轮轮胎的摩擦力数值，然后调整相应车轮制动装置，完成制动力接近理想化制动力的分布匹配，这样可以防止出现甩尾和侧移，并缩短汽车制动距离，保证车辆的平稳和安全。因此，EBD实际上是ABS的辅助功能，可以提高ABS的功效。

4、结论

根据“理想的前、后轮制动器制动力分配曲线”，汽车制动过程中，前、后轮同时抱死时，制动系工作效率高，制动时方向稳定性好，是汽车制动的最佳状态。

EBD能够自动调节车轮的制动力分配比例，完成理想的前、后轮制动器制动力分配，提高制动效能，能够弥补ABS增加制动距离的不足，在保证制动稳定性的前提下获得最短的制动距离，增加汽车的操控性，提高汽车的主动安全性。

[1]德国BOSCH公司编,魏春源译.BOSCH汽车工程手册[M].北京:北京理工大学出版社, 2009.

[2]李民和,张书诚.汽车底盘构造与维修[M].西安：西安交通大学出版社,2014.

[3]陈天殷.汽车电子制动力分配系统EBD[J].汽车电器,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

谭红川，男，就职于四川工程职业技术学院，从事汽车修理工技术支持与培训。