陈家瑞汽车构造课件 汽车制动系

第 十 三 章 汽 车 制 动 系 二 、 组 成 及 类 型 三 、 制 动 基 本 原 理 123 4 5 7 86 9101112Pt1314 Nt 四 、 制 动 系 的 要 求 第 二 节 制 动 器 制动器概述 常 见 的 鼓 式 制 动 器 示意 图 ） 简 单 非 平 衡 式 ） 凸 轮 张 开 的 领 从蹄 式 ） 单 向 助 势 平 衡 式 ） 双 向 助 势 平 衡 式 ） 双 向 自 增 力 式 一 、 鼓 式 （ 蹄 片 式 ） 制 动 器 1 2 3 4 56 平 衡 式 鼓式制动器概述 双 向 助 势 平 衡 式 （ 双 向 作 用 的 双 领 蹄 式 ） 自 动 增 力 式 2 3456 制动摩擦片介绍 制动底板介绍 盘式制动器概述 二 、 盘 式 制 动 器 制动钳介绍 制动盘介绍 驻车制动器 驻车制动介绍 第 三 节 制 动 传 动 机 构 液压制动系概述 单 回 路 液 压 控 制 传 动 机 构 双 回 路 液 压 控 制 制动 传 动 机 构 （ 一 ） 制 动 主 缸 制动主缸工作原理 工 作 原 理 ： 双腔液压制动主缸工作原理 真空助力器介绍 三 、 气 压 控 制 制 动 传 动 机 构 气压制动概述 双 回 路 气 压 制 动 传 动 机 构 挂车制动概述 四 、 气 液 综 合 式 制 动 传 动 机 构 ABS概述 4、 轿 车 防 抱 死 自 动 系 统 （ ABS） 和 驱 动 力 控 制 系统 （ TRC） 概 述 概 述 p车 轮 抱 死 制 动 的 危 害 性 l对 制 动 效 能 的 影 响 评 价 指 标 用 汽 车 在 一 定 初 速 度 下 的 制 动 距 离 、 制 动 减 速 度 和 制动 时 间 滑 移 率 S为 ：S=（ 车 身 瞬 时 速 度 车 轮 瞬时 速 度 ） / 车 身 瞬 时 速 度 * 100% 当 汽 车 车 轮 抱 死 制 动 时 ， 由 于 滑 动 附 着 系 数 小 于 峰 值 附 着 系 数 ， 制动 力 有 所 下 降 ， 所 以 此 时 汽 车 制 动 效 能 较 差 。 对 方 向 稳 定 性 的 影 响 制 动 时 的 方 向 稳 定 性 是 指 制 动 时 汽 车 遵 循 驾 驶 员 预 定 方 向 直 线 或转 弯 行 驶 的 能 力 。 常 用 制 动 跑 偏 、 制 动 侧 滑 和 前 轮 丧 失 转 向 能 力来 评 价 。 S， 则 横 向 附 着 系 数 ， 当 S=100%时 ， 即 汽 车 抱 死 制 动 时 ， 横向 附 着 系 数 下 降 至 零 。 此 时 ， 车 轮 在 极 小 的 侧 向 力 作 用 下 即 产生 侧 滑 。 若 汽 车 前 轴 先 抱 死 ， 则 汽 车 方 向 失 控 ； 后 轴 先 抱 死 ，则 汽 车 甩 尾 。 综 上 所 述 ， 制 动 时 车 轮 抱 死 ， 制 动 效 能 和 制 动 时 的 方 向 稳 定 性均 变 差 。 而 如 果 制 动 时 将 车 轮 滑 移 率 S控 制 在 15% 20%， 此时 纵 向 附 着 系 数 最 大 ， 可 得 到 最 大 的 制 动 力 。 横 向 附 着 系 数 也较 大 ， 汽 车 具 有 较 好 的 抗 侧 滑 能 力 及 制 动 时 的 转 向 操 纵 能 力 。达 到 最 佳 的 最 大 效 果 。 ABS的 作 用汽 车 防 抱 死 制 动 系 统 即 ANTILOCK BRAKING SYSTEM， 缩 写为 ABS。 理 想 的 制 动 控 制 过 程制 动 开 始 时 让 制 动 力 骤 升 ， 滑 移率 达 到 理 想 值 Sopt的 时 间 ， 即 纵向 附 着 系 数 达 到 最 大 值 时 间 最 短 。然 后 适 当 降 低 制 动 压 力 ， 使 滑 移率 S保 持 在 Sopt， 纵 向 附 着 系 数B保 持 在 最 大 值 Bmax， 即 可 获得 最 短 的 制 动 距 离 。 