汽车电子制动系统

汽车电子制动系统（精选十篇）

汽车电子制动系统 篇1

1 系统的结构及其工作原理介绍

汽车电子机械制动系统(EMB)是指汽车进行正常行驶中,在制动踏板和制动器之间没有机械连接,而是利用传感器,电线、通信数据线等组成的系统。因具有机械连接较少、结构紧凑、制动性能良好等优点,它在汽车制动系统的应用前景较好

1.1结构组成

EMB主要是由电子制动中央控制器(ECU)、4个EMB执行器、制动踏板、电源和数据传输总线等组成:中央控制器用于接收制动踏板发出的信号,执行器结构包括电机控制器、直流电机和执行机构等。其系统结构框图如图1所示。

1.2 工作原理过程

在进行制动时,电子制动踏板在驾驶员制动力的作用下,将制动力大小、制动速度等转换为中央控制器可识别的电信号。在中央控制器中处理输出目标制动力信号,并分配到各自独立的EMB执行器中进行处理,进而输送到相应的控制器中,将制动力信号转换为电机的电压制电压控制量大小,使得驱动电机运转,推动制动压盘加紧制动盘,从而完成整个制动过程

2 系统的执行系统及容错控制

2.1 执行系统的组成

执行系统是与最终制动结果直接相关的部分,因此,执行系统的性能将直接决定着汽车制动效果在上述中提到,执行系统主要是由制动控制器、直流电机、减速齿轮、制动钳和其附属传感器、摩擦衬片等共同作用,完成制动过程。

2.2 容错控制

执行系统在工作过程中,不可避免地会出现故障,可能会影响甚至中断汽车的制动过程,造成事故。因此,需引入容错控制,以保证制动过程的正常运行。所谓“容错”,即在使用设备发生故障时,能够采取相应的措施,以保障系统在故障干扰下仍能正常工作或是略低于正常标准状态工作,从而实现基本功能。

容错控制(FTC)的基本出发点是充分利用系统中已有的冗余资源对故障进行容错当制动执行系统的某个零部件出现异常时,可利用其他冗余信息对故障零部件进行重构,以保证制动过程继续执行。其主要有被动容错和主动容错之分:被动容错方式即在刚进行设计时,对可能会发生的故障加以屏蔽,这样便可保证在出现故障时系统仍能继续工作;而主动容错方式则是在出现故障后,系统通过对控制器参数及结构的调整应对当前情况,其可操行具有灵活性。

3 系统的容错控制研究

3.1 故障类别

电机械制动执行系统主要是由制动控制部分和执行机构组成,所以,故障也多出于这些部分。常见的故障问题有执行器出错、传感器故障和执行机构失效等方式。由于执行器受程序保护,其故障发生率低于后两种方式,因此对执行系统的故障讨论主是从传感器故障问题及执行机构失效出发。

3.2 容错控制研究

针对传感器故障问题的分析,一般常用硬件冗余和解析冗余的方式对故障问题进行判断和隔离。硬件冗余的方式即利用冗余传感器装置对同一物理量进行测量,与结果比较得到残差。通过比较残差与阈值,从而对故障问题进行分析和定位,可实现对故障问题的快速诊断,并有效地隔离故障源,同时,需利用很大的空间对传感器数据进行备份,并且还需克服一些技术和成本较高高的问题。解析冗余方式则填补了硬件冗余的不足,即可通过对物理系统进行数学建模,减少阈值的检测,其将逐步取代硬件冗余方式对传感器进行故障诊断及自适成重构。可通过神经网络系统建立EMB系统辨识模型,将模型所得的输出与系统本身的输出结结果进行比对,进而对故障问题加以判断和隔离并重构。

执行机构的故障问题,可可通过各自的控制器装置将接收到其他车轮节点的制动信号采用同一种计算方式进行计算,将得到的目标值动力通过CAN (控制器区域网络)总线传递到中央控制单元进行比对处理,进而我出故障源并对其进行隔离

4 结束语

电子机械制动系统作为一个高度集成化的机电一体化装置,其制动效果的可靠性,将直接关系到汽车的安全性,快速并有效地检测出制动执行系统上的故障源问题,并进行有效容错,对提高电子机械制动系统的可靠性,切实保护驾驶员的人身安全具重大的实际意义然而,现有的容错控制技术还不完善,仍存在很多不足,还需进一步努力加以突破。

