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文檔簡介
/1引言汽車制動系的概述制動系的功用是使汽車以適當?shù)臏p速度降速行駛直至停車,在下坡行駛時使汽車保持適當?shù)姆€(wěn)定車速,使汽車可靠地停在原地或坡道上。制動系至少有行車制動裝置和駐車制動裝置。前者用來保證第一項功能和在不長的坡道上行駛時保證第二項功能,而后者則用來保證第三項功能。除此之外,有些汽車還設(shè)有應(yīng)急制動和輔助制動裝置。應(yīng)急制動裝置利用機械力源(如強力壓縮彈簧)進行制動。在某些采用動力制動或伺服制動的汽車上,一旦發(fā)生蓄壓裝置壓力過低等故障時,可用應(yīng)急制動裝置實現(xiàn)汽車制動。同時,在人力控制下它還能兼作駐車制動用。輔助制動裝置可實現(xiàn)汽車下長坡時持續(xù)地減速或保持穩(wěn)定的車速,并減輕或者解除行車制動裝置的負荷。行車制動裝置和駐車制動裝置,都由制動器和制動驅(qū)動機構(gòu)兩部分組成。防止制動時車輪被抱死,有利于提高汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力,縮短制動距離,所以近年來制動防抱死系統(tǒng)(ABS)在汽車上得到很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外,含有石棉的摩擦材料,因存在石棉有致癌公害問題已被逐漸淘汰,取而代之的是各種無石棉型材料并相繼研制成功[1]。1.1汽車制動系統(tǒng)的分類(1)按制動系統(tǒng)的作用制動系統(tǒng)可分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應(yīng)急制動系統(tǒng)及輔助制動系統(tǒng)等。用以使行駛中的汽車降低速度甚至停車的制動系統(tǒng)稱為行車制動系統(tǒng);用以使已停駛的汽車駐留原地不動的制動系統(tǒng)則稱為駐車制動系統(tǒng);在行車制動系統(tǒng)失效的情況下,保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的制動系統(tǒng)稱為應(yīng)急制動系統(tǒng);在行車過程中,輔助行車制動系統(tǒng)降低車速或保持車速穩(wěn)定,但不能將車輛緊急制停的制動系統(tǒng)稱為輔助制動系統(tǒng)。上述各制動系統(tǒng)中,行車制動系統(tǒng)和駐車制動系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。(2)按制動操縱能源制動系統(tǒng)可分為人力制動系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)和伺服制動系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動能源的制動系統(tǒng)稱為人力制動系統(tǒng);完全靠由發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的系統(tǒng)稱為動力制動系統(tǒng);兼用人力和發(fā)動機動力進行制動的制動系統(tǒng)稱為伺服制動系統(tǒng)或助力制動系統(tǒng)[2]。(3)按制動能量的傳輸方式制動系統(tǒng)可分為機械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時采用兩種以上傳能方式的制動系稱為組合式制動系統(tǒng)。(4)安回路多少分單回路制動系雙回路制動系。1.2汽車制動系的組成圖1制動系統(tǒng)的組成示意圖1-前輪盤制動器;2-制動總泵;3-真空助力器;4-制動踏板機構(gòu);5-后輪鼓式制動;6-制動組合閥;7-制動警示燈圖31-防塵罩;2-活塞;3-皮碗圖1制動系統(tǒng)的組成示意圖1-前輪盤制動器;2-制動總泵;3-真空助力器;4-制動踏板機構(gòu);5-后輪鼓式制動;6-制動組合閥;7-制動警示燈圖31-防塵罩;2-活塞;3-皮碗4缸體;5-彈簧;6-頂塊1.2.1制動操作機構(gòu)產(chǎn)生制動動作、控制制動效果并將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件,如圖中的2、3、4、6,以及制動主缸和制動輪缸。(1)制動主缸圖2雙回路液壓系統(tǒng)中的串聯(lián)式雙腔制動主缸1-套;2-密封套;3-第一活塞;4-蓋;5-防動圈;6、13-密封圈7-墊片;8-擋片;9-第二活塞;10-彈簧;11-缸體;12-第二工作室14、15-進油孔;16-定位圈;17-第一工作室;18-補償孔;19-回油孔圖11-前輪盤制動器;2-制動總泵;3-真空助力器;4-制動踏板機構(gòu);5-后輪鼓式制動;6-制動組合閥;7-制動警示燈圖2雙回路液壓系統(tǒng)中的串聯(lián)式雙腔制動主缸1-套;2-密封套;3-第一活塞;4-蓋;5-防動圈;6、13-密封圈7-墊片;8-擋片;9-第二活塞;10-彈簧;11-缸體;12-第二工作室14、15-進油孔;16-定位圈;17-第一工作室;18-補償孔;19-回油孔圖11-前輪盤制動器;2-制動總泵;3-真空助力器;4-制動踏板機構(gòu);5-后輪鼓式制動;6-制動組合閥;7-制動警示燈圖31-防塵罩;2-活塞;3-皮碗4缸體;5-彈簧;6-頂塊(2)制動輪缸制動輪缸的功用是將液體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橹苿犹汩_的機械推力。制動輪缸有單活塞和雙活塞式兩種。單活塞式制動輪缸主要用于雙領(lǐng)蹄式和雙從領(lǐng)蹄式制動器,而雙活塞式制動輪缸應(yīng)用較廣,即可用于領(lǐng)從蹄式制動器,又可用于雙向領(lǐng)從蹄式制動器及自增力式制動器。圖3雙活塞式制動輪缸示意圖圖3雙活塞式制動輪缸示意圖1-防塵罩;2-活塞;3-皮碗4缸體;5-彈簧;6-頂塊1.2.2制動器(一)制動器概述一般制動器都是通過其中的固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動力矩,使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低,同時依靠車輪與地面的附著作用,產(chǎn)生路面對車輪的制動力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動力矩的制動器都成為摩擦制動器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上,即制動力矩直接分別作用于兩側(cè)車輪上的制動器稱為車輪制動器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動系的傳動軸上,其制動力矩經(jīng)過驅(qū)動橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動器稱為中央制動器。(二)制動器分類圖4領(lǐng)從蹄式制動器受力示意圖4領(lǐng)從蹄式制動器受力示意圖1.鼓式制動器(1)領(lǐng)從蹄式制動器,如圖4所示。下圖為示意圖,設(shè)汽車前進時制動鼓旋轉(zhuǎn)方向(這稱為制動鼓正向旋轉(zhuǎn))如圖中箭頭所示。沿箭頭方向看去,制動蹄1的支承點3在其前端,制動輪缸6所施加的促動力作用于其后端,因而該制動蹄開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。具有這種屬性的制動蹄稱為領(lǐng)蹄。與此相反,制動蹄2的支承點4在后端,促動力加于其前端,其開時的旋轉(zhuǎn)方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反。具有這種屬性的制動蹄稱為從蹄。當汽車倒駛,即制動鼓反向旋轉(zhuǎn)時,蹄1變成從蹄,而蹄2則變成領(lǐng)蹄。這種在制動鼓正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時,都有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的制動器即稱為領(lǐng)從蹄式制動器。如圖4所示,制動時兩活塞施加的促動力是相等的。制動時,領(lǐng)蹄1和從蹄2在促動力FS的作用下,分別繞各自的支承點3和4旋轉(zhuǎn)到緊壓在制動鼓5上。旋轉(zhuǎn)著的制動鼓即對兩制動蹄分別作用著法向反力N1和N2,以及相應(yīng)的切向反力T1和T2,兩蹄上的這些力分別為各自的支點3和4的支點反力Sl和S2所平衡。1-制動蹄制2-動輪缸3-支承銷4-制動鼓圖5單向雙領(lǐng)蹄式制動器受力圖可見,領(lǐng)蹄上的切向合力Tl所造成的繞支點3的力矩與促動力FS所造成的繞同一支點的力矩是同向的。所以力T1的作用結(jié)果是使領(lǐng)蹄1在制動鼓上壓得更緊從而力T1也更大。