智能卡车上的EBS和ESC到底有啥用?对安全性有多大帮助?
【卡车之家 原创】智能卡车——这一关键词是中国重汽首先提出的概念,中国重汽制造的HOWO-T7H装配驾驶辅助系统及智能系统。那么智能卡车上的一系列智能驾驶辅助系统是什么?又有什么功能呢?下面先给大家说下HOWO-T7H五大智能之EBS+ESC!
EBS 电子制动控制系统\ ESC 电子稳定性控制系统
EBS——中文名称为电子制动控制系统,该系统是在防抱死系统(ABS)与防侧滑(ESP)的基础上升级而成的控制系统。其主要作用是减少了制动系统的响应时间和建压时间,可实现整车电子制动力的分配和主、挂车一致性控制,缩短整车的制动距离,提升整车的整体制动性能。
ESC——中文名称为电子稳定性控制系统,该系统是旨在提升车辆的操控性,防止车辆达到其动态极限时失控的系统程序,比如车辆转向过度或者是转向不足等情况。
EBS和ESC除了软件的支持以外,还有一系列的硬件配置,如方向盘角度传感器、双通道桥块模块(后桥)、单通道桥块模块(前桥)、ABS阀、制动信号传感器、中央控制器等等。
提升制动安全 减少车辆事故率
简单来说HOWO-T7H所装配的EBS可以针对每个车轮做出不同的控制,比如车辆在湿滑路面进行制动时,驾驶员踩下刹车,系统会根据驾驶员踩刹车的力度释放制动压力,达到最佳制动的效果。如果某个车轮因为摩擦力不足出现抱死或者是打滑的情况,EBS系统会针对特定的车轮减少制动气压,以保证各个车轮之间的制动力均衡。
挂车的制动一般比主车要早一些,由于挂车和主车连接方式决定了制动时的特殊性。一旦挂车或者是主车制动时出现不同步的情况,极易发生侧滑或者是推头等危险情况。
EBS的出现恰好能解决这一问题,如果主车和挂车都装备了EBS系统,当系统监测到主车和挂车制动不统一时,EBS就会调整制动分配,达到统一制动的效果。
举例说明:当驾驶HOWO-T7H的司机踩刹车,采取制动刹车时,如果主车出现侧滑,将会发生推头危险状况。此时EBS系统监测到这一状况,将控制瞬间松开主车制动,同时对挂车左右两侧车轮的制动力进行分配,以此来平衡车辆行驶,充分保证驾驶员和车辆的安全。
此外,EBS还可以提升ASR(自动牵引力控制系统)的性能,当系统监测到车辆在加速或者是起步的时候出现出现打滑的情况。EBS就会启动,针对打滑的车轮进行制动,以维持车辆行驶方向的稳定性和起步能力。
同时EBS还可以提高紧急制动时的制动效率,当EBS系统预判出驾驶员需要紧急制动时,制动帮助功能将控制相应的制动元件输出最大的制动压力到制动气室进行全制动,直到驾驶员释放制动踏板时候才结束制动帮助功能。
HOWO-T7H所装配的ESC和EBS搭配使用,主要是防止车辆出现侧翻的情况,比如出现转向过度时。ESC系统通过方向盘角度传感器监测到转向过度,预判车辆可能会出现侧翻,这时ESC系统会对相应转向的车轮实施制动,以帮助车辆克服转向过度带来的车辆侧倾。
比如车辆左转弯出现大角度侧倾时,ESC系统和EBS系统会对挂车和主车的外侧车轮进行制动。以此来拉正车辆姿态,避免车辆出现侧翻和推头。
说说EBS和ESC在实际运营中的一些应用场景吧,比如在雨雪天气的情况下,正常行驶在高速公路上,突然前方出现了堵车,需要紧急制动。这时候假如你是驾驶T7H智能卡车,你只需要用力踩下刹车,EBS系统会尽全力进行制动,同时系统会监测各个车轮的制动状态,实时调整制动压力,保证各个车轮制动效果达到最佳。
然后转动方向盘避让前方的车辆,ESC系统会根据你方向盘转动的角度和车辆姿态传感器了解到车辆的姿态。ESC系统就会根据车辆的姿态和方向盘转动的角度来对特定的车轮进行制动,这个时候就会感觉车辆是在自己的操控范围内,不管做出多大的转向,车辆始终不会出现侧翻的情况。
随着挂车保有量的日益增大,安全性能也别提上了日程,特别是中置轴挂车的推广,主挂车制动一致性也成为安全的重中之重。从整个商用车行业来看,EBS和ESC将会成为未来车辆的标配,让车辆越来越安全。
放弃气压改用电机控制,卡车制动系统迎来新技术革命?