参考文献

中国汽车制动系统市场调研报告 篇2

一、中国汽车制动系统行业发展综述

现代汽车制动器的发展起源于原始的机械控制装置，最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，那时的汽车重量比较小，速度比较低，机械制动已经能够满足汽车制动的需要，但随着汽车自身重量的增加，助力装置对机械制动器来说越来越显得非常重要。从而开始出现了真空助力装置。

1932年生产重量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空助力器的鼓式制动器。随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。DuesenbergEight车率先使用了轿车液压制动器，克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世，美国通用汽车公司和福特汽车公司分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。经过80多年的发展，液压制动技术是如今最成熟、最经济的制动技术，并应用在当前绝大多数乘用车上。汽车液压制动系统可以分为行车制动、辅助制动、伺服制动等，主要制动部件包括制动踏板机构、真空助力器、制动主缸、制动软管、比例阀、制动器和制动警示灯等。在制动系统，真空助力器、制动主缸和刹车制动器是最为重要的部分，另外，汽车防抱死制动系统（ABS）也已经成为电子制动的标准配置。因为，对汽车制动系统的行业情况我们主要通过几个主要部件的产品来介绍。

轿车制动系统组成示意图（前盘后鼓）

1、前轮盘式制动器

2、制动总泵

3、真空助力器

4、制动踏板机构

5、后轮鼓式制动器

6、制动组合阀

7、制动警示灯

●真空助力器总成 现在汽车配套出于安全可靠方面的考虑，真空助力器往往和制动主缸一起形成真空助力器总成给车型配套。从中国汽车工业协会每年统计的20多家国内主要真空助力器总成生产企业来看，伴随着2000年以来我国汽车产量的发展，我国汽车真空助力器总成也获得了较快的发展，产量从2000年的193.89万套发展到2007年的650万套。根据汽车工业协会统计的数据来看，2004年我国平均每套真空助力器总成的价格是270元，2004年我国乘用车产量315万辆，粗略计算我国真空助力器总成2004年的市场需求规模在8.6亿元。2007年我国乘用车产量638万辆，但真空助力器总成的配套价格有所降低，约在250元左右，因此，2007年真空助力器的市场需求规模在16亿元左右。我国真空助力器总成企业主要配套车型情况

我国真空助力器总成企业主要配套车型情况

●鼓式制动器总成

目前，国内主要从事鼓式制动器总成的企业有万向钱潮、亚太机电、重庆红宇等一些企业。2004年前八家企业产量集中度达到85.4%。随着近几年汽车盘式制动器的发展，液压鼓式制动器目前只在一些比较低档的经济型轿车上在使用。根据慧聪汽车市场研究所最新的统计表明，2008年1～7月，我国乘用车中刹车制动器用鼓式制动器只占20%，并且鼓式制动器目前已经彻底退出前轮制动。目前鼓式制动器只有在商用车上还占有绝大的比例，采用的是气压鼓式制动系统。

我国鼓式制动器企业主要配套车型情况

我国鼓式制动器企业主要配套车型情况

●盘式制动器总成

2000年以来，我国盘式制动器市场需求增长速度发展非常快。从中国汽车工业协会统计的情况来看，2000年我国盘式制动器的产量只有57.58万套，到2004年迅速增长到468.72万套，增长7倍多，年平均增长率高达68.9%，2007年增长至1000万套。过去5年里，我国盘式制动器应用的增长非常迅速。国内从事盘式制动器的企业近年来也逐渐在增多，目前主要生产企业有亚太机电、重庆红宇、万向钱潮、浙江万安等企业。亚太机电一直是我国盘式制动器产量最大的企业。

我国盘式制动器企业主要配套车型情况

我国盘式制动器企业主要配套车型情况

●汽车防抱死制动系统（ABS）

汽车防抱死制动系统（ABS）是我国近年来发展比较迅速的电子制动系统之一，ABS分气动ABS和液压ABS两种，气动ABS主要适用于气制动的商用车，液压ABS主要适用于液压制动的乘用车。目前我国从事ABS研发和生产的中外企业有20多家。气动ABS目前国内有WABCO、广州科密、东风制动、重庆聚能、浙江万安等企业在生产。由于人们对ABS认识不高和多数厂商对推动安装ABS不是非常积极，目前我国气动ABS的安装率不足20%，应该有比较大的发展前景，而且气动ABS是国内国产化程度相对较高的电子制动产品。而我国液压ABS的配套主要在乘用车市场，而且配套率相当高，但是我国乘用车配套的液压ABS市场基本上都被外资企业所垄断。

