汽车电子感应刹车控制系统SBC培训课件.ppt

1、SBC 电子感应刹车控制系统,Sensotronic Brake Control,刹车系统的发展 Hydraulic 1972 Hydraulically Assisted Brake model 170 Electronic Control 1978 Antilock Brake System (ABS) S-class (model 116) 1987 Acceleration Slip Regulation (ASR) S-class (model 126) 1995 Electronic Stability Program (ESP) S-class (model 140) SL-cl

2、ass (model 129) 1996 Brake Assist (BAS) S-class (model 140) SL-class (model 129) Brake by wire 2001 Sensotronic Brake Control (SBC) SL-class (model 230),主动安全功能大集合,刹车系统元件减少增力器（brake booster），增加刹车模拟器。, SBC乃将ESP及BAS功能整合为全电子化行车安全控制系统。,以电动马达泵油将刹车油增压，刹车油蓄压器适时释放高压刹车油至刹车 分泵推动刹车片。,刹车系统核心组件已改为动力驱动。,驾驶员踩刹车已非过去

3、推动总泵，而是送出刹车信号指令。, ESP功能包含：ABS防刹车锁死、ETS电子循迹控制、ASR起步加速防滑、 EBD电子控制刹车力分配,BAS可监测刹车踏板踩下速度，立即释放最大刹车力提升紧急刹车效果。,由于电子控制主动型悬吊的成功经验，MB继续和德国BOSCH合作开 发SBC（Sensotronic Brake control）电子感应刹车控制系统。,SBC系统概念及功能简介,SBC（Sensotronic Brake control）电子感应刹车控制系统是MB继ABS刹车、ASR起步加速防滑控制、ESP电子操控系统和BAS紧急刹车控制系统之后，再为提升行车安全所研发的全新高科技安全配备。

4、, 此类电子控制高液压作动刹车系统将普遍使用在未来的MB车辆上。 刹车控制功能增加 Traffic Jam Assist（塞车辅助刹车功能) 及Drive-Away Assist（坡道防滑刹车控制）等功能，提供更高的操 作便利性。 SBC的系统基础简言之就是以先进的电子控制技术来管理驱动传统的刹车功能，这项电子与机械的结合成为Mechatronics（mechanics + electronics）。,当SBC察觉到驾驶员操作刹车，即利用各车轮的独立轮速感知器信号，针对每一行车状态以微电脑计算各轮所需的最佳刹车力，以电动马达推进产生刹车力。因此在转向过程中刹车或于光滑路面刹车时，SBC比传统的

5、刹车具有更高的主动安全性,SBC系统中的高压刹车油蓄压器（High-Pressure Reservoir）和电子控制出油阀能更迅速的输出最大刹车力。再者，SBC系统也具备多项可辅助驾驶员行车的刹车功能，如Traffic Jam Assist（塞车辅助刹车功能），亦即在塞车状态时，驾驶员只要将脚离开油门SBC系统就会自动将车辆煞停，并即由其Soft-Stop Function（温和煞停功能）也使车辆於市区交通中将车辆煞停不会有顿挫感。,开启电子刹车系统新纪元,传统系统以真空辅助增压,BAS系统,现在于SBC系统中许多传统机械组件已由电子系统取代，刹车真空增力器已经取消，当踩下刹车踏板则以刹车踏板

6、行程感应器来计量刹车总泵中的压力和刹车踏板被踩下的速度,这两个信号送到SBC控制电脑，作为高压刹车油蓄压器来驱动刹车力的依据。,踩下刹车踏板，SBC以电力取代真空,刹车踏板行程感应器,线传控制也要踏实感,电力是SBC的驱动命脉,遮斷閥,電動馬達 不作動,四輪煞車迴路油 壓於低壓狀態,紧急备用直通模式,只有当发生重大故障和电力无法供应时，SBC自动切换紧急模式，由刹车总泵控制，开通遮断阀和前轮刹车回路直接相连，使车辆保有前轮刹车功能足以使安全减速。（建议拖行至服务厂维修）。 注意：当SBC系统故障时，仅存的前轮刹车功能依规定建议时速不得超过90公里，同时具有刹车踏板变重和刹车距离加长的现象。,位