這表明領(lǐng)蹄具有“1-制動蹄制2-動輪缸3-支承銷4-制動鼓圖5單向雙領(lǐng)蹄式制動器受力圖倒車制動時,雖然蹄2變成領(lǐng)蹄,蹄1變成從蹄,但整個制動器的制動效能還是同前進制動時一樣。在領(lǐng)從式制動器中,兩制動蹄對制動鼓作用力N1"和N2"的大小是不相等的,因此在制動過程中對制動鼓產(chǎn)生一個附加的徑向力。凡制動鼓所受來自二蹄的法向力不能互相平衡的制動器稱為非平衡式制動器[3]。(2)單向雙領(lǐng)蹄式制動器,如圖5。在制動鼓正向旋轉(zhuǎn)時,兩蹄均為領(lǐng)蹄的制動器稱為雙領(lǐng)蹄式制動器,其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。圖6雙向雙領(lǐng)蹄式制動器圖圖6雙向雙領(lǐng)蹄式制動器圖1.制動輪缸2.制動蹄3.活塞4.制動鼓(3)雙向雙領(lǐng)蹄式制動器,如圖6。圖7雙向雙領(lǐng)蹄式制動器1.制動鼓2.制動輪缸3.制動底板4、8.制動蹄5.回位彈簧6.調(diào)整螺母7.可調(diào)支座9.支座無論是前進制動還是倒車制動,兩制動蹄都是領(lǐng)蹄的制動器稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動器,下圖是其結(jié)構(gòu)示意圖器。圖7雙向雙領(lǐng)蹄式制動器1.制動鼓2.制動輪缸3.制動底板4、8.制動蹄5.回位彈簧6.調(diào)整螺母7.可調(diào)支座9.支座圖7是一種雙向雙領(lǐng)蹄式制動器的具體結(jié)構(gòu)。前進制動時,所有的輪缸活塞都在液壓作用下向外移動,將兩制動蹄4和8壓靠到制動鼓1上。在制動鼓的摩擦力矩作用下,兩蹄都繞車輪中心O朝箭頭所示的車輪旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動,將兩輪缸活塞外端的支座9推回,直到頂靠到輪缸端面為止。此時兩輪缸的支座9成為制動蹄的支點,制動器的工作情況便同圖d-zd-05所示的制動器一樣。倒車制動時,摩擦力矩的方向相反,使兩制動蹄繞車輪中心O逆箭頭方向轉(zhuǎn)過一個角度,將可調(diào)支座7連同調(diào)整螺母6一起推回原位,于是兩個支座7便成為蹄的新支承點。這樣,每個制動蹄的支點和促動力作用點的位置都與前進制動時相反,其制動效能同前進制動時完全一樣。(4)雙從蹄式制動器,如圖8。前進制動時兩制動蹄均為從蹄的制動器稱為雙從蹄式制動器,其結(jié)構(gòu)示意圖見下圖。圖8雙從蹄式制動器示意圖1.支承銷2.制動蹄3.制動輪缸4.制動鼓圖8雙從蹄式制動器示意圖1.支承銷2.制動蹄3.制動輪缸4.制動鼓雙領(lǐng)蹄、雙向雙領(lǐng)蹄、雙從蹄式制動器的固定元件布置都是中心對稱的。如果間隙調(diào)整正確,則其制動鼓所受兩蹄施加的兩個法向合力能互相平衡,不會對輪轂軸承造成附加徑向載荷。因此,這三種制動器都屬于平衡式制動器。(5)單向自增力式制動器,如圖9所示。圖9單向自增力式制動器單向自增力式制動器的前進制動效能不僅高于領(lǐng)從蹄式制動器,而且高于雙領(lǐng)蹄式制動器。倒車時整個制動器的制動效能比雙從蹄式制動器的效能還低。圖9單向自增力式制動器(6)雙向自增力式制動器,如圖10所示。本田-王冠后輪制動器;多用于轎車后輪,兼充當駐車制動器。圖10雙向自增力式制動器缺點:自增力制動器的效能對摩擦系數(shù)的依賴性大,效能的熱穩(wěn)定性差。制動力矩的增長在某些情況下過于急速。圖10雙向自增力式制動器鼓式制動器小結(jié):以上介紹的各種鼓式制動器各有利弊。就制動效能而言,在基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下,自增力式制動器由于對摩擦助勢作用利用得最為充分而居首位,以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個不穩(wěn)定的因素,隨制動鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況(如是否沾水、沾油,是否有燒結(jié)現(xiàn)象等)的不同可在很大圍變化。自增力式制動器的效能對摩擦系數(shù)的依賴性最大,因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。在制動過程中,自增力式制動器制動力矩的增長在某些情況下顯得過于急速。雙向自增力式制動器多用于轎車后輪,原因之一是便于兼充駐車制動器。單向自增力式制動器只用于中、輕型汽車的前輪,因倒車制動時對前輪制動器效能的要求不高。雙從蹄式制動器的制動效能雖然最低,但卻具有最良好的效能穩(wěn)定性,因而還是有少數(shù)華貴轎車為保證制動可靠性而采用(例如英國女王牌轎車)。領(lǐng)從蹄制動器發(fā)展較早,其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游,且有結(jié)構(gòu)較簡單等優(yōu)點,故目前仍相當廣泛地用于各種汽車[4]。2.盤式制動器圖11盤式制動器結(jié)構(gòu)圖盤式制動器概述圖11盤式制動器結(jié)構(gòu)圖盤式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤,被稱為制動盤。如圖11。圖12定鉗盤式制動器其固定元件則有著多種結(jié)構(gòu)型式,大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊,每個制動器中有2~4個。這些制動塊及其促動裝置都裝在橫跨制動盤兩側(cè)的夾鉗形支架中,總稱為制動鉗。這種由制動盤和制動鉗組成的制動器稱為鉗盤式制動器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形,制動盤的全部工作面可同時與摩擦片接觸,這種制動器稱為全盤式制動器。圖12定鉗盤式制動器鉗盤式制動器過去只用作中央制動器,但目前則愈來愈多地被各級轎車和貨車用作車輪制動器。全盤式制動器只有少數(shù)汽車(主要是重型汽車)采用為車輪制動器。這里只介紹鉗盤式制動器。鉗盤式制動器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。定鉗盤式制動器,如圖12。制動時,制動油液由制動總泵(制動主缸)經(jīng)進油口進入鉗體中兩個相通的液壓腔中,將兩側(cè)的制動塊壓向與車輪固定連接的制動盤,從而產(chǎn)生制動。這種制動器存在著以下缺點:油缸較多,使制動鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜;油缸分置于制動盤兩側(cè),必須用跨越制動盤的鉗油道或外部油管來連通,這使得制動鉗的尺寸過大;熱負荷大時,油缸和跨越制動盤的油管或油道中的制動液容易受熱汽化。
浮鉗盤式制動器,如圖13。鉗體2通過導(dǎo)向銷6與車橋7相連,可以相對于制動盤1軸向移動。制動鉗體只在制動盤的側(cè)設(shè)置油缸,而外側(cè)的制動塊則附裝在鉗體上。圖13浮鉗盤式制動器
制動時,液壓油通過進油口5進入制動油缸,推動活塞4及其上的摩擦塊向右移動,并壓到制動盤上,并使得油缸連同制動鉗體整體沿銷釘向左移動,直到制動盤右側(cè)的摩擦塊也壓到制動盤上夾住制動盤并使其制動[5]圖13浮鉗盤式制動器1.制動盤2.制動鉗體3.摩擦塊4.活塞5.進油口6.導(dǎo)向銷7.車橋盤式制動器小結(jié):1.制動盤2.制動鉗體3.摩擦塊4.活塞5.進油口6.導(dǎo)向銷7.車橋
盤式制動器與鼓式制動器相比,有以下優(yōu)點:一般無摩擦助勢作用,因而制動器效能受摩擦系數(shù)的影響較小,即效能較穩(wěn)定;浸水后效能降低較少,而且只須經(jīng)一兩次制動即可恢復(fù)正常;在輸出制動力矩相同的情況下,尺寸和質(zhì)量一般較小;制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小,不會象制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動踏板行程過大;較容易實現(xiàn)間隙自動調(diào)整,其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡便;對于鉗盤式制動器而言,因為制動盤外露,還有散熱良好的優(yōu)點。
盤式制動器不足之處是效能較低,故用于液壓制動系統(tǒng)時所需制動促動管路壓力較高,一般要用伺服裝置。目前,盤式制動器已廣泛應(yīng)用于轎車,但除了在一些高性能轎車上用于全部車輪以外,大都只用作前輪制動器,而與后輪的鼓式制動器配合,以期汽車有較高的制動時的方向穩(wěn)定性。在貨車上,盤式制動器也有采用,但離普及還有相當距離[6]。1.3汽車制動系的工作原理制動系統(tǒng)的一般工作原理是,利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動的趨勢??捎靡环N簡單的液壓制動系統(tǒng)示意圖來說明制動系統(tǒng)的工作原理。一個以圓面為工作表面的金屬制動。