二、我国汽车制动系统主要企业配套关系

我国汽车整车企业所用的液压制动系统主要由国内30家的中外资企业来配套，基本上是外资企业配套合资车型，内资企业配套国内自主品牌车型；外资企业以中高端市场配套为主，内资企业以中低端市场配套为主。在这些配套企业中，吉林东光制动器、万向钱潮、亚太机电、万安集团、廊坊卢卡斯（TRW）、上海SABS、万都等制动器企业所配套的企业和数量都比较多，配套市场主要集中在以上几家企业。其它企业要么的单一主机厂配套如日本爱德克斯，要么是配套几家整车企业，但配套规模不是很大。此外，苏州博世主要配套汽车电子制动系统。

我国汽车液压制动系统主要生产企业配套关系一览

我国汽车液压制动系统主要生产企业配套关系一览（上）

我国汽车液压制动系统主要生产企业配套关系一览（下）

l.我国汽车制动系统市场配套特点

Ø利益体系配套主导配套格局

自从德国大众于1985年3月，在上海成立了我国第一家汽车合资企业——上海大众汽车有限公司，一汽大众、上海通用、广州本田、北京现代、东风日产、东风雪铁龙、东风标致、天津一汽丰田、北京奔驰、华晨宝马等汽车合资企业的相继成立，国际汽车工业的“6+3”集团已经全部进入中国成立合资企业。在我国，车重3吨以下的乘用车生产成了以合资汽车为主导，国内民族资本汽车共存的局面。全球汽车基本上分为欧系、美系、日系、韩系等几大汽车体系，并为此形成一套自己的零部件供应体系。在我国已经成为全球各大汽车派系及本土汽车企业竞争的大市场，因此在汽车零部件的供应上，也呈派系配套之特点。利益体系配套主导着我国汽车零部件供应配套格局。

在汽车制动系统配套方面，欧洲车系如两个“大众”、华晨宝马、东风标致、南京菲亚特等整车企业基本上形成以BOSCH、TEVES、VALEO等在华独资、中外合资的企业配套为主，如上海SABS、苏州博世、南京跃进等，美系车如上海通用、长安福特等整车企业则以DELPHI、TRW的在华中外合资企业成为配套主力，如上海德尔福底盘公司、廊坊卢卡斯、重庆南方天合等；日系车厂如丰田、本田主要由日本ADVICS、AKEBONO、TOKICO、HITACHI等在华外商独资企业配套，如广州日信、天津爱德克斯、广州爱得克斯、苏州东机工、广州曙光制动器、佛山捷贝等。韩系车厂如北京现代、东风悦达起亚主要由韩国MANDO在中国的合资企业配套。国内自主品牌企业如奇瑞汽车、浙江吉利、西安比亚迪、长安汽车、哈飞汽车、昌河汽车等，主要生产低价位轿车，因此形成了内资企业配套为主的特点。在国内五大车系（欧洲系、美系、日系、韩系和本土系）中，日、韩系自我利益保护比较严重、排外心态比较突出，国内企业要进入它的配套体系相当困难，会以各种理由来拒绝，所以，日本、韩国在我国的零部件企业多以独资为主。相比之下，欧系和美系由于实行“全球化采购”的原则，体系相对比较开放，国内企业只要符合他们的品质、价格和供货能力要求，就有机会进入到他们的配套体系中，而且欧美系零部件企业多以中外合资企业为主，只是在高端技术上仍采用独资方式。所以，从国内汽车制动系统要发展合资车型配套，欧美车型可以作为突破口。Ø配套价格呈持续走低态势