7、于引擎盖下的中央控制总成是SBC系统的核心组件，即由微电脑、控制程式、感应器、控制阀和电动马达间的协力作用，可接收完整的刹车指令进行高性能刹车系统的监控与管理。,刹车踏板的动作关系到回送至SBC微处理电脑的信号资料，同时SBC微处理电脑也接收其他的电子辅助系统感应器信号，例如ABS刹车感应器提供车轮转速资料，ESP所需的资料则来自方向盘角度感应器、转向速度感应器和横向加速感应器。而变速箱控制电脑则在最终利用这些资料迅速调整变速档位。,电子感应立即控制,高压刹车油蓄压器：作用系统中的刹车油压维持在140160bar之间。SBC微处理控制电脑负责调节油压，也控制电动马达和高压刹车油蓄压器的联合作动

8、，刹车作用反应时间可比传统刹车更为缩短。此外，SBC因利用电力驱动，就算是引擎未发动时也可保有完整的刹车性能。（传统刹车因依靠引擎真空达到增力辅助，若引擎为发动时，刹车因无辅助而呈现极为重的踏板，且刹车力极为不足）。 液压控制：主要由装置于四个车轮的压力调节器组成，可监测出车辆需要的刹车力和作用于刹车系统的压力，并可配合SBC微处理电脑的指令做个别压力调整，使每个车轮获得最适当的减速（刹车）力，并能保持车辆高度的行驶稳定性。整个过程都由位于车轮压力调节器内的压力感应器来监控。,超高液压作动刹车,刹车作动回路图,SBC,当紧急刹车时，SBC系统可及早辨认出代表已达危险状态的信息并进行预先加压，就

9、是系统监测驾驶员快速将脚从油门移往刹车踏板的动作，立即自动反应紧急刹车至停。这是来自高压刹车油蓄压器协助，能在驾驶员踩下刹车踏板的瞬间，同步增强刹车压力使刹车片紧紧咬住刹车碟。由于SBC所具备的这项刹车回路预先加压的功能，使配备SBC系统的车辆由时速120公里紧急刹车至停的距离比使用传统刹车系统的车辆缩短3。,紧急刹车至停的距离缩短3,松开油门,SBC控制刹车片接合碟盘,踩下踏板作用刹车,刹停距离缩短3,SBC在其他的操控危险状态下，如失去循迹性（转向不足或过度）时依然可发挥其功能，在此状态下SBC与ESP合力作用，以SBC在每个车轮施加精确的刹车力或由ESP降低引擎动力输出使车辆保持在安全的

10、行驶路线上。 经由实例证明，在跑道模拟绕锥加速时车辆精确的循迹性表现证明ESP的超高性能。,精确的各轮刹车力分配 使ESP性能更见提升,弯中刹车高难度技巧SBC替您达成,可变刹车力分配功能提供更高的行车安全性 即使在行驶于弯道中SBC亦能提供比传统刹车系统更高的安全性，因为可变刹车力分配的特点可主动控制车辆去依循转向角度前进。 在转弯时传统的刹车作用是给予内外侧车轮相同的刹车力，SBC则可以配合行车状况提供各车轮最适当的刹车力，因此于弯道中SBC自动增强外侧车轮的刹车力，同时降低内侧车轮的刹车力来提高转向过弯能力，并保持稳定的行进方向。 当车辆由高速开始刹车减速时，大部分的刹车力作用于前轴，目

11、的是防止过大的刹车力作用于后轴造成打滑和摆动的危险，SBC在慢速和部份车轮刹车期间，系统自动增强分配到后轴的刹车力，一方面可提升整体的刹车性能，同时也可让前后轴的刹车片磨耗更为平均。,弯道刹车更高的安全性,SBC系统中利用机械和电子伺服特性，使紧急刹车减速和ABS刹车作动时踏板无震动感 ，不仅让驾驶员的脚感觉更舒服，同使对于安全性亦有所帮助。MB工程师利用DC位于德国柏林的驾驶模拟机进行真人实际测试，发现有2/3人会在ABS作动时被踏板的震动吓倒，不但无法全力踩刹车，反而还出现放松刹车踏板的现象，因此在模拟以60公里行驶于雪地的行车状态下，以ABS刹车的距里增加了2.10公尺。,ABS刹车作用