ABS的 功 用使 实 际 的 制 动 过 程 控 制 在接 近 于 理 想 制 动 过 程 。 在 制 动 时 ， 当 车 轮 滑 移 率 刚 超 过 Sopt， 出 现 抱 死 趋 势 时 ， ABS迅速 适 当 降 低 制 动 压 力 ， 减 小 车 轮 制 动 力 矩 ， 使 车 轮 恢 复 至 靠 近 稳定 界 限 Sopt的 稳 定 区 域 内 。 再 提 高 制 动 压 力 ， 当 S稍 微 超 过 稳 定 界限 ， 再 降 低 制 动 压 力 。 如 此 反 复 ， ABS的 发 展 及 应 用 20世 纪 初 ABS就 已 用 于 火 车 上 ， 防 止 制 动 时 车 轮 抱 死 和 局 部 摩 擦 。1950年 ， 开 始 用 于 航 空 领 域 的 飞 机 上 。德 国 博 视 公 司 （ BOSCH ） 是 汽 车 ABS的 发 明 、 研 制 单 位 。 1978年正 式 生 产 出 ABS1型 汽 车 防 抱 死 制 动 系 统 。 1984年 推 出 ABS2型 ，1986年 开 始 生 产 ABS3型 ， 以 后 相 续 开 发 出 ABS2S型 及 将 汽 车 防 抱死 制 动 系 统 和 驱 动 力 自 动 调 节 装 置 结 合 的 ABS/ASR系 统 。德 国 瓦 布 科 公 司 （ WABCO） 是 世 界 上 最 大 的 ABS生 产 厂 家 之一 。 其 研 制 出 全 数 字 化 和 高 度 集 成 化 的 ABS， 并 将 微 机 控 制 应用 于 制 动 系 统 。 德 国 戴 维 斯 公 司 （ TEVES） 于 1990年 开 始 研 制 生 产 第 四 代 ABS。 80年 代 是 汽 车 ABS研 制 和 生 产 应 用 的 迅 速 发 展 阶 段 。 美 国 的KELSEY H AYES研 制 生 产 后 轮 制 动 抱 死 装 置 （ ） 。 美 国 通 用 的 子 公 司 DEL CO研 制 出 ABS 防 抱 死 制 动 系 统 。 ABS的 分 类 、 组 成 及 布 置 型 式汽车ABS的分类 按 传 动 介质 气 压 式 ： 主 要 用 于 中 、 重 型 货 车液 压 式 ： 用 于 液 压 式 制 动 系 统 的 汽 车按 结 构 机 械 式 ：电 子 式 ： 由 车 轮 速 度 传 感 器 、 压 力 调 节 装 置 、电 子 控 制 装 置 和 外 围 电 路 组 成 。按 压 力 调 节装 置 与 制 动主 缸 的 位 置 附 加 式 （ Addon） ： 如 博 视 2型 、 戴 维 斯 MK 型整 体 式 （ Integral） ： 如 戴 维 斯 MK 型控 制 通 道 的 数 目 单 通 道 ;双 通 道三 通 道 ;四 通 道六 通 道 （ 货 车 ） 压 力 调 节 装置 控 制 对 象 单 独 控 制 （ 轮 控 ）一 同 控 制 轴 控 制对 角 控 制 ABS是 由 传 感 器 、 电 子 控 制 单 元 （ ECU） 和 制 动 压 力 调 节 器 三个 部 分 组 成 。 其 功 用 如 表 所 示 ： 博 视 （ BOSCH ） 制 动 防 抱 死 系 统 1978年 博 视 公 司 研 制 的 ABS2型 制 动 防 抱 死 系 统 ， 是 世 界 上 最 早成 功 采 用 数 字 电 子 技 术 的 ABS产 品 ， 其 首 先 在 Mesdes Benzs车 型上 采 用 。 1983年 推 出 的 ABS 2S型 ， 是 目 前 应 用 最 广 泛 的 一 种 制 动防 抱 死 系 统 。 1985年 博 视 公 司 又 在 ABS 2S的 基 础 上 进 一 步 简 化 结构 ， 开 发 出 了 经 济 性 ABS产 品 ABS 2E型 。 其 后 有 推 出 可 扩 展驱 动 防 滑 系 统 （ ASR） 的 ABS 2U型 、 ABS 2I型 和 ABS 2P型 等 多种 增 强 功 能 的 ABS产 品 。 