最近几年来，随着国家对汽车政策的调整，我国汽车工业发展结束了2003年以前高速增长的“井喷”时期。在整车市场日益竞争激烈的情况下，我国各汽车主机厂纷纷采取降价行动，整车的降价直接导致零部件配套价格的下降，使不少汽车零部件企业的营收能力和创利能力受到严峻挑战。以我国某一汽车动器厂的配套价格为例，2001年平均每套真空助力器总成的配套价格为500元，到2005年就降到251元，配套价格缩水了一半，平均每年被迫降幅高达20%。在2007年面临着原材料价格涨价的情况下，配套价格下降幅度减少了。随着我国各汽车主机厂产能持续上升、计划产量目标持续攀高，在市场需求容量增长有限的情况下，整车价格调整的情况仍不可避免。因此，国内汽车零部件企业这种“增产不增收”的日子可能还要持续一段时间。同时，各种零部件原材料如钢材的持续上涨也加大了零部件企业成本管理的压力。因此有业界人士分析，在此情况下，我国汽车零部件行业将进入“三年洗牌期”，一些无实力的企业退出市场将不可避免。

2001-2007年某企业真空助力器总成平均配套价格变化情况

Ø系统化、模块化供货将成配套主流模式

为了降低生产成本，简化汽车制造工艺，节省装配时间，世界各大汽车公司开始要求零件厂成套、成系统供应，向装配模块化发展。零部件全球采购、系统配套、模块供货已成为国际潮流。因此系统化、模块化供货将成配套发展的主流模式，在国内已经开始显现。国内模块化供货首先从上海通用、上海大众的仪表板开始，上海延锋伟世通公司首先为上海大众和上海通用两家主机厂实行了仪表板方面的模块化供货。国内万向系统公司也在奇瑞、海马等整车生产企业周围建立了工厂，进行给整车厂初步系统化供货的能力尝试。另外，长春富奥与一汽集团也正在向模块化生产、供货方式迈进。然而，国内实现模块化的主客观条件还不成熟，因为能够参与整车设计的零配件供应商在国内并不多，尤其能够参加又都是存在信息化管理手段相对落后的内资整车企业；另外，放弃对总成以下零配件供应商的控制权，也是整车厂眼下难以接受的合作方式。对整车厂而言，一旦实现模块化供货，那些原来与它们直接打交道的一级供应商，如仪表板中的汽车仪表、汽车音响等厂商将会转身与模块供货商直接接触，如此一来，整车厂对整条供应链利润的控制力度就会削弱。此外，如果模块供货商为了追求自己利益，一旦出现产品质量问题，后果也要整车厂负责。同时，国内多数汽车零部件企业的实力和能力还比较欠缺，因此模块化生产和供货还存在较大的发展瓶颈和风险。相比较之下，国内企业要实现系统化供货，倒还是比较容易做到的事情。

三、我国汽车制动系统进出口情况分析

●进出口总量规模分析

2000年以来，我国汽车制动器产品进出口规模增长迅速。2005年与2000年相比，出口金额从26700万美元增长到106544.35万美元，增长了3倍，首次突破10亿美元。2007年我国汽车制动系统产品出口金额达到194831.17万美元，与2006年的140063.60万美元相比，增长了39.10%。

2003-2007我国汽车制动系统产品出口金额变化情况

●我国汽车制动系统出口目的地分析

从最近两年我国汽车制动系统产品的出口目的国集中度来看，美国是我国汽车制动系统产品出口的首位目的国家，2007年美国已经占到我们汽车制动系统产品出口总额的42.83%，远远高于其他国家。从2006-2007年以国别和地区统计的出口情况来看，我国汽车制动系统零部件出口市场主要集中在美国，2007年出口美国的金额达到83445.63万美元，所占比重达到42.83%。紧随其后的加拿大、日本和英国，金额的所占比例分别为4.82%、4.57%和3.54%。

2006-2007年我国制动系统零部件出口前30名的国家情况（单位：万美元）

2006-2007年我国制动系统零部件出口前30名的国家情况

四、中国汽车市场器经销商调查情况

研究中心在全国范围进行了汽车制动器市场问卷调查，主要目的是通过调查了解汽车制动器的市场状况，采用分层抽样和随机抽样相结合的抽样方法，调查了汽配市场发展成熟的北京、上海、广州、杭州、成都等城市的一级经销/代理商、4S/3S店、特约维修服务站、汽车修理厂、汽配城商户（二三级经销/代理商），调查内容包括经销商对制动器的品牌认知，各品牌的市场覆盖，经销商进货渠道等方面。共投放问卷340份，回收有效问卷300份。具体调查的样本分布情况如下：