12、时踏板无反馈震动,驾驶员踩刹车踏板的时候，SBC系统和刹车总泵之间并没有直接作动控制关联，只是利用刹车总泵上的刹车踏板行程感知器送出刹车指令信号，因此ABS刹车作动时油压频率 性脉冲反馈不会传回刹车踏板。,SBC刹车系统,系统介绍：此电子感应式刹车系统乃Electrohydraulic电子液压整合之刹车系统。目前仅配置於Mercedes Benz New E Class W211、New SL Class R230及New CLS W219三种车系，与传统刹车系统最大之不同点为刹车力并非取决于驾驶人踩下刹车踏板之力道，而是刹车踏板之深浅，由刹车总泵之Travel Sensor行程感知器来感应刹

13、车踩下之深度来决定刹车力量之大小；换言之，驾驶员所感觉到的刹车踏板反作用力乃是由模拟器所模拟的，并非刹车油压。 此外，该系统最大之不同乃是取消了使用相当久的Brake booster刹车增压器，此为目前最大的突破，取而代之的为结合在液压单元 Hydraulic unit的氮气储存瓶，压力可达140-160bar，为系统之主要预备压力。 控制系统方面，SBC结合了Mercedes Benz原有的（Electronic stability program）ESP含ABS、ASR、ETS（Traction Control）、BAS（Brake Assist）功能，两者间除轮速信号外，完全透过CAN

14、Databus（Communication Area Network）来传达信息，以达到最快速之信号及作动处理功能。,SBC的控制功能图,SBC系统进步之处： 所需刹车压力之计算更快更确实。 紧急刹车时可更缩短刹车距离。 提升车辆动态安全性能，使车辆动态控制系统 如ABS、BAS、ASR、ESP发挥更大功效。 ASR及ESP作用时，感觉更舒适。 使刹车片更均匀磨耗，达到最理想的刹车力分配。 踏板不再有如ABS系统作用时的振动反应。 提供多项便利功能如： SBC hold SBC stop Soft stop 并提供安全相关的额外功能 Dry braking（当雨天时） Pre-charging

15、（抵制空气间隙） 自我测试功能： SBC systemwake up时，会执行自我测试（PreDriveCheck），检查系统 压力及阀体作动并测漏，此功能在行驶状态亦会执行。,SBC是一个电液刹车系统。 在正常操作情况下，刹车踏板和刹车分泵之间的液压管被分离阀隔开。与传统的刹车系统相比，电液控制确保了各种类型的刹车干涉。,SBC控制模块图,下列操作可以激活SBC系统： * C.15R ON； * 刹车灯开关(S9/1)； * 操作驻车刹车释放把手； * 驻车刹车显示开关(S12)； * 左前门接触开关(S17/3)； * 右前门接触开关(S17/4)； * 通过遥控解锁车辆。 “唤醒”后SB

16、C控制单元执行自检(PreDriveCheck)。检查存储罐的压力，如有需要进行纠正。此外，还检查压力传感器和控制阀；检查各种泄漏和操作。在行驶时也不断地执行自检。 点火开关关闭后车辆正在滚动(如下坡滚动或交通堵塞情况)时，为了防止系统被关闭，则显示车辆静止的信号被传输。 ！在自检期间，系统的压力会上升。为了防止不注意时活塞移出刹车分泵(更换刹车片)，对刹车系统进行工作时必须用SD锁死系统。 通过SBC刹车行程传感器(B37/1)把驾驶员的刹车触发以电信号传送给SBC控制单元。ESP控制单元(N47-5)计算刹车压力，通过SBC液压单元单独分配到各个车轮上。要求的液压压力通过高压储压罐来供给，