鼓固定在車輪輪轂上,隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動的制動底板上,有兩個支承銷,支承著兩個弧形制動蹄的下端。制動蹄的外圓面上裝有摩擦片。制動底板上還裝有液壓制動輪缸,用油管5與裝在車架上的液壓制動主缸相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過制動踏板機構(gòu)來操縱。當駕駛員踏下制動踏板,使活塞壓縮制動液時,輪缸活塞在液壓的作用下將制動蹄片壓向制動鼓,使制動鼓減小轉(zhuǎn)動速度,或保持不動。使機械運轉(zhuǎn)部件停止或減速所必須施加的阻力矩稱為制動力矩。制動力矩是設(shè)計、選用制動器的依據(jù),其大小由機械的型式和工作要求決定。制動器上所用摩擦材料(制動件)的性能直接影響制動過程,而影響其性能的主要因素為工作溫度和溫升速度。摩擦材料應(yīng)具備高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和良好的耐磨性。摩擦材料分金屬和非金屬兩類。前者常用的有鑄鐵、鋼、青銅和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡膠、木材和石棉等。在了解某款車型的剎車系統(tǒng)時,您可能經(jīng)常會聽到“前盤后鼓”或“前碟后鼓”這四個字,那么,它到底是什么意思呢?最近就有讀者通過電子詢問有關(guān)汽車制動系統(tǒng)的問題,比如盤式制動器和鼓式制動器的區(qū)別,通風盤和實心盤的不同之處等等。目前車市中很多發(fā)動機排量較小的中低檔車型,其制動系統(tǒng)大多采用“前盤后鼓式”,即前輪采用盤式制動器,后輪采用鼓式制動器,比如常見的一汽大眾捷達、長安鈴木奧拓及羚羊、比亞迪福萊爾、東風悅達起亞千里馬、通用賽歐等等。我們先來簡單了解一下后輪經(jīng)常采用的鼓式制動器。實際應(yīng)用差別很明顯,盤剎比鼓剎好用。剎車鼓中的石棉材料會致癌。鼓剎與盤剎各有利弊。在剎車效果上,鼓剎與盤剎的相差并不大,因為剎車時,是輪胎和地面的摩擦力讓車子逐漸停止下來的。如果車身小巧,車身重量輕,后輪采用鼓剎就足以使輪胎和地面產(chǎn)生足夠的摩擦力了。如果后輪使用盤剎,ABS和EBD系統(tǒng)也會自動降低其剎車力度,以保證后輪不會失去抓地力出現(xiàn)打滑、抱死現(xiàn)象[7]。散熱性上,盤剎要比鼓剎散熱快,通風盤剎的散熱效果更好;在靈敏度上,盤剎會更高些,不過在下雨天道路泥濘的情況下當剎盤沾了泥沙后剎車效果就會大打折扣,這也是盤剎的缺點;費用方面,鼓剎較盤剎更低,而且使用壽命更長,因此一些中低檔車多會采用鼓剎,中高檔以上的車型基本采取四輪盤剎。汽車設(shè)計者從經(jīng)濟與實用的角度出發(fā),一般轎車采用了混合的形式,前輪盤式制動,后輪鼓式制動。四輪轎車在制動過程中,由于慣性的作用,前輪的負荷通常占汽車全部負荷的70%-80%,因此前輪制動力要比后輪大。轎車生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本,就采用前輪盤式制動,后輪鼓式制動的方式。四輪盤式制動的中高級轎車,采用前輪通風盤式制動是為了更好地散熱,至于后輪采用非通風盤式同樣也是成本的原因。畢竟通風盤式的制造工藝要復(fù)雜得多,價格也就相對貴了。隨著材料科學的發(fā)展及成本的降低,在轎車領(lǐng)域中,盤式制動有逐漸取代鼓式制動的趨向。一般制動器都是通過其中的固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動力矩,使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低,同時依靠車輪與地面的附著作用,產(chǎn)生路面對車輪的制動力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動力矩的制動器都成為摩擦制動器。目前汽車所用的摩擦制動器可分為鼓式和盤式兩大類。旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上,即制動力矩直接分別作用于兩側(cè)車輪上的制動器稱為車輪制動器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動系的傳動軸上,其制動力矩經(jīng)過驅(qū)動橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動器稱為中央制動器[8]。1.4
提高制動性能的措施1.4.1提高汽車安全性的制動控制系統(tǒng)有汽車參與的交通事故中,事故的預(yù)防、事故的回避、乘客保護等安全領(lǐng)域與汽車的運動性能有密切的關(guān)系。事故預(yù)防中起主要作用的是駕駛員,事故發(fā)生瞬間對乘客保護主要是汽車的被動安全設(shè)備起作用,而事故的回避則與汽車的制動控制系統(tǒng)有緊密的關(guān)系。在事故預(yù)防環(huán)節(jié)中人和環(huán)境的作用是主要的,在事故回避環(huán)節(jié)中車的作用是主要的。在汽車中,提高安全性的制動控制系統(tǒng)除了ABS、TCS、ESP(VSC、VDS)等,另外還有BAS(BrakeAssistSystem,制動器輔助系統(tǒng))。制動輔助系統(tǒng)BAS是當緊急剎車時,根據(jù)踩的速度、力度,制動系統(tǒng)自動感知而輸出更強的制動力。它的工作原理是,令剎車泵里的真空量增加,使你一腳踩下去,制動力度大大提高,從而提高了駕駛安全性。即使車子已經(jīng)熄火了,它還會使剎車制動能力保持一段時間。它的功能是在緊急制動時,提供一個附加的制動力來幫助沒能及時形成較大制動力的駕駛員,制動助力加快制動踏板的移動;當司機施加在制動踏板上的制動力不太大時,增加制動力,使車輛的緊急制動性能最佳。有關(guān)調(diào)查顯示,約有90%的汽車駕駛員緊急情況剎車時缺乏果斷,而BAS則能從駕駛員踩下制動踏板的速度,探測車輛行駛情況。緊急情況下,當駕駛員迅速踩下制動踏板力度不足時,BAS便會啟動,并在不足1秒的時間把制動力增至最大,從而縮短緊急制動剎車距離。ABS雖然能夠縮短剎車距離,但如果駕駛員采用點剎時,車輪往往不會抱死,ABS沒有機會發(fā)揮作用。而制動輔助BAS,則讓現(xiàn)有的ABS具有一定的智能。當駕駛者迅速用力踩下剎車踏板時,BAS就會判斷車輛正在緊急剎車,從而啟動ABS,迅速增大制動力。1.4.2ABS系統(tǒng)的保養(yǎng)與正確使用ABS(防抱死制動系統(tǒng))作為一種主動安全裝置,在現(xiàn)代汽車上運用已經(jīng)很廣泛了。由于其在制動過程中的控制方式及工作過程與以往普通的制動系統(tǒng)有所區(qū)別,因此在使用保養(yǎng)方面也與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)有所不同,否則會引發(fā)ABS系統(tǒng)故障。車主在使用裝有ABS系統(tǒng)的汽車時要做到“四要”、“四不要”。四要(1)要始終將腳踩住制動踏板不放松。這樣才能保證足夠和連續(xù)的制動力,使ABS有效地發(fā)揮作用。(2)要保持足夠的制動距離。當在良好路面上行駛時,至少要保證前面的車輛有3s的制動時間;在不好的路面上行駛,要留給制動更長一些的時間。(3)要事先練習使用ABS,這樣才能使自己對ABS工作時的制動踏板振顫有準備和適應(yīng)能力。(4)要事先閱讀汽車駕駛員手冊。這樣才能進一步理解各種操作。四不要(1)不要在駕駛裝有ABS的汽車時比沒有裝ABS的汽車更隨意。有些車主認為汽車裝有ABS后,安全性加大,因此在駕駛中思想就會放松,為事故埋下隱患。(2)不要反復(fù)踩制動踏板。在駕駛有ABS的車時,反復(fù)踩制動踏板會使ABS的工作時斷時續(xù),導(dǎo)致制動效能降低和制動距離增加。實際上,ABS本身會以更高速率自動增減制動力,并提供有效的方向控制能力。(3)不要忘記控制轉(zhuǎn)向盤。在制動時,ABS系統(tǒng)為駕駛者提供了可靠的方向控制能力,但它本身并不能自動完成汽車的轉(zhuǎn)向操作。在出現(xiàn)意外狀況時,還得需要人來完成轉(zhuǎn)向控制。(4)不要在制動過程中,被ABS的正常液壓工作噪聲和制動踏板振顫嚇住。這種聲音和振顫都是正常的,且可讓駕駛者由此而感知ABS在工作。經(jīng)過了一百多年的發(fā)展,汽車制動系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來,但是隨著電子(特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路)的發(fā)展,汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。BBW(全電路制動,Break-By-Wire)系統(tǒng)的出現(xiàn),將會徹底顛覆使用液壓油或空氣作為傳力介質(zhì)的傳統(tǒng)制動系統(tǒng)。