1、经销商品牌知名度分析

从调查结果可以看出，经销商认为知名度大的品牌以国内品牌为主，在我们调查到的300家经销商中，制动器公认的比较出名的是浙江万向，第一提及率为21.1%，其次是浙江万安和浙江亚太机电。进口品牌中日本电装、德国博世、TRW也是经销商认为比较知名的品牌，但提及率比较低，经销商对部分国产品牌的认知高于进口品牌。目前我国制动器市场上品牌众多，调查中经销商提及的制动器品牌有30多个，除了浙江万向品牌知名度比较大，第一提及率达到21.1%之外（总的提及率达到32.6%），知名度排在第二位的浙江万安品牌，浙江万安的第一提及率为15.30%（总的提及率达到30.3%），知名度排在第三位的浙江亚太机电品牌，亚太机电的第一提及率为6.7%（总的提及率达到28.1%）。从产品生产地区来看，浙江是我国制动器主要的生产基地，知名度提在前四位的制动器生产企业都为浙江企业。

知名度前十一品牌

2、各品牌市场覆盖率情况

从本次调查结果来看，我国制动器各品牌的市场覆盖率和知名度的高低情况基本一致，浙江万向是市场上产品覆盖面最广的品牌，全国有17.02%的经销商在销售浙江万向的制动器，其次是浙江瑞安瑞立、浙江亚太机电和浙江万安，分别有11.49%、10.21%和9.79%的经销商在经销浙江瑞安瑞立、浙江亚太机电和浙江万安。之后是日本电装、上海制动器和武汉天合。

各品牌市场覆盖率

经销商在选择代理什么品牌制动器产品的时候，主要考虑制动器产品的质量、价格和品牌三大因素。有92%的经销商在选择制动器时要考虑制动器的质量，77.33%的经销商要考虑制动器产品的价格，70.67%的经销商要考虑制动器产品的品牌。经销商们在选择经销制动器品牌的时候，不太考虑厂商的广告支持力度和产品的功能因素。

经销商选择经销产品的考虑因素

3、产品进货渠道情况

从经销商的调查结果来看，有48.00%的经销商是从区域总代理商处进货的，占到大多数，其次是有41.33%的经销商是直接从制动器厂商进货的，从二级代理商处进货的有10.00%，对于经销商来说，从区域总代理商处进货或者从制动器厂商直接进货，可以减少中间环节，能够在销售中获取更多的利润。经销商进货渠道情况

4、购买者购买影响因素分析

调查结果显示，在经销商看来有30.67%的客户是自己很了解，做购买决策时不受别人影响，有17.33%的客户接受汽车经销商的推荐，有16.00%的客户接受汽车制动器经销商的推荐，有15.33%的客户依据的是朋友介绍，广告对制动器购买的作用不大，仅有8.00%的客户购买行为是受广告的影响。由此可见，除了自己很了解之外，汽车经销商和制动器销售商的推荐对客户的购买具有较大的说服力和影响力。

购买影响因素

五、我国汽车液压制动系统市场未来需求特点分析

Ø电子制动系统如ABS的需求作用日益明显

最近几年来，我国液压ABS产品发展很快，去年我国乘用车ABS的安装率已经达到55%。未来几年，我国ABS的安装率将继续提高，逐渐从目前的中高端车型向低端车型普及发展。目前，配置ABS的成本比例还是比较高，每套配套价格在1000多元，未来国产ABS产业化后，ABS的配套价格肯定会有所降低。另外，为了给车主提供更安全、舒适的乘车环境，因此，ABS也是低档轿车配置上的一个主要卖点。同时，围绕着ABS的安装，与ABS产品相配套的中心阀式、液压调节器、感载比例阀应用的数量也随之增多。从低端轿车市场来看，围绕着ABS应用的拓展是我国汽车制动系统需求的一个主要特点。

Ø低端轿车高配置化发展

随着一些技术的日渐成熟和规模化生产，导致一些原来只用于高端轿车市场的产品开始逐渐向低端市场应用。典型的例子是ABS。原来ABS只用于高级轿车上，现在已经普及到中级轿车，今后5年，在国内也将成为低端轿车的标准配置。此外，像以前主要在一些高端轿车采用的主动式真空助力器、贯穿式助力器、盘式制动器、通风盘式制动器等，也将在中低端市场开始普及配置。在整车、配套市场竞争激烈的情况下，对传统汽车制动系统产品来说，“低端轿车高配置”是现在市场需求一种新特点。