总 的 来 说 ， 博 视 的 ABS 2型 均 属 于 附 加式 制 动 防 抱 死 系 统 ， 其 结 构 和 工 作 原 理 基 本 相 同 。 ABS介绍 博 视 ABS 2型 ABS的 构 造其 组 成 主 要 有 ： 车 轮 速 度 传 感 器 、 电 子 控 制 装 置 （ ECU） 、主 继 电 器 、 液 压 调 节 装 置 、 侧 向 加 速 度 开 关 、 警 示 灯 等 ABS的ECU介绍 轮速传感器介绍 ABS工作原理 其 工 作 过 程 升 压此 时 ， 电 磁 阀 中 无 电 流 通 过 。 由于 主 弹 簧 弹 力 大 于 副 弹 簧 弹力 ， 进 油 阀 被 打 开 ， 卸 荷 阀关 闭 ， 制 动 主 缸 与 轮 缸 油 路接 通 ， 所 以 轮 缸 压 力 即 能 在没 有 ABS参 与 的 常 规 制 动 条 件下 增 加 ， 也 能 在 ABS系 统 工 作的 条 件 下 增 加 。 保 持 压 力 降 压 博 视 ABS 2型 ABS的 工 作 原 理 起 动 发 动 机起 动 发 动 机 时 ， 黄 色 ABS警 示 灯 亮 自 检 无 故 障 关 闭 ABS警 示灯 。 低 速 行 驶当 汽 车 以 5 17Km/h低 速 行 驶 时 ， ECU自 动 检 测 制 动 ， 但 ABS不 工 作 （ 常 规 制 动 ） 制 动 ， 且 ABS工 作ABS的 工 作 实 际 上 就 是 “ 升 压 保 压 降 压 ” 过 程 的 不 断 循 环 。 驱 动 力 控 制 装 置 （ TRC） 概 述 汽 车 在 起 步 加 速 或 超 车 加 速 时 ， 会 出 现 驱 动 轮 滑 转 现 象 ， 其 使 轮胎 与 地 面 的 附 着 性 能 恶 化 ， 路 面 附 着 能 力 不 能 充 分 利 用 。 同 时 也会 降 低 汽 车 抗 侧 滑 能 力 。 对 于 前 置 前 驱 的 汽 车 可 能 导 致 转 向 能 力丧 失 。为 防 止 驱 动 轮 滑 转 ， 提 高 车 辆 的 行 驶 安 全 性 ， 国 外 的 不 少 高 级轿 车 上 与 ABS同 时 配 置 了 驱 动 力 控 制 装 置 （ Traction Control） ，简 称 为 TRC系 统 ； 也 称 为 驱 动 轮 防 滑 系 统 （ Mccleration Skid Rertraint） ， 简 称 为 ASR系 统 。功 用 ：防 止 汽 车 在 各 种 运 行 状 态 下 驱 动 轮 可 能 发 生 的 滑 转 ， 使 驱 动 轮 在各 种 不 同 路 面 上 均 能 获 得 最 佳 驱 动 力 ， 保 证 车 辆 的 行 驶 稳 定 性 和 不 丧 失 转 向 能 力 。 ABS与 TRC系 统 的 关 系 制 动 抱 死 拖 滑 和 驱 动 轮 滑 转 都 可 以 用 滑 移 率 定 量 分 析 ， 因 此 ABS和 TRC系 统 的 控 制 原 理 上 有 很 多 相 同 处 ， 在 结 构 上 有 些 组 件 是 共用 的 。驱 动 力 控 制 的 途 径 ： 制 动 控 制 对 即 将 发 生 滑 转 的 驱 动 轮 进 行 制 动 ， 用 制 动 力 消 耗 部 分 驱 动 力 ，防 止 驱 动 滑 转 。 制 动 控 制 响 应 快 ， 但 会 产 生 差 速 锁 效 果 ， 故 只 适 用 于 汽 车低 速 行 驶 时 使 用 ， 且 采 用 时 间 不 宜 长 。 发 动 机 控 制 控 制 发 动 机 的 输 出 扭 矩 ， 使 驱 动 轮 的 滑 移 率 控 制 在 某 最 佳 范围 内 。 可 以 使 汽 车 发 动 机 的 输 出 扭 矩 适 应 于 路 面 状 态 ， 一 般 采 用 下 列 方 法 ： 燃 料 喷 射 量 控 制 ； 点 火 时 间 控 制 （ 用 推 迟 点 火 时 间 的 方 法 控 制 ） ； 节 气 门 开 度 控 制 ；制 动 控 制 和 发 动 机 控 制 在 TRC系 统 中 可 以 同 时 采 用 ， 也 可 单 独 采 用 。