全電制動不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng),因為其傳遞的是電,而不是液壓油或壓縮空氣,可以省略許多管路和傳感器,縮短制動反應(yīng)時間。與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)相比,BBW具有很多優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,省去了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動油箱、制動主缸、助力裝置、液壓閥、復(fù)雜的管路系統(tǒng)等部件,使整車質(zhì)量降低;制動時間短,提高制動性能;無制動液,維護簡單;系統(tǒng)總成制造、裝配、測試簡單快捷,制動分總成為模塊化結(jié)構(gòu);采用電線連接,系統(tǒng)耐久性能良好;易于改進,稍加改進就可以增加各種電控制功能。作為一種全新的制動系統(tǒng),BBW給制動系統(tǒng)帶來了巨大的變革,為將來的車輛智能控制提供條件。但是,要想全面推廣,還有不少問題需要解決,比如:當前汽車的電力系統(tǒng)不能滿足制動能量要求、控制系統(tǒng)失效時的處理和如何清除其它干擾信號對控制系統(tǒng)造成的影響等。目前BBW系統(tǒng)主要是應(yīng)用在混合動力制動控制系統(tǒng)汽車上,采用液壓制動和電制動兩種制動系統(tǒng)[9]。2
制動電子控制部件的結(jié)構(gòu)與原理2.1車速傳感器
車速傳感器檢測電控汽車的車速,控制電腦用這個輸入信號來控制發(fā)動機怠速,自動變速器的變扭器鎖止,自動變速器換檔及發(fā)動機冷卻風扇的開閉和巡航定速等其它功能。車速傳感器的輸出信號可以是磁電式交流信號,也可以是霍爾式數(shù)字信號或者是光電式數(shù)字信號,車速傳感器通常安裝在驅(qū)動橋殼或變速器殼,車速傳感器信號線通常裝在屏蔽的外套,這是為了消除有高壓電火線及車載或其他電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁及射頻干擾,用于保證電子通訊不產(chǎn)生中斷,防止造成駕駛性能變差或其他問題,在汽車上磁電式及光電式傳感器是應(yīng)用最多的兩種車速傳感器,在歐洲、北美和亞洲的各種汽車上比較廣泛采用磁電式傳感器來進行車速(VSS)、曲軸轉(zhuǎn)角(CKP)和凸輪軸轉(zhuǎn)角(CMP)的控制,同時還可以用它來感受其它轉(zhuǎn)動部位的速度和位置信號等,例如壓縮機離合器等。1)磁電式車速成傳感器磁電式車速傳感器是一個模擬交流信號發(fā)生器,它們產(chǎn)生交變電流信號,通常由帶兩個接線柱的磁芯及線圈組成。這兩個線圈接線柱是傳感器輸出的端子,當由鐵質(zhì)制成的環(huán)狀翼輪(有時稱為磁組輪)轉(zhuǎn)動經(jīng)過傳感器時,線圈里將產(chǎn)生交流電壓信號。磁組輪上的逐個齒輪將產(chǎn)生一一對應(yīng)的系列脈沖,其形狀是一樣的。輸出信號的振幅(峰對峰電壓)與磁組輪的轉(zhuǎn)速成正比(車速),信號的頻率大小表現(xiàn)于磁組輪的轉(zhuǎn)速大小。傳感器磁芯與磁組輪間的氣隙大小對傳感器的輸入信號的幅度影響極大,如果在磁組輪上去掉一個或多個齒就可以產(chǎn)生同步脈沖來確定上止點的位置。這會引起輸出信號頻率的改變,而在齒減少時輸出信號幅度也會改變,發(fā)動機控制電腦或點火模塊正是靠這個同步脈沖信號來確定觸發(fā)電火時間或燃油噴射時刻的。測試步驟可以將系統(tǒng)驅(qū)動輪頂起,來模擬行駛時的條件,也可以將汽車示波器的測試線加長,在行駛中進行測試。波形結(jié)果車輪轉(zhuǎn)動后,波形信號在示波器顯示中心處的零伏平線上開始上下跳動,并隨著車速的提高跳動越來越高。波形顯示與例子十分相似,這個波形是在大約30英里/小時的速度下記錄的,它又不像交流信號波形,車速傳感器產(chǎn)生的波形與曲軸和凸輪軸傳感器的波形的形狀特征十分相似的。通常,波形在零伏線上下的跳變是非常對稱的,車速傳感器的信號的振幅隨車速增加。速度越快波形幅值就越高,而且車速增加,波形頻率也將增加,示波器將顯示有較多的波形震蕩。確定振幅、頻率和形狀等關(guān)鍵的尺度是正確的、可重復(fù)的、有規(guī)則的、可預(yù)測的。這是指波峰的幅值正常,兩脈沖間的時間不變,形狀是不變的且可預(yù)測的,尖峰高低不平是因傳感器的磁芯與磁組輪相碰所引起的,這可能是有傳感器的軸襯或傳動部件不圓造成的,尖峰丟失是損壞缺點的磁組輪造成的。不同型式的傳感器,其波形的峰值電壓和形狀有輕微的差異,另外由于傳感器部是一個線圈,所以故障是與溫度有關(guān)的,在大多數(shù)情況下波形會變得短很多,變形也很大,同時還可能設(shè)定故障碼(DTC),故障在示波器上顯示的搖動線束,這可以更進一步確定磁電式傳感器是造成故障的根本原因,車速傳感器信號輸出最常見的故障是根本不產(chǎn)生信號,但如果駕駛汽車時波形是齊直的直線,那么應(yīng)該先檢查示波器和傳感器的連線,確定電路有沒有對地搭鐵,確認零部件能否轉(zhuǎn)動(塑料齒輪有沒有咬死等)確認傳感器氣隙是否正常,然后再斷定傳感器。2)霍爾式車速傳感器霍爾效應(yīng)傳感器(開關(guān))在汽車應(yīng)用中是十分特殊的,這主要是由于變速器周圍空間位置沖突,霍爾效應(yīng)傳感器是固體傳感器,它們主要應(yīng)用在曲軸轉(zhuǎn)角和凸輪軸位置上,用于開關(guān)點火和燃油噴射電路觸發(fā),它還應(yīng)用在其它需要控制轉(zhuǎn)動部件的位置和速度控制電腦電路中?;魻栃?yīng)傳感器或開關(guān),由一個幾乎完全閉合的包含永久磁鐵和磁極部分的磁路組成,一個軟磁鐵葉片轉(zhuǎn)子穿過磁鐵和磁極間的氣隙,在葉片轉(zhuǎn)子上的窗口允許磁場不受影響的穿過并到達霍爾效應(yīng)傳感器,而沒有窗口的部分則中斷磁場,因此,葉片轉(zhuǎn)子窗口的作用是開關(guān)磁場,使霍爾效應(yīng)象開關(guān)一樣地打開或關(guān)閉,這就是一些汽車廠商將霍爾效應(yīng)傳感器和其它類似電子設(shè)備稱為霍爾開關(guān)的原因,該組件實際上是一個開關(guān)設(shè)備,而它的關(guān)鍵功能部件是霍爾效應(yīng)傳感器。測試步驟將驅(qū)動輪頂起模擬行使狀態(tài),也可以將汽車示波測試線加長進行行駛的測試。波形結(jié)果當車輪開始轉(zhuǎn)動時,霍爾效應(yīng)傳感器開始產(chǎn)生一連串的信號,脈沖的個數(shù)將隨著車速增加而增加,與圖例相像,這是大約30英里/小時時記錄的,車速傳感器的脈沖信號頻率將隨車速的增加而增加,但位置的占空比在任何速度下保持恒定不變。車速傳感器越高,在示波器上的波形脈沖也就越多。確認從一個脈沖到另一個脈沖的幅度,頻率和形狀是一致的,這就是說幅度夠大通常等于傳感器的供電電壓,兩脈沖間隔一致,形狀一致,且與預(yù)期的相同。確定波形的頻率與車速同步,并且占空比決無變化,還要觀察如下容:觀察波形的一致性,檢查波形頂部和底部尖角。觀察幅度的一致性:波形高度應(yīng)相等,因為給傳感器的供電電壓是不變的。有些實例表明波形底部或頂部有缺口或不規(guī)則。這里關(guān)鍵是波形的穩(wěn)定性不變,若波形對地電位過高,則說明電阻過大或傳感器接地不良。觀察由行駛性能問題的產(chǎn)生和故障碼出現(xiàn)而誘發(fā)的波形異常,這樣可以確定與顧客反映的故障或行駛性能故障產(chǎn)生的根本原因直接有關(guān)信號問題。雖然霍爾效應(yīng)傳感器一般設(shè)計能在高至150℃溫度下運行,但它們的工作仍然會受到溫度的影響,許多霍爾效應(yīng)傳感器在一定的溫度下(冷或熱)會失效。如果示波器顯示波形不正常,檢查被干擾的線或連接不良的線束,檢查示波器和連線,并確定有關(guān)部件轉(zhuǎn)動正常(如:輸出軸、傳感器轉(zhuǎn)軸等)。當示波器顯示故障時,搖動線束,這可以提供進一步判斷,以確認霍爾效應(yīng)傳感器是否是故障的根本原因。3)光電式車速傳感器光電式車速傳感器是固態(tài)的光電半導(dǎo)體傳感器,它由帶孔的轉(zhuǎn)盤兩個光導(dǎo)體纖維,一個發(fā)光二極管,一個作為光傳感器的光電三極管組成。一個以光電三極管為基礎(chǔ)的放大器為發(fā)動機控制電腦或點火模塊提供足夠功率的信號,光電三極管和放大器產(chǎn)生數(shù)字輸出信號(開關(guān)脈沖)。發(fā)光二極管透過轉(zhuǎn)盤上的孔照到光電二極管上實現(xiàn)光的傳遞與接收。轉(zhuǎn)盤上間斷的孔可以開閉照射到光電三極管上的光源,進而觸發(fā)光電三極管和放大器,使之像開關(guān)一樣地打開或關(guān)閉輸出信號。從示波器上觀察光電式車速傳感器輸出波形的方法與霍爾式車速傳感器完全一樣,只是光電傳感器有一個弱點即它們對油或贓物在光通過轉(zhuǎn)盤傳遞的干涉十分敏感,所以光電傳感器的功能元件通常被設(shè)計成密封得十分好,但損壞的分電器或密封墊容器在使用中會使油或贓物進入敏感區(qū)域,這會引起行駛性能問題并產(chǎn)生故障碼[10]。