Ø降低成本仍成采购主流

去年，我国汽车市场需求接近600万辆，国内汽车产量是570万辆，进口30万辆。看起来我国汽车市场还存在供不应求的现象。实际上不是这样的，因为国家统计的数据是整车厂产销的数据，这个数据包括经销商渠道中的库存。实际销售远没有那么多，据我们了解，一个正规有规模的4S店，通常库存车辆90～130辆左右，因为车型多、颜色多，每款3辆，就上百辆了。2004、2005年仍然是我国车市相对萧条的年份，在商用车市场尤其如此。据一些媒体报道，到2010年，我国汽车产能将达到1800万辆，实际需求只有1000万辆，产能空置800万辆。在这种情况下，整车竞争将更加激烈。目前，一般整车厂与供应商在协议上都有规定每年配套价格降幅5～10%左右的条款。在竞争激烈的情况下，一些整车厂往往采取更为激进的做法：确定总体车价目标，然后分解到各个零部件。这必然导致供应商无法按自己的价格预期实现配套。一汽大众推行“疯狂国产化行动”的核心目标就是降低成本。据说压缩成本的力度非常大，无论哪个品牌都下达了有挑战性的降低成本任务，对配套厂也下达了目标。自2001年以来配套价格平均每年降幅达20%，未来几年，无论是经济型轿车还是中高端商务车，尽量降低成本仍然是采购的主流手段和目标。

Ø系统化、模块化需求增加

系统化、模块化供应是当今汽车零部件发展的国际潮流。在我们国内以逐渐引起重视。以往我国一家整车上少则100多家零部件供应商，多则400～500家。如此庞大的一级供应商，不仅增加了主机厂管理的难度，而且对产品质量的提高和长远发展也产生不了积极的效果。目前，国内整车厂为了降低生产成本，简化汽车制造工艺，节省装配时间，也逐渐减少供应层次，重点放在发展10～20家一级供应商也就是战略合作伙伴上，由这一、二十家企业提供产品系统化、模块化供应。上海通用已经将整车划分为18个模块，每个模块基本上由一家企业负责。系统化、模块化供货是发展的一种趋势。

当然，国内能否系统化、模块化还在于主机厂观念、意识的转变。有一些企业搞“系统化”报价，结果在主机厂很难接受。因为主机厂现在对成本控制非常严格，“系统化报价”价格太高，容易成为主机厂成本削减的主要目标。所以一些搞“系统化报价”企业也不得不采取“化整为零”的方式，来规避降价的风险。这个例子说明：一是系统化供货与系统化报价是有根本区别的，“系统化报价”只是“系统化供货”的总体价格表现。二是系统化供货是有前提条件的，就是主机厂与供应商是处于什么样的利益关系，并不是所有的配套商都能实现给主机厂系统化供货。

Ø国际市场对中国需求增大

在全球化采购的趋势下，国际汽车跨国企业加强了在中国零部件采购的步伐，也对中国发展汽车零部件带来了机遇。在汽车制动系统产品方面，2000年以来，我国汽车制动系统的出口总额几乎一直都在增长，平均年增长幅度达到32.5%，而且出口价格还稳中有升。目前，我国万向集团的出口比例占到总收入的27%，亚太机电、万安集团在8～9%，上海SABS在1.2%。我国汽车制动系统产品出口主要集中在浙江的民营企业，而其它一些企业如国企、合资企业，出口的比例不大。我国汽车制动系统产品在争取国际市场方面，还有很大的发展前景。

Ø上下游产业产品技术发展情况

传统液压制动产品的存在“原材料——各个零部件——液压制动产品总成——整车厂”这样的一条上下游产业供应链关系。在这个产业链中，原材料、各个零部件是制动产品总成的上游，整车厂是总成的下游。铸铁是最重要的上游产品，除铸铁外，制动器用摩擦材料应该是最重要的上游产品了，因此，在此主要简单介绍汽车用摩擦材料技术的发展情况。