一、卡车刹车系统现状
谈起咱们重型卡车的刹车系统,相信各位老司机有一位算一位,都有自己不得不吐槽的痛点。鼓式刹车,市场应用广泛,配置价格也不高,但一个刹车鼓没用几个月就坏,掉底、开裂,层出不穷。
这个安全法规改了,切换个自动间隙调整臂吧,这个自调臂的性能又是让人堪忧,有的调整过度,就会持续拖磨,严重的一脚刹车直接原地卡死无法起步。有的调整不到位,刹车间隙行程过大,刹车疲软,甚至导致安全事故发生。
还不如使用手动调整臂,咱们定期检查定期保养,故障少、价格低、安全可靠。接着安全法规又改了,说是不让使用鼓式刹车了,切换盘式刹车,可盘式刹车成本本来就不低,咱们各大厂商还说的是“亲,盘式刹车得搭配缓速器才好!”,这又是好几万块钱出去了。
盘式刹车,贵有贵的道理吧:响应速度快、刹车力度大、刹车距离短。可实际上这个可靠性还是差得老远,以前咱们鼓式刹车还能淋个水降个温,这盘式刹车可不让淋水,一个长下坡这刹车盘就红里透着白了。
这不,最近这一两年,又传出来了电机刹车的消息,说是安全性、可靠性各方面都有一个显著提升,今天,咱们就简单聊聊这个电机刹车。
二、卡车刹车技术发展回顾
从最早的解放牌重卡至今,有专业人士把咱们国内重卡的刹车系统发展分为五个阶段。
第一个阶段是1950年左右,那会儿的重卡是单制动气管路刹车,没有什么冗余机制,万一失灵了那可就是生死有命富贵在天了,并且手刹采用的是机械式的,小轿车机械式也就算了,卡车机械式能累死个人。
第二个阶段算是1980年代,机械式手刹还是没有改变,但刹车气管路是双管路结构了,安全性能升级了。
第三个阶段是2000年后了,这个阶段最大的特征是,把原有的机械式手刹升级为气压弹簧缸驻车了,刹车气管路断气、刹车分泵后端的大弹簧直接刹车。
第四个阶段,大概是在2010年左右,把原有的气压控制刹车,升级为电控气压刹车了,也就是传说中的EBS,这一步骤算是较大的升级了。
最后一个阶段,就是2020年以后了,按照专业人士的论点,刹车系统上取消压缩空气等相关零部件,全部依赖于电控和电动机。当然,这个阶段现在还没有付诸实现哈。
三、电机刹车技术简介
所谓的电机刹车,顾名思义,就是通过电机输出刹车力,把原来通过空压机产生的压缩空气驱动的部分改为通过电动机来驱动了。
行业官方呢,对这个东西的命名叫做电子机械制动器,英文名是Electromechanical Brake,简称是EMB,以后见到哪位大神在说什么EMB咱们也就明白了。
目前国内,已经有制动器厂家生产出了成品的EMB电动刹车制动卡钳了,从外观来看,刹车原理和现在市场上的盘式刹车相似,但传统的刹车卡钳接的是刹车分泵,而这个EMB卡钳使用了一个电动机,其他的都大致相同。
但我们纵向对比一下这个刹车链上零部件,现行的第四代EMB刹车,要发动机发电、空压机工作、经过干燥管、储气筒、电磁气压阀、刹车分泵、刹车卡钳等流程,虽然单个的工作效率都不低,但零部件太多了,整体的效率才达到15%。
而对于EMB电动刹车、电池直接对电机输出电流,电机转动带动齿轮组、卡钳转动,单件的工作效率相对传统结构比较低,但整个刹车动力链短,整体效率要高达41%。
也就是说,同样的能量,传统刹车系统只能使用15%,而电动刹车可以使用到41%。这么分析,确实很优秀啊!
按照咱们国家对于汽车的发展规划,未来肯定是要走智能网联无人驾驶的,现在国内这几家大厂商也都卯足了劲在搞无人驾驶。据说啊,这个电机刹车技术,就是无人驾驶的基础技术。
按理说这两个事情没什么关系嘛,但实际上详细分析下就知道了:这个无人驾驶,靠的是电脑系统在控制车辆,玩儿的是电信号,传统卡车都是各种机械装置,都是各种转速啊、刹车力啊、角度啊之类机械信号,电信号要控制机械装置,这个信号就要经过不断地转化。
而如果使用电动刹车,整车电控控制电动机输出扭矩刹车,整个过程都是电信号在传递,效率和准确性确实挺好,所以说,电机刹车还是有广阔的应用空间的。
题外话,根据这个观点,电控的油门、电控的换挡、电控的转向等等最终都可能在无人驾驶的卡车上去应用。
四、电机刹车的局限性
说了很多电机刹车的好话了,最后谈谈电机刹车的弊端吧。
首先,可靠性稳定性还有待检验,电机刹车即使有再多的优势,那也是大姑娘上轿头一回。前文说过了,卡车刹车系统啊,刹车盘都能烧红了,那这个电机能不能耐过这么高的温度就值得考验了。
咱们卡车的工况本来也不好,现在的鼓式刹车还天天进泥沙今儿卡滞明儿失效的。这个电机在轮胎内侧放着,泥沙啊水啊振动啊得扛得住才行。
其次,从专业角度谈一下,常规重卡鼓式刹车,一根车轴的刹车力度能达到三四万牛米,如果换成电机的,电机要想输出这么大的扭矩,肯定得做大做强,尺寸已经无法满足卡车轮胎内侧那点空间了,但要是做小了,肯定要齿轮机构来提高扭矩。那这个齿轮机构压力也很大啊。做小了不够用,做大了又太重。
第三,成本,成本,成本,重要的事情说三遍。现在气压盘式卡钳已经很贵了。还要换成电动盘式卡钳,增加一大堆传感器、控制芯片。这个整体成本不是常规车型能控制得住的。即使有厂家开发出来了,给谁用呢,谁又用得起呢。
最后,虽然现在不是很看好这项技术,但还是很期待其发展的,谁也说不准哪片云彩有雨啊,说不准又是一场推动市场变革的技术创新革命呢?(文/卡家号:驱动技术杂谈)
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