2.2減速度傳感器目前,在一些四輪驅(qū)動的汽車上,還裝有汽車減速度傳感器,又稱G傳感器。其作用是在汽車制動時,獲得汽車減速度信號。因為汽車在高附著系數(shù)路面上制動時,汽車減速度大,在低附著系數(shù)路面上制動時,汽車減速度小,因而該信號送入ECU后,可以對路面進行區(qū)別,判斷路面附著系數(shù)高低情況。當判定汽車行駛在雪地、結(jié)冰路等易打滑的路面上時,采取相應(yīng)控制措施,以提高制動性能。減速度傳感器有光電式、水銀式:A.光電式減速度傳感器汽車勻速行駛時,透光板靜止不動。當汽車減速度時,透光板則隨著減速度的變化沿汽車的縱軸方向擺動。減速度越大,透光板擺動位置越高,由于透光板的位置不同,允許發(fā)光二極管傳送到光電晶體管的光線不同,使光電晶體管形成開和關(guān)兩種狀態(tài)。兩個發(fā)光二極管和兩個光電晶體管組合作用,可將汽車的減速度區(qū)分為四個等級,此信號送入電子控制器就能感知路面附著系數(shù)情況。B.水銀式減速度傳感器水銀式減速度傳感器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,由玻璃管和水銀組成。在低附著系數(shù)路面時汽車減速度小,水銀在玻璃管基本不動,開關(guān)在玻璃管處于接通(ON)狀態(tài)。在高附著系數(shù)路面上制動時,汽車減速度大,水銀在玻璃管由于慣性作用前移,使玻璃管的電路開關(guān)斷開(OFF)。2.3
控制電腦2.3.1電控單元的功用
電控單元,是電控汽油噴射系統(tǒng)的核心控制元件。它實際上是一個微處理器。它的作用是接受各種傳感器送來的信號,完成對這些信息的處理,并向各執(zhí)行元件發(fā)出相應(yīng)的指令,使發(fā)動機的性能、燃油消耗和廢氣排放都處于最佳的狀態(tài)。電控單元的具體功能有:①噴油控制根據(jù)發(fā)動機進氣量和轉(zhuǎn)速,計算基本供油量,并根據(jù)壓力和溫度等信息進行修正,向噴油器發(fā)出噴油指令。②排氣凈化控制根據(jù)排氣管中氧傳感器的信號,自動調(diào)整供油量,精確控制空燃比。③點火控制根據(jù)發(fā)動機溫度和負荷,計算最佳點火提前角。④怠速控制根據(jù)水溫、氣溫及各種附件的負荷,控制怠速轉(zhuǎn)速。⑤其他控制增壓、冷起動、爆震、廢氣再循環(huán)、變缸工作轉(zhuǎn)換、車速限制、自動變速控制、自動診斷等。
2.3.2
結(jié)構(gòu)組成
主板、CPU、存、軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)、顯示卡、聲卡和電源等是主機箱的必備的部件。
還有連接軟驅(qū)和硬盤的數(shù)據(jù)線,連接光驅(qū)和聲卡的音頻線。這些是電腦主機箱必不可少的。你還得準備好鍵盤、鼠標、顯示器、音箱,這些外部設(shè)備。2.4循環(huán)流動式制動壓力調(diào)節(jié)器
此種形式的制動壓力調(diào)節(jié)器是在制動總缸與輪缸之間串聯(lián)一電磁閥,直接控制輪缸的制動壓力。這種壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點是制動壓力油路和ABS控制壓力油路相通。該系統(tǒng)的工作原理如下:(1)常規(guī)制動常規(guī)制動過程中,ABS系統(tǒng)不工作。電磁線圈中無電流通過,電磁閥處于“升壓”位置,此時制動主缸與輪缸直通,由制動主缸來的制動液直接進入輪缸,輪缸壓力隨主缸壓力而增減。此時回油泵也不需工作。(2)保壓過程當輪速傳感器發(fā)出抱死危險信號時,ECU向電磁線圈通入一個較小的保持電流(約為最大電流的1/2)時,電磁閥處于“保壓”位置。此時主缸、輪缸和回油孔相互隔離密封,輪缸中的制動壓力保持一定。制動力調(diào)節(jié)器串接在制動主缸與輪缸之間,通過電磁閥直接或間接地控制輪缸的制動壓力。通常,把電磁閥直接控制輪缸制動壓力的制動壓力調(diào)節(jié)器稱作循環(huán)式調(diào)節(jié)器,把間接控制制動壓力的制動壓力調(diào)節(jié)器稱作可變?nèi)莘e式調(diào)節(jié)器[11]。3汽車制動系的維護與診斷3.1汽車制動系的日常保養(yǎng)制動液:通常制動液的維護周期為2年或者4.8萬千米。關(guān)于制動液的推薦維護周期,歐洲制造商籠統(tǒng)地定為幾年;而日本和美國的汽車制造商則在其車主手冊中一般都有詳細的描述。對于具有防抱死ABS功能的制動系,及時地補充制動液就顯得尤為重要。這主要是由于其蓄能器中灰塵和濕氣的污染會導(dǎo)致價格不菲的閥體發(fā)生故障,并由此埋下安全隱患。當車主發(fā)現(xiàn)制動力衰弱時,可以使用制動液濕度測試紙輔助分析故障原因是否因制動液缺損所致。如果該故障的根源為制動液不足,必須及時補充足量的制動液。由制動液儲液罐通風口處正常滲入(或當儲液罐蓋打開時非正常進入)的濕氣和灰塵縮短了制動液的維護周期。在對制動液進行維護的同時,切不可疏忽車輪制動部分。剎車墊、制動鼓、旋轉(zhuǎn)體及制動鉗:當前驅(qū)車輛主領(lǐng)潮流時,人們關(guān)注的焦點是如何對擔當了2/3制動任務(wù)的前輪制動系進行科學有效的維護?,F(xiàn)在,由于各種后驅(qū)車、全驅(qū)車、貨車和SUV遍地開花,人們“重前輕后”的傳統(tǒng)觀念已經(jīng)在逐步改變。逐漸取代石棉襯片的半金屬剎車墊將導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)體全表面的嚴重磨損。對車輪制動部件或剎車墊的檢查是一項復(fù)雜的工作,并不是簡簡單單地從兩邊目測一下前輪剎車墊中間點的磨損量。在實際操作過程中,即使制動鉗的開口距離恰好能夠讓您看到兩邊的剎車墊,也并不等于就可以得心應(yīng)手、暢通無阻地操作了。此外,由于制動器防護罩的普及應(yīng)用,使得旋轉(zhuǎn)體與剎車墊的接觸面被多重遮擋、難以察看。至于采用盤式制動的后輪,那更是深藏不露,令人難窺其貌。通常,只有系統(tǒng)出現(xiàn)明顯泄漏時,我們才會著重檢查制動液的密封性。其全面系統(tǒng)的檢查包括傳統(tǒng)的靜態(tài)檢查(即原地靜態(tài)查找泄漏點)和動態(tài)檢查(即檢查制動過程中的密封狀況)。無論如何,當車輛制動系維護后續(xù)駛里程達到4.8萬千米時,便需要對車輛的制動系進行一次全面的專業(yè)維護。制動旋轉(zhuǎn)體上的輕微劃痕并無大礙。不過由于緊固螺母擰緊力不均和制動旋轉(zhuǎn)體厚度不均而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)體的過度磨損將嚴重影響制動性能。為了減輕重量,許多旋轉(zhuǎn)體采用了非常規(guī)結(jié)構(gòu)尺寸,從而難以滿足部分機床加工夾持的基本要求。如果您發(fā)現(xiàn)某一旋轉(zhuǎn)體已經(jīng)過加工,那么請按照同一車軸上第二只旋轉(zhuǎn)體的尺寸對其進行更換。理論上,可以僅更換一只旋轉(zhuǎn)體,但是為了獲得最佳的制動平衡效果,還是建議同時更換同一車軸上的兩只旋轉(zhuǎn)體。該建議同樣也適用于后輪制動鼓。在制動過程中,通過感受制動鉗活塞的回復(fù)運動,便可以完成制動鉗關(guān)鍵功能的自動檢查工作。如果制動鉗活塞回位不順,請更換一只新的制動鉗;如果要泄放或充注制動液,請確認泄放閥可以正常打開;如果泄放閥凝結(jié),請更換為新的制動鉗。如果石棉襯片已經(jīng)磨損了3.175mm,此時即使在輕載負荷下,其安全續(xù)駛里程也已經(jīng)很有限了。另外,如果此時需要進行中高負荷的剎車,該磨損襯片衰弱的制動力必將使行車的安全性大打折扣。一些后輪盤式制動的后驅(qū)車采用了帽式旋轉(zhuǎn)體,該帽式旋轉(zhuǎn)體還充當了駐車制動鼓。有很多車主常常忽略取消駐車制動便直接驅(qū)動汽車,其旋轉(zhuǎn)體和制動蹄進行直接的金屬-金屬摩擦,結(jié)果必將導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)體、剎車墊和制動蹄發(fā)生嚴重磨損[12]。3.2汽車制動系統(tǒng)的故障診斷一、制動效能不良現(xiàn)象:汽車行駛中制動時,制動減速度小,制動距離長。原因:1.總泵有故障。2.分泵有故障。3.制動器有故障。4.制動管路中滲入空氣。診斷:液壓制動系統(tǒng)產(chǎn)生制動效能不良的原因,一般可根據(jù)制動踏板行程(俗稱高、低)、踏制動踏板時的軟硬感覺、踏下制動踏板后的穩(wěn)定性以及邊疆多腳制動時踏板增高度來判斷。1.一般制動時踏板高度太低、制動效能不良。如連續(xù)兩腳或幾腳制動,踏板高度隨這增高且制動效能好轉(zhuǎn),說明制動鼓與磨擦片或總泵活塞與推桿的間隙過大。2.維持制動時,踏板的高度若緩慢或迅速下降,說明制動管路某處破裂、接頭密閉不良或分泵皮碗密封不良,其回位彈簧過軟或折斷,或總泵皮碗、皮圈密封不良,回油閥及出油閥不良??