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奔驰轿车SBC感应式主动制动系统故障分析

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:奔驰轿车采用了先进的SBC感应式主动制动系统,它集ABS、ASR、ETS、ESP及BAS功能于一体,可以称得上是汽车制动技术史上的一次革命。概述SBC系统是一个电子液压制动系统,较之其他制动系统,该系统的技术更先进。当车辆上安装了SBC系统后,将表现出如下更多的优点。2)缩短了紧急制动时的制动距离。舒适性和安全性的具体功能说明1)SBC Stop。系统工作原理1)SBC系统元件位置图。此阀起平衡左右车轮制动压力的作用。

奔驰轿车SBC感应式主动制动系统故障分析

奔驰轿车采用了先进的SBC(sensortonic brake control)感应式主动制动系统,它集ABS、ASR、ETS、ESP及BAS功能于一体,可以称得上是汽车制动技术史上的一次革命。

(1)概述SBC系统是一个电子液压制动系统,较之其他制动系统,该系统的技术更先进。当车辆上安装了SBC系统后,将表现出如下更多的优点。

1)提高了制动压力传递的准确性和灵敏性。

2)缩短了紧急制动时的制动距离。

3)提高车辆行驶时的安全性。

4)使得制动摩擦片的磨损更为均匀,延长了它的使用寿命。

5)在车辆转弯制动时能够产生更为理想的制动效果。

6)使车辆行驶更加安全和舒适。

(2)舒适性和安全性的具体功能说明

1)SBC Stop。当车辆以一定的减速度进行制动直到车辆停下之前(车速<15km/h)时此功能起作用。它可对车辆进行辅助制动,驾驶员不用再踩制动踏板便能使车静止。

车辆行驶在交通拥挤的道路上时,驾驶员只需踩加速踏板就可解除此功能。

注意:如果在“SBC Hold/Stop”功能起动时开门或系统出现故障时,“Brake immedi-ately”会出现在多功能显示器上,此时请驾驶员立即踩制动踏板。

2)SBC Hold(驻车功能)。此功能可防止车辆在斜坡上停车时溜车。另外,在长时间等候交通指示灯时可方便驾驶员操作,驾驶员不用通过踩制动踏板来保持车辆的静止,因此提高了驾驶的舒适性。

操作:①车辆必须静止,并且要踩制动踏板。②短暂地踩制动踏板直到“SBC H”出现在仪表板上。③释放制动踏板,车辆将保持静止状态。

功能解除:①Selector lever换到P位。②踩下加速踏板。③重新踩制动踏板。

3)Soft stop(舒适停车)。当车速低于6km/h行驶时,此功能可减轻制动所带来的摇摆,起到缓冲作用。但在Emergency和Full braking时不起动,目的是得到更加理想的制动距离。

4)Dry braking(除湿制动)。如果车辆处于雨中,制动会出现衰退现象,而有了此功能就可保证制动器处于干燥的状态下进行制动,因此使车辆更加安全。

此功能是根据刮水器的速度进行工作的(5~10min)。

5)Pre-charging(预先制动)。如果驾驶员急收加速踏板,它可将制动摩擦片预先收紧一些,从而使制动更加敏捷。

6)Pre-Drive Check(自行检测)。车辆在行驶之前系统会自行检测,从而使车辆行驶更加安全。

(3)系统工作原理

1)SBC系统元件位置图。SBC系统元件位置如图2-155所示。

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图2-155 SBC系统元件的位置

1-A7/3nl(SBC控制单元) 2-1.6/2(右前车轮转速传感器) 3-B37/1(SBC踏板行程传感器) 4-1.6/4(右后车轮转速传感器) 5-1.6/3(左后车轮转速传感器) 6-X11/4(数据连接器) 7-S12(停车制动开关)8-S9/1(停车灯开关) 9-N47-5(ESP控制单元) 10-1.6/1(左前车轮转速传感器)

2)液压单元的结构及主要元件的功能。图2-156为SBC液压单元与电控单元总成外形图。

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图2-156 SBC液压单元与电控单元

m1—高压蓄压泵电动机 n1—SBC电控单元 3—高压蓄压器 A7/3—SBC液压单元

图2-157为SBC液压单元的内部结构示意图

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图2-157 液压单元的结构示意图

1—操纵单元 2—踏板位置模拟器 3—蓄压器 7—左前分动活塞 8—右前分动活塞 5a—右前制动轮缸 5b—左前制动轮缸 6a—右后制动轮缸 6b—左后制动轮缸 A7/3—SBC液压单元 bl—前轴压力传感器 b2—蓄压器压力传感器 b3—左前压力传感器 b4—右前压力传感器 b5—左后压力传感器 b6—右后压力传感器ml—高压输油泵 yl—操作阀(左前分泵) y2—操作阀(右前分泵) y3—前轴平衡阀 y4—后轴平衡阀 y6—左前进油控制阀 y7—左前出油控制阀 y8—右前进油控制阀 y9—右前出油控制阀 y10—左后进油控制阀 yll—左后出油控制阀 y12—右后进油控制阀 y13—右后出油控制阀 B37/1—SBC踏板位置传感器 S9/1—制动灯开关(4触点) R—回油管 S—油泵进油管

