现代汽车新技术：电子液压制动系统EHB

EHB是基于传统的液压制动器发展而来的，但与传统的汽车制动系统有所差异，EHB用一部分电子元件替代机械元件，是一个先进的机电一体化系统。传统制动系统制动主缸与制动轮缸通过制动管路相连，驾驶员通过踩踏制动踏板输入制动压力，而真空助力器作为辅助动力源也要受到发动机真空度的限制。因此这种结构系统主要限制了四方面:

(1)限制了制动压力的建立；

(2)限制各轮制动力的分配；

(3)限制了与其他系统的集成控制；

(4)限制了制动效果的提高。

因此，EHB通过改变制动压力建立方式，从而使得踏板力不再影响制动力，弥补了传统制动系统设计和原理所导致的不足。

1.EHB的组成

EHB包括电子系统与液压系统，其结构如图7－7所示。EHB主要由电子控制单元(ECU)、液压执行元件(阀类元件)、电子踏板及传感器组成。电子踏板主要由制动踏板、踏板传感器及角度位置传感器组成，踏板传感器用于检测踏板转角，并将转角信号转换为电信号输送给EHB的电控单元，按照踏板转角的比例对力进行调控。

1)制动踏板单元

制动踏板单元包括踏板感觉模拟器、踏板力传感器、踏板行程传感器以及制动踏板等。踏板感觉模拟器是EHB的重要组成部分，为驾驶员提供与传统制动系统相似的踏板感觉(踏板反力和踏板行程)，从而使驾驶员能够按照自己的习惯和经验进行制动操作。踏板传感器用于监测驾驶员的操纵意图，大多数制动踏板单元采用踏板行程传感器，采用踏板力传感器的较少，也有二者同时应用的，以提供冗余传感器且可用于故障诊断。

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图7－7　EHB系统结构

1—电液制动阀；2—制动踏板传感器；3—电子控制单元；4—液压泵；5—蓄能器；6—液压制动器。

2)液压控制单元

液压控制单元(Hydraulic Control Unit，HCU)制动压力调节装置用于实现车轮增减压操作。HCU中一般包括以下几个部分:

(1)独立于制动踏板的液压控制系统。该供能系统由电动机、泵和高压蓄能器等组成，经制动管路和方向控制阀与制动轮缸相连，从而控制制动液流入/流出制动轮缸，来实现制动压力控制。

(2)人力驱动的应急制动系统。当伺服系统出现严重故障时，制动液由人力驱动的主缸进入制动轮缸，保证了汽车可以减速停车的最基本制动力。

(3)平衡阀。同轴的两个制动轮缸之间设置有平衡阀，平衡阀一般处于断电状态，从而保证同轴两侧车轮制动力的平衡(对车轮进行独立制动控制的工况除外)。

3)传感器

传感器包括轮速传感器、压力传感器和温度传感器，用于监测车轮运动状态、轮缸压力的反馈控制以及不同温度范围的修正控制等。

2.EHB的工作原理

EHB将电子踏板替代了传统制动系统中的制动踏板，从而感知驾驶员的制动意图，通过产生制动信号传递给电控单元和执行机构，并根据一定的算法进行模拟，然后将信息反馈给驾驶员，使驾驶员有足够的踏板感觉，制动踏板与制动器之间无直接的动力传递。在制动过程中，ECU和执行器控制车轮制动力，ECU根据轮速传感器以及接收到的其他各种信号进行分析计算出每个车轮的最大制动力，并向蓄能器发出执行各车轮制动的指令，在制动过程中，ECU还可以实现ABS、ASR等功能。高压蓄能器能快速而准确地提供轮缸所需要的制动力。为了保证在系统发生故障时也能安全停车，因此系统中设计有后备液压系统，以保证该控制系统失灵时仍有制动能力，确保行车安全。