墒紫忍は轮苿犹ぐ?,觀察有無制動液滲漏部位。若外部正常,則應(yīng)檢查分泵或總泵故障。3.連續(xù)幾腳制動時,踏板高度仍過低,且在第二腳制動后,感到總泵活塞未回位,踏下制動踏板即有總泵推桿與活塞碰擊響聲,是總泵皮碗破裂或其連續(xù)幾腳,回位彈簧太軟。4.連續(xù)幾腳制動時踏板高度稍有增高,并有彈性感,說明制動管路中滲入了空氣。5.連續(xù)幾腳,踏板均被踏到底,并感到踏板毫無反力,說明總泵儲液室制動液嚴重虧損。6.連續(xù)幾腳制動時,踏板高度低而軟,是總進油孔中儲液室螺塞通氣孔堵塞。7.一腳或兩腳制動時,踏板高度適當,但太硬制動效能不良。應(yīng)檢查各輪磨擦片與鼓的間隙是否太小中高速不當。若間隙正常,則檢查鼓壁與磨擦片表面狀況。如正常,再檢查制動蹄彈簧是否過硬,總泵或分泵皮碗是否發(fā)脹,活塞與缸壁配合是否松曠。如均正常,則應(yīng)進而檢查制動軟管是否老化不暢通。二、制動突然失靈現(xiàn)象:汽車在行駛中,一腳或連續(xù)幾腳制動,制動踏板均被踏到底,制動突然失靈。原因:1.總泵無制動液。2.總泵皮碗破損或踏翻。3.分泵皮碗破損或踏翻。4.制動管路嚴重破裂或接頭脫節(jié)。診斷:發(fā)生制動失靈的故障,應(yīng)立即停車檢查。首先觀察有無泄漏制動液處。如制動總泵推桿防塵套處制動液處。如制動總泵推桿防塵套處制動液漏流嚴重,多屬總泵皮碗踏翻或嚴懲損壞。如某車輪制動鼓邊緣有大量制動液,說明該輪分泵皮碗壓翻或嚴重損壞。管路滲漏制動液一般明顯可見。若無滲漏制動液現(xiàn)象,則應(yīng)檢查總泵儲液室制動液是否充足。三、制動發(fā)咬現(xiàn)象:踏下制動踏板時感到既高又硬或沒有自由行程,汽車起步困難或行駛費力。原因:1.制動踏板沒有自由行程或其回位彈簧脫落、折斷或過軟。2.踏板軸銹滯加位困難。3.總泵皮碗、皮圈發(fā)脹或活塞變形或被污物卡住。4.總泵活塞回位彈簧過軟、折斷,皮碗發(fā)脹堵住回油孔或回油孔被污物堵塞。5.制動蹄磨擦片與制動鼓間隙過小。6.兩前輪制動鼓與磨擦片的間隙不。7.制動蹄回位彈簧過軟、折斷。8.制動蹄在支承銷上下能自由轉(zhuǎn)動。9.分泵皮碗脹大、活塞變形或有污物粘住。10.制動管凹癟、堵塞,使回油不暢。11.制動液太臟,粘度太大,使回油困難。診斷:放松制動踏板后,全部或個別車輪仍有制動作用,即表明制動發(fā)咬。行車中出現(xiàn)制動發(fā)咬,若各輪制動鼓均過熱,表明總泵有故障。若個別制動鼓過熱,則屬于該輪制動器工作不良。若故障在總泵時,應(yīng)先檢查制動踏板自由行程。若無自由行程,一般為總泵推桿與活塞的間隙過小或沒有間隙。若自由行程正常,可拆下總泵儲液室螺塞,踏抬制動踏板,觀察回油情況。如不回油,為回油孔堵塞。如回油緩慢,可檢查制動液是否太臟、粘度太大。如制動液清純,則總泵皮碗、皮圈可能發(fā)脹或其回位彈簧過軟,應(yīng)分解總泵檢查。若故障在個別車輪制動器發(fā)咬,可架起該車輪,旋松分泵放氣螺釘,如制動液隨之急速噴出且車輪即刻轉(zhuǎn)動自如,說明該輪制動管路堵塞,分泵未能回油。如轉(zhuǎn)動該輪仍發(fā)咬,可檢查制動蹄磨擦片與制動鼓間隙是否太小。若上述均正常,則應(yīng)檢查分泵活蹇以碗及制動蹭回位彈簧的情況。四、制動跑偏(單邊)現(xiàn)象:汽車制動時,向一邊偏斜。原因:1.兩前輪磨擦片的接觸面積相差太大,兩前輪磨片的質(zhì)量不同,兩前輪制動鼓徑相差過多,兩前輪制動蹄回位彈簧彈力不等。2.前輪某側(cè)分泵活塞與缸筒摩擦過甚,某側(cè)前輪分泵有空氣,軟管老化或分泵皮碗不良或前輪某側(cè)制動鼓失圓,兩前輪胎氣壓不一致,某側(cè)前輪磨擦片油污、水濕、硬化、鉚釘外露。3.兩前輪制動蹄支承銷偏心套磨損程度不一。4.兩后輪有上述前三條故障的。5.車架變形、前軸移位、前束不合要求、轉(zhuǎn)向機構(gòu)松曠及兩前鋼板彈簧彈力不等。診斷:檢查時先通過路試制動,根據(jù)輪胎拖印查明制動效能不良的車輪予以檢修。拖印短或沒有拖印的車輪即為制動效能不良??上葯z視該輪制動管路是否漏油,輪胎氣壓是否充足。若正常,可高速磨擦片與制動鼓間隙。如仍無效,可查分泵是否滲入空氣。若無空氣滲入,即拆下制動鼓,按原因逐一檢查制動器各部件。如也正常,說明故障不在制動系。應(yīng)檢查車架或前軸的技術(shù)狀況及轉(zhuǎn)向機構(gòu)情況。如有制動試驗臺檢查更為方便,看哪個車輪制動力小,即為不良的車輪。關(guān)于桑塔納這類車輛的制動系統(tǒng),也是液壓制動。但都是鉗式制動機構(gòu),如若出現(xiàn)故障,則應(yīng)檢查踏板自由行程、制動貯液罐的制動液面高度、制動片的厚度,檢查制動壓力調(diào)節(jié)器的制動壓力等是否合乎要求[13]。3.3制動系防抱死系統(tǒng)的檢修由于道路、氣候、交通管理和駕駛素質(zhì)等交通環(huán)境的影響,汽車行駛中須常制動和緊急制動,緊急情況下猛踩制動后,制動力立即達到最大,并使車輪抱死。如果前輪先抱死,則轉(zhuǎn)向失靈;若后輪先抱死,則汽車易發(fā)生側(cè)滑或甩尾。ABS是現(xiàn)代汽車用來防止在制動時車輪被抱死,并使汽車具有穩(wěn)定性的一種電子控制裝置。在一些國家,防抱死制動系統(tǒng)已成為汽車的標準裝備,尤其在歐美及日本生產(chǎn)的轎車上,都設(shè)計安裝了防抱死制動系統(tǒng)(即ABS)。汽車防抱死制動系統(tǒng)即ABS,它是英文縮寫,該裝置是當遇到情況汽車制動時,根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速,自動調(diào)整制動管的壓力大小,使車輪總是處于邊抱死邊滾動的滑移狀態(tài),尤其緊急制動,它將斷續(xù)制動,即制動——松開——制動,以避免危險。防抱死制動裝置,以每秒6~10次的頻率進行制動—松開—制動的脈式制動,用電子智能控制方式代替人工方式,防止車輪抱死,使車輪始終獲得最大制動力,并保持轉(zhuǎn)向靈活。車輪要抱死時,降低制動力,而車輪不會抱死時,又增加制動力,如此反復(fù)動作,使制動效果最佳。使用該裝置可以減小制動距離,保證制動過程中轉(zhuǎn)向操縱依然有效。尤其緊急制動,能充分利用輪胎的峰值附著性能,提高汽車抗側(cè)滑能力,縮短制動距離,充分發(fā)揮制動效能。使用中,若ABS系統(tǒng)出現(xiàn)故障,警告燈就會點亮,須及時停車處理或修復(fù)。常見ABS系統(tǒng)的故障檢修方法如下:一、ABS系統(tǒng)的泄壓,一般ABS系統(tǒng)的泄壓方法是:將點火開關(guān)關(guān)閉(置于OFF),然后反復(fù)踩制動踏板,踏板的次數(shù)在20次以上,當踏板力明顯增加,即感覺不到踩踏板的液壓助力時,ABS系統(tǒng)即泄壓完畢。通常修理以下部件時需要泄壓:液壓控制單元中的任何裝置、蓄壓器、電動泵、電磁閥體、制動液油箱、壓力警告和控制開關(guān)、后輪分配比例閥、后輪制動分泵、前輪制動分泵及高壓制動液管路等。二、ABS系統(tǒng)電腦的更換,用正常的電腦代替原車電腦,觀察ABS系統(tǒng)的工作情況,通過對比來鑒別原車電腦有無故障。更換時,將點火開關(guān)關(guān)閉,拆下電腦上的線束插頭,換上正常電腦,插上所有的線束插頭,接通點火開關(guān)。然后啟動發(fā)動機,紅色制動燈和ABS燈應(yīng)顯示系統(tǒng)的正常狀態(tài)。三、車輪速度傳感器的調(diào)整,傳感器傳感插頭臟污,傳感器的空氣隙沒有達到要求,都會引起傳感器工作不良,應(yīng)對其進行調(diào)整,以恢復(fù)正常工作狀態(tài)。傳感器的調(diào)整可用紙墊片貼緊傳感頭的端面來完成,當汽車運行時,隨著傳感器齒圈的旋轉(zhuǎn),紙墊片就會自然消失。調(diào)整前輪速度傳感器(以坦孚式ASB為例):升舉汽車,拆下相應(yīng)的前輪輪胎和車輪裝置,擰松(緊固傳感頭)螺栓,通過盤式制動器擋泥板孔拆下傳感頭,清除其表面的金屬或臟物,并刮傳感頭端面,在傳感頭端面粘貼一新紙墊片(做一“F”標記表示前輪),紙墊片厚度為1.3mm,擰松傳感器支架固定襯套的螺栓,旋轉(zhuǎn)襯套,給固定螺栓提供一個新的鎖死凹痕面,通過盤式制動擋泥板孔,將傳感頭裝進支架上的襯套,確認紙墊片貼在傳感頭端面上,并在整個安裝中沒有掉下來,裝復(fù)后傳感器上連線接觸良好。推動傳感頭向傳感器齒圈頂端移動,直到紙墊片與齒圈接觸為止,用2.4~4N·m的力矩擰緊緊固螺栓,使傳感頭定位。重新裝好輪胎和車輪,并放下汽車,啟動發(fā)動機路試,ABS故障指示燈不亮為系統(tǒng)正常,傳感器良好。否則,ABS系統(tǒng)仍有故障,須進一步檢修。調(diào)整后輪傳感器:同前輪傳感器調(diào)整相同。舉升汽車,拆下后輪、制動鉗、傳動裝置及傳感頭,清潔其表面,在傳感頭端面貼紙墊片(標注R),35腳電腦ABS的紙墊片厚度為0.65mm。裝復(fù)傳感頭,擰緊固定螺栓,推傳感頭向傳感器齒圈頂端移動,至紙墊片與齒圈接觸為止,保持此狀態(tài)用2.4~4N·m力矩擰緊緊固螺栓,使傳感頭定位。重新裝復(fù)制動鉗、車輪,放下汽車,最后進行路試。若發(fā)現(xiàn)車輪速度傳感器工作不良,應(yīng)用數(shù)字萬用表測量其線圈的電阻。電阻大為斷路,電阻小為短路,均需要更換傳感頭。四、液壓控制裝置的檢修,在檢修液壓控制裝置之前,要按一般方法泄壓。拆卸液壓控制裝置時,拔下電磁閥,取下O形環(huán),用干凈的制動液潤滑電磁閥O形環(huán),裝用性能完好的電磁閥,用4~5N·m力矩交替擰緊固定螺栓,固定好電磁閥,插好接線插頭。五、ABS系統(tǒng)更換,ABS線束接頭[14]。3.4制動系防抱死系統(tǒng)的工作原理及調(diào)節(jié)過程一)ABS的工作原理