其主要部件功能如下:

高压泵。必要时,给蓄压器补充压力,使它能够达到正常工作压力(16MPa)。

②蓄压器。提供制动压力。

③分动活塞(7和8)。分配制动压力(只有前桥有,因为前面制动压力大)。

④进油/出油控制阀(y6~y13)。控制制动液的流入与流出。y6、y8、y10、y12为进油控制阀,y7、y9、y11、y13是出油控制阀。进油控制阀是限压阀,压力>19MPa时开启。

⑤操作阀(y1和y2)。也称主缸切断阀,不制动时此阀打开;制动时通电关闭。如果电子液压系统出现故障,则阀断电处于常开状态。

⑥平衡阀(y3和y4)。此阀起平衡左右车轮制动压力的作用。在正常制动时此阀打开;如果驾驶员弯道时制动,则此阀关闭。(www.xing528.com)

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图2-158 操纵单元外观

1—操纵单元壳体 2—制动压力模拟器 1a—操纵单元主缸 1b—储液罐 B37/1—踏板行程传感器

3)操纵单元结构组成。操纵单元的外形图如图2-158所示。操纵单元内部结构剖视图如图2-159所示。

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图2-159 执行单元剖视图

1—前活塞中心阀 2—主活塞中心阀 3—主活塞 4—前活塞 5—接操作阀y2 6—制动压力模拟器活塞 7—制动压力模拟器活塞弹簧(软) 8—制动压力模拟器活塞弹簧(硬) 9—缓冲垫 10—制动压力模拟器浮动弹簧 座11—接操作阀y1

4)SBC液压单元各种工作状态。SBC液压单元各种工作状态如图2-160、图2-161、图2-162所示。

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图2-160 增压状态

f—蓄压器压力 g—制动踏板压力(制动压力模拟器压力)

图注同图2-157

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图2-161 保压状态

b—制动压力 f—蓄压器压力 g—制动踏板压力(制动压力模拟器压力)

图注同图2-157

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图2-162 减压状态

c—制动液回流 e—减小的制动压力 f—蓄压器压力 g—制动踏板压力

图注同图2-157

5)基本制动。如果ESP控制单元或ESP控制单元和SBC控制单元的通信出现问题,系统将进入基本制动状态,如图2-163所示。

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图2-163 基本制动状态

图注同图2-157

此时,SBC操纵单元的工作状态如图2-164所示。

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图2-164 SBC操纵单元处于基本制动工作状态

图注同图2-157

在这种状态下所有的电脑控制有关功能取消,制动液压没有动力帮助,制动踏板产生的制动压力经过主缸切断阀(操作阀)A7/3 y1和y2直接到左前和右前轮分泵,制动进入故障运行模式,只有70%的制动力,且后轮无制动。

6)SBC控制单元。SBC控制单元分为如下3个功能区。

信号采集区。主要有以下信号:

来自踏板行程传感器(B37/1)的制动踏板速度信号;来自压力传感器(A7/3 b1)的由操纵单元产生的前桥先导压力信号;由压力传感器(A7/3 b2)产生的高压泵输出压力信号(蓄压器压力信号);还有来自4个车轮制动器的制动压力信号以及来自各车轮转速传感器信号(L6/1、L6/2、L6/3、L6/4)的轮速信号等。

②逻辑区。将输入信号进行处理变成输出信号,并进行相应的处理。

车轮转速传感器信号:4个车轮转速传感器信号传递到ESP控制单元。

传到ESP控制单元的其他信号:4个车轮压力信号、制动灯开关信号、储液罐压力信号、前桥先导压力信号和踏板速度信号。

压力控制单元:ESP控制单元计算后的压力通过它被分配到各车轮。

③安全回路。此功能是本着提高安全性来考虑的,它将检查来自传感器的信号、控制单元和系统电路是否有误。如果检测出某项有误,则系统将关闭,并且在多功能显示屏中显示警告信息,如图2-165所示(因车型不同显示方式可能有所不同,此图仅供参考)。另外,还将故障码储存在控制单元中。如果电源电压低于8.5V或高于17.4V,则系统会自动关闭。

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图2-165 多功能显示屏上显示的警告信息

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