17、储压罐的压力由高压泵(A7/3m1)来建立。如果电液系统存在故障，刹车踏板和车轮之间的液压管自动被恢复。 与SBC相关的系统 ESP控制单元(N47-5)比SBC控制单元(A7/3n1)有更高的优先权。两个控制单元之间是通过SBC-CAN数据总线进行交流。SBC控制单元把驾驶员希望的刹车和系统的压力传给ESP控制单元。 ESP控制单元计算要求的压力值，然后传给SBC控制单元。SBC控制单元设置刹车控制的压力并把实际的压力信号反馈。,Wake-up 功能 如果下列信号存在时，右前SAM会唤醒SBC控制单元： *解锁车辆(2mins); *前门的接触开关开(2mins); *红外线信号(点火钥匙插

18、入EIS)； *点火钥匙在位置1时(15R ON)； *刹车踏板被操作(4mins); *驻车刹车被踩下或放开(4mins). Delayed-off 功能 在下列情况，通过右前SAM来延迟关闭SBC的功能： *车辆驻车和被上锁(20s); *车辆驻车和点火开关在0位，没有操作刹车(2mins); *车辆驻车和点火开关在0位，操作刹车后放开(4mins);,行驶时在下列情况下会进行Pre-Drive Check: *SBC系统被唤醒； *离上一次Pre-Drive Check已经行驶超过25km; *或离上一次Pre-Drive Check已经踩刹车超过35次； *在最近一次操作循环时发现有故

19、障。,SBC系统主要元件,刹车总泵,刹车踏板行 程感应器,刹车液压控制 与分配总成,电动马达,高压刹车 油蓄压器,ESP控制电脑,转向角度感应器,横向加速感应器,SBC控制电脑,轮速感应器,系统电子元件位置,A7/3n1 巡迹系统液压单元SBC控置模组 S9/1 刹车灯开关 B37/1 SBC踏板质量感知器 S12 驻车刹车指示灯开关 L6/14 轮速感知器 X11/4 诊断接头,系统液压元件位置,1 刹车总泵 5b 左前刹车卡钳 6b 左后刹车卡钳 5a 右前刹车卡钳 6a 右后刹车卡钳 A7/3 巡迹系统液压单元,正常刹车，压力建立,当刹车踏板踩下，SBC control module开始

20、计算并控制刹车压力，由SBC液压单元来执行。此时左前及右前分离阀(y1 and y2)是关闭的，在整个过程(除了在温度补偿期间)他们保持关闭，其他时间打开(不供电)。其它输出控制阀（y7,y9,y11,y13）也都是关闭的，而所有输入控制阀（y6,y8,y10,y12）都是打开的，前轴及后轴平衡阀（y3 and y4）也持续打开；此时压力由储压瓶经左前及右前分配活塞加压至前轴刹车卡钳，并直接加压至后轴卡钳。,SBC正常刹车功能,当所计算之刹车压力到达时，输入控制阀（y6,y8,y10,y12）是关闭的；输出控制阀 （y7,y9,y11,y13）亦持续关闭，而平衡阀（y3,y4）持续开启。,正常

21、刹车，保持压力,如果所需之刹车压力过高，系统开始降低压力，此时输出控制阀（y7,y9,y11,y13）为开启，输 入控制阀（y6,y8,y10,y12）持续关闭，而平衡阀（y3,y4）持续开启。回流之刹车油经回油管回到油壶。,正常刹车，压力减小, 温和刹停功能：SBC的内建软件具有温和刹停功能（Soft-Stop Function），以机械元件和电子控制交互作用达到更精确的刹车力输出控制，使车辆行驶于市区走走停停交通状况时，可发挥温和而舒适的刹车至停感受，不会有一般刹车常有的停车顿挫从动现象（作用于时速6km/h以下）。 雨天行驶的刹车碟干燥功能（DryBraking Function）：当车

22、辆在雨天行驶时，开启雨刷作动后，SBC依规律频次进行短暂轻微的刹车动作（每510分钟一次），目的让刹车碟常保干燥，维持良好的刹车性能，而且驾驶员并不会感觉到刹车在作用。,SBC附加功能降低驾驶员的操控负担,SBC控制刹车片接合碟盘, 量产车未具有此功能。 塞车辅助功能，称为SBC-STOP（Traffic Jam Assist）：需在车辆静止状态或极慢速行驶状态以定速循航控制杆启动（非速限装置黄灯亮起状态），特点是当车辆于塞车路段时驾驶人只需操作油门即可，刹车停车动作完全交由SBC自动控制 ，每当驾驶人将脚移开油门时，SBC便会自动稳定的减速至停。当驾驶人放开刹车踏板SBC仍保持作动刹车静止不