由裝在車輪上的轉(zhuǎn)速傳感器采集4個車輪的轉(zhuǎn)速信號,送到電子控制單元計算出每個車輪的轉(zhuǎn)速,進而推算出車輛的減速度及車輪的滑移率。ABS電子控制單元根據(jù)計算出的參數(shù),通過液壓控制單元調(diào)節(jié)制動過程的制動壓力,達到防止車輪抱死的目的。在ABS不起作用時,電子制動力分配系統(tǒng)仍可調(diào)節(jié)后輪制動力,保證后輪不會在先于前輪抱死,以保證車輛的安全。二)ABS的調(diào)節(jié)過程車輪制動壓力調(diào)節(jié)的控制過程如下四個階段:1.建壓階段制動通過助力器和總泵建立制動壓力。此時常開閥打開,常閉閥關(guān)閉,制動壓力進入車輪制動器,車輪轉(zhuǎn)速迅速降低,直到ABS電子控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器得到識別出車輪有抱死的傾向為止。2.保壓階段ABS電子控制單元通過轉(zhuǎn)速傳感器得到信號,識別出車輪有抱死的傾向時,ABS電子控制單元即關(guān)閉常開閥,此時常閉閥仍然關(guān)閉。3.降壓階段如果在保壓階段,車輪仍有抱死傾向,則ABS系統(tǒng)進入降壓階段。此時,電子控制單元命令常閉閥打開,常開閥關(guān)閉,液壓泵開始工作,制動液從輪缸經(jīng)低壓蓄能器被送回到制動總泵,制動壓力降低,制動踏板出現(xiàn)抖動,車輪抱死程度降低,車輪轉(zhuǎn)速開始增加。4.升壓階段為了達到最佳制動效果,當車輪達到一定轉(zhuǎn)速后,ABS電子控制單元再次命令常開閥打開,常閉閥關(guān)閉。隨著制動壓力增加,車輪再次被制動和減速。3.5防抱死制動系統(tǒng)的正確使用與維修ABS稱為“防抱死”系統(tǒng)而不是“防滑”系統(tǒng)。雖然現(xiàn)代的ABS系統(tǒng)可最大限度地提高制動系統(tǒng)的穩(wěn)定性,但不能防止車輪在所有的情況下都不發(fā)生滑移。在積雪結(jié)冰或濕滑的路面上行駛時,汽車穩(wěn)定性仍較差,此時應(yīng)減慢車速,小心駕駛。ABS不能減少駕駛員腳踩制動踏板的時間,因此,超速行駛,特別是在彎道、積水濕滑地方或太靠近前車時,同樣存在車禍的幾率,需盡量避免。
不可采用多踩幾腳制動踏板的方法來增加制動力。在常規(guī)制動系統(tǒng)中,多踩幾腳制動踏板可使更多的制動液流至分泵,增強制動效果。但對裝有ABS的汽車,只需踩緊制動踏板,汽車就會自動進行制動防抱的工作,而不需要人工干預(yù)。多踩幾腳制動踏板,反而會使ABS電腦得不到正確的制動信號,導(dǎo)致制動效果不良。不可隨意增大輪胎的直徑,但可以在保持原廠輪胎直徑不變的前提下增大輪胎的寬度。因為ABS的車速信號是從車輪取得的,如果不按照此規(guī)定,就會導(dǎo)致車輪轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)不準確,而使得ABS判斷錯誤,嚴重時還會造成事故。
點火開關(guān)在“ON”的位置時,儀表板上的“ABS”指示燈會亮。多數(shù)汽車在發(fā)動機發(fā)動后幾秒鐘后熄滅。在蓄電池電壓低于10V時,ABS恢復(fù)正常工作。若ABS指示燈亮后一直不再熄滅,表示系統(tǒng)有故障。此時系統(tǒng)仍能保證一般的制動功能,但無防抱死的能力,應(yīng)盡快小心駕駛至修理廠檢修。
制動時,可感覺到制動踏板的抖動,表示ABS在正常工作中。同時也提醒駕駛員,車輛正在不良的路面上行駛,應(yīng)放慢車速。只能使用原廠規(guī)定的制動液。當車輛裝備有安全氣囊(SRS)進行ABS檢修時,應(yīng)將SRS的功能暫時解除(需要注意的是,某些車須用專用儀器才能把SRS電腦中的指令刪除)。
這可防止SRS意外爆開而傷人,在高速試驗ABS的性能時特別應(yīng)該注意。
由于車速傳感器有磁性,容易吸上鐵屑,檢修時應(yīng)注意。另外,裝車速傳感器時,應(yīng)按規(guī)定的扭矩擰緊,并涂上指定的防銹劑(不能用黃油),并注意傳感器與齒圈的間隙。4汽車制動系的發(fā)展史及發(fā)展趨勢4.1制動控制系統(tǒng)的歷史最原始的制動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機械裝置向制動器施加作用力,這時的車輛的質(zhì)量比較小,速度比較低,機械制動雖已滿足車輛制動的需要,但隨著汽車自質(zhì)量的增加,助力裝置對機械制動器來說已顯得十分必要。這時,開始出現(xiàn)真空助力裝置。1932年生產(chǎn)的質(zhì)量為2860kg的凱迪拉克V16車四輪采用直徑419.1mm的鼓式制動器,并有制動踏板控制的真空助力裝置。林肯公司也于1932年推出V12轎車,該車采用通過四根軟索控制真空加力器的鼓式制動器。隨著科學技術(shù)的發(fā)展及汽車工業(yè)的發(fā)展,尤其是軍用車輛及軍用技術(shù)的發(fā)展,車輛制動有了新的突破,液壓制動是繼機械制動后的又一重大革新。DuesenbergEight車率先使用了轎車液壓制動器??巳R斯勒的四輪液壓制動器于1924年問世。通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動技術(shù)。到20世紀50年代,液壓助力制動器才成為現(xiàn)實。20世紀80年代后期,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,世界汽車技術(shù)領(lǐng)域最顯著的成就就是防抱制動系統(tǒng)(ABS)的實用和推廣。ABS集微電子技術(shù)、精密加工技術(shù)、液壓控制技術(shù)為一體,是機電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。它的安裝大大提高了汽車的主動安全性和操縱性。防抱裝置一般包括三部分:傳感器、控制器(電子計算機)與壓力調(diào)節(jié)器。傳感器接受運動參數(shù),如車輪角速度、角加速度、車速等傳送給控制裝置,控制裝置進行計算并與規(guī)定的數(shù)值進行比較后,給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令。1936年,博世公司申請一項電液控制的ABS裝置專利促進了防抱制動系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制動器;1971年,克萊斯勒車采用了四輪電子控制的ABS裝置。這些早期的ABS裝置性能有限,可靠性不夠理想,且成本高。1979年,默·本茨推出了一種性能可靠、帶有獨立液壓助力器的全數(shù)字電子系統(tǒng)控制的ABS制動裝置。1985年美國開發(fā)出帶有數(shù)字顯示微處理器、復(fù)合主缸、液壓制動助力器、電磁閥及執(zhí)行器“一體化”的ABS防抱裝置。隨著大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的出現(xiàn),以及電子信息處理技術(shù)的高速發(fā)展,ABS以成為性能可靠、成本日趨下降的具有廣泛應(yīng)用前景的成熟產(chǎn)品。1992年ABS的世界年產(chǎn)量已超過1000萬輛份,世界汽車ABS的裝用率已超過20%。一些國家和地區(qū)(如歐洲、日本、美國等)已制定法規(guī),使ABS成為汽車的標準設(shè)備。4.2制動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀當考慮基本的制動功能量,液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟的方法。即使增加了防抱制動(ABS)功能后,傳統(tǒng)的“油液制動系統(tǒng)”仍然占有優(yōu)勢地位。但是就復(fù)雜性和經(jīng)濟性而言,增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于“智能汽車”的新技術(shù)使基本的制動器顯得微不足道。傳統(tǒng)的制動控制系統(tǒng)只做一樣事情,即均勻分配油液壓力。當制動踏板踏下時,主缸就將等量的油液送到通往每個制動器的管路,并通過一個比例閥使前后平衡。而ABS或其他一種制動干預(yù)系統(tǒng)則按照每個制動器的需要時對油液壓力進行調(diào)節(jié)。采用的以滑移率為目標的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗規(guī)則的控制,與系統(tǒng)的模型無關(guān),具有很好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性,但調(diào)整控制參數(shù)比較困難,無理論而言,基本上是靠試湊的方法。然而對大多數(shù)基于目標值的控制而言,控制目前,車輛防抱制動控制系統(tǒng)(ABS)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品,并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用,但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計的。方法雖然簡單實用,但是其調(diào)試比較困難,不同的車輛需要不同的匹配技術(shù),在許多不同的道路上加以驗證;從理論上來說,整個控制過程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上,并未達到最佳的制動效果。另外,由于編制邏輯門限ABS有許多局限性,所以近年來在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展了車輛動力學控制系統(tǒng)(VDC)。結(jié)合動力學控制的最佳ABS是以滑移率為控制目標的ABS,它是以連續(xù)量控制形式,使制動過程中保持最佳的、穩(wěn)定的滑移率,理論上是一種理想的ABS控制系統(tǒng)滑移率控制的難點在于確定各種路況下的最佳滑移率,另一個難點是車輛速度的測量問題,它應(yīng)是低成本可靠的技術(shù),并最終能發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對以滑移率為目標的ABS而言,控制精度并不是十分突出的問題,并且達到高精度的控制也比較困難;因為路面及車輛運動狀態(tài)的變化很大,多種干擾影響較大,所以重要的問題在于控制的穩(wěn)定性,即系統(tǒng)魯棒性,應(yīng)保持在各種條件下不失控。防抱系統(tǒng)要求高可靠性,否則會導(dǎo)致人身傷亡及車輛損壞。因此,發(fā)展魯棒性的ABS控制系統(tǒng)成為關(guān)鍵?,F(xiàn)在,多種魯棒控制系統(tǒng)應(yīng)用到ABS的控制邏輯中來。除傳統(tǒng)的邏輯門限方法是以比較為目的外,增益調(diào)度PID控制、變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng),是目前所規(guī)律有一定的規(guī)律。另外,也有采用其它的控制方法,如基于狀態(tài)空門及線性反饋理論的方法,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。各種控制方法并不是單獨應(yīng)用在汽車上,通常是幾種控制方法組合起來實施。如可以將模糊控制和PID結(jié)合起來,兼顧模糊控制的魯棒性和PID控制的高精度,能達到很好的控制效果。車輪的驅(qū)動打滑與制動抱死是很類似的問題。在汽車起動或加速時,因驅(qū)動力過大而使驅(qū)動輪高速旋轉(zhuǎn)、超過摩擦極限而引起打滑。此時,車輪同樣不具有足夠的側(cè)向力來保持車輛的穩(wěn)定,車輪切向力也減少,影響加速性能。由此看出,防止車輪打滑與抱死都是要控制汽車的滑移率,所以在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展了驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR)。ASR是ABS的邏輯和功能擴展。ABS在增加了ASR功能后,主要的變化是在電子控制單元中增加了驅(qū)動防滑邏輯系統(tǒng),來監(jiān)測驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速。ASR大多借用ABS的硬件,兩者共存一體,發(fā)展成為ABS/ASR系統(tǒng)。目前,ABS/ASR已在歐洲新載貨車中普遍使用,并且歐共體法規(guī)EEC/71/320已強制性規(guī)定在總質(zhì)量大于3.5t的某些載貨車上使用,重型車是首先裝用的。然而ABS/ASR只是解決了緊急制動時附著系數(shù)的利用,并可獲得較短的制動距離及制動方向穩(wěn)定性,但是它不能解決制動系統(tǒng)中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能,同時可進行制動強度的控制。ABS只有在極端情況下(車輪完全抱死)才會控制制動,在部分制動時,電子制動使可控制單個制動缸壓力,因此反應(yīng)時間縮短,確保在任一瞬間得到正確的制動壓力。近幾年電子技術(shù)及計算機控制技術(shù)的飛速發(fā)展為EBS的發(fā)展帶來了機遇。德國自20世紀80年代以來率先發(fā)展了ABS/ASR系統(tǒng)并投入市場,在EBS的研究與發(fā)展過程中走到了世界的前列。德國博世公司在1993年與斯堪尼公司聯(lián)合首次在Scania牽引車及掛車上裝用了EBS。然而EBS是全新的系統(tǒng),它有很大的潛力,必將給現(xiàn)在及將來的制動系統(tǒng)帶來革命性的變革。4.3制動控制系統(tǒng)的發(fā)展前景今天,ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標準設(shè)備。車輛制動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴大控制圍、增加控制功能;另一方面是采用優(yōu)化控制理論,實施伺服控制和高精度控制。在第一方面,ABS功能的擴充除ASR外,同時把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴展進來,使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng),而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。制動器開發(fā)廠商還提出了未來將ABS/TCS和VDC與智能化運輸系統(tǒng)一體化運用的構(gòu)想。隨著電子控制傳動、懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展,將產(chǎn)生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),從而產(chǎn)生一些新的功能,如:采用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動的效率;在制動過程中,通過輸入一個驅(qū)動命令給電子懸架系統(tǒng),能防止車輛的俯仰。在第二個方面,一些智能控制技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是現(xiàn)在比較新的控制技術(shù),已經(jīng)有人將其應(yīng)用在汽車的制動控制系統(tǒng)中。ABS/ASR并不能解決汽車制動中的所有問題。因此由ABS/ASR進一步發(fā)展演變成電子控制制動系統(tǒng)(EBS),這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個重要的方向。但是EBS要想在實際中應(yīng)用開來,并不是一個簡單的問題。除技術(shù)外,系統(tǒng)的成本和相關(guān)的法規(guī)是其投入應(yīng)用的關(guān)鍵。經(jīng)過了一百多年的發(fā)展,汽車制動系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。隨著電子,特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。如凱西-海斯(K-H)公司在一輛實驗車上安裝了一種電-液(EH)制動系統(tǒng),該系統(tǒng)徹底改變了制動器的操作機理。通過采用4個比例閥和電力電子控制裝置,K-H公司的EBM就能考慮到基本制動、ABS、牽引力控制、巡航控制制動干預(yù)等情況,而不需另外增加任何一種附加裝置。EBM系統(tǒng)潛在的優(yōu)點是比標準制動器能更加有效地分配基本制動力,從而使制動距離縮短5%。一種完全無油液、完全的電路制動BBW(Brake-By-Wire)的開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動裝置成為歷史。全電路制動(BBW)其主要包含以下部分:a)電制動器。其結(jié)構(gòu)和液壓制動器基本類似,有盤式和鼓式兩種,作動器是電動機;b)電制動控制單元(ECU)。接收制動踏板發(fā)出的信號,控制制動器制動;接收駐車制動信
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