23、动，车辆不需踩住刹车或作用手刹车，当踩下油门时SBC STOP功能解除。这项功能的的作用速率范围在时速60km/h之内，超过便自动关闭。,量产车未具有此功能。 斜坡起步辅助功能(Drive-Away Assist)：在斜坡地形起步时，一般车辆或多或少都会发生瞬间向前或后滑动现象，SBC斜坡起步辅助功能在驾驶人踩住刹车踏板时立即作动所有车轮的煞车，使车辆静止不滑动，一旦开始踩油门加速，SBC便放松刹车让车辆温和起步。,基于道路安全考量暂时取消的功能,2003 起恢复SBC全部的功能,缓行辅助刹停功能，称为SBC-STOP（Traffic Jam Assist）,斜坡起步辅助功能，成为SBC-HO

24、LD(Drive-Away Assist),在SBC发展成功初期，系统功能项目SBC-S及SBC-H两项因为安全因素未予植入量产车上。 2003年一月北美车展DC发表E系列旅行车，标准配备之SBC系统已经恢复这两项功能，其他车型如SL、E房车在3月起生产车型亦一并恢复。,成为SBC-STOP（Traffic Jam Assist）：需在车辆静止状态或15公里以下慢速行驶状态，以定速循航控制杆启动（非速限装置黄亮起状态），特点是当车辆于塞车路段时驾驶员只需操作油门即可，刹车停车动作完全交由SBC自动控制，每当驾驶员将脚移开油门时，SBC便会自动稳定的减速至停。当驾驶员放开刹车踏板SBC仍保持作动

25、刹车静止不动，车辆不需踩住刹车或作用手刹车。这项功能的作用速率范围在时速60km/h之內，超过便自动关闭。,SBC-S 缓行辅助刹停功能,SBC-S 缓行辅助刹停功能操作,(Drive-Away Assist)：在斜坡地形起步时，一般车辆或多或少都会发生瞬间向前或后滑动现象，SBC斜坡起步辅助功能就是在驾驶员于斜坡停车踩住刹车踏板时，将刹车锁住在固定位置，使车辆静止不滑动，当需要把停在斜坡的车辆开走时，一旦开始踩油门加速，SBC便缓缓放松刹车让车辆温和起步，取代人力控制上坡起步的动作。（踩下油门SBC-H功能解除）,SBC-H 斜坡起步辅助功能,紧急模式,如果系统发生故障，则前轮刹车直接由刹车

26、踏板加压总泵刹车油，油压再至前轮卡钳，回复为传统刹车，无任何刹车伺服控制；故障发生后，左前及右前分配阀（y1及y2） 保持开启，油压即由刹车踏板直接作动于Master Cylinder ，经管路到两前轮刹车卡钳，而此时左前及右前输出阀（y7及y9）在未充磁状态下是保持关闭的，使得刹车压力无法 经回油管泄压。,操作单元,1a 刹车主缸 1b 刹车油壶 1 总泵 2 刹车压力模拟器 B37/1 踏板质量感知器 B37/2 踏板质量感知器,位置:发动机室,左前保险丝盒旁 Pedal travel sensor：将刹车踏板行程之信号传至SBC control module。 Simulator：模拟刹

27、车踏板踩下时之反作用力。 如果电子系统有故障,则作为刹车总泵.,SBC系统主要元件,SBC液压单元总成,硬件与SBC control module 结合，包含液压Pump、氮气瓶、各控 制阀及压力Sensor；接受SBC control module之命令作动，为压力 之主要来源,SBC控制模组：接收来自四轮Wheel speed sensor之轮速信号，及刹车灯开关信号与刹车踏板行程信号并结合ESP控制模组之数据来作动液压单元内各个阀体,轮速感知器,Wheel speed sensor：各轮独立之轮速信号，传输给SBC及ESP控制模组。,Brake lamp switch：传送刹车信号。,刹车灯开关,仪表提示,A1e41：ESP及ABS警告灯 A1p13：多功能显示器 A1e17：