80年代之前，国内外都主要采用有石棉树脂型摩擦材料用于汽车制动，但因石棉摩擦产生有毒粉尘吸入人体后对肺产生影响，以及产生环境污染，同时在高速、高温下，石棉材料的强度、摩擦系数、耐磨性能等均下降，因此，汽车制动块无石棉化已是一种必然的发展趋势。国外从70年就开始禁止采用石棉用做制动材料，我国在1999年修改的GB12676-1999法规也明确规定“2003年10月1日之后，制动衬片应不含石棉”。70年代中期以来，国际上在研制非石棉制动材料取得突破性进展，相继开发出半金属型摩擦材料、烧结摩擦材料、代用纤维增强或聚合物粘结摩擦材料、复合纤维摩擦材料等等，这些材料的共同特点是均无石棉成分。目前国际上还第三代摩擦材料——无石棉有机物NAO片。主要使用玻璃纤维、芳香族聚酰纤维或其它纤维（碳、陶瓷等）作为加固材料。其主要优点是：无论在低温或高温都保持良好的制动效果，减少磨损，降低噪音，延长刹车盘的使用寿命，代表目前摩擦材料的发展方向。

目前国内多以半金属纤维增强复合摩擦材料应用最为普遍。但一些企业和地方根据本身的特点，也在研究新型摩擦材料，比如由河北工业大学所承担的科研项目“替代石棉制品汽车制动摩擦片的研制”中，采用当地的海泡石纤维来研制摩擦材料取得初步成功；西安交大与广东省东方剑麻集团有限公司联合研制采用剑麻作为增强纤维也初步取得成功，据报道该制动器的摩擦系数、磨损率、硬度、冲击韧性等各项性能均达到国家标准、具有摩擦系数平稳、热恢复性能好、刹车噪音小、使用寿命长、低成本等优点。另外，国内有人研究采用水镁石做摩擦材料的。不同的纤维有不同的优缺点，因此研制一种比较符合各种要求的摩擦材料也就成为人们的追求。但不管如何，未来汽车制动摩擦材料必须是环保化、高速化、轻量化以及低成本的原则。汽车制动器未来的发展重点是浮钳式盘式制动器。尤其在前轮安装的通风盘式制动器又是发展重点。另外，作为需要在增大制动力的一种制动产品，双盘式制动器在商用车应用的气压式双盘式制动器将是未来发展的方向。在后轮盘式制动器中，带驻车制动器功能的盘中鼓式制动器将是未来发展的一种趋势。随着BBW技术的发展，盘式电动制动器是未来发展的重点方向。

汽车车制动器产品技术发展方向

汽车车制动器产品技术发展方向 Ø我国汽车制动系统未来发展趋势

1、我国汽车产量每年保持大约15%左右的增长速度，2009年计划产量达到1000万辆，因此对汽车制动系统的总体需求量在继续扩大；到2015年，我国汽车产量规模将达到1500万辆左右，我国汽车市场规模接近或超过美国。

2、我国汽车制动器产品的出口规模进一步扩大；

3、国外ESP将成为标配，国内ESP应用规模继续扩大，将从2004年3%发展到2010年30%以上；

4、因能源紧张之因素，电动汽车或者混合动力汽车可能会获得快速发展，全电制动技术在它们那里得到广泛应用。

汽车电子制动系统 篇3

关键词：电子机械；制动系统；CAN通信

中图分类号：U463.5；U463.6 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 18-0000-01

电子机械制动系统起初属于飞机领域，但是随着汽车行业的发展，制造企业在汽车制动中引进了电子制动，而且其在汽车领域中表现出高效、快速的制动特性，提高了系统对CAN通信的依赖度。CAN通信在汽车电子机械制动系统中起到传输的作用，能够在最短的时间内传递制动信号，只有排除机械制动系统中CAN通信的干扰因素，才能保障其在汽车制动中的高效应用。

一、汽车电子机械制动系统CAN通信的问题

近几年，汽车电子机械制动系统的发展非常迅速，其中比较典型的是ABS防抱死系统，防止汽车在紧急刹车时出现车轮抱死，提高汽车紧急制动的安全度。以汽车电子机械制动系统中的ABS为例，分析CAN通信存在的问题，如下：

（一）CAN通信的节点问题

CAN通信中的节点问题集中在ABS的硬件设备上[1]，实际CAN通信中常出现的节点问题主要有：（1）CAN通信中的制动节点处缺乏稳定的依据，一旦制动系统受到紧急指令，较容易在制动节点处延迟CAN的通信传输；（2）CAN通信中的电路节点缺乏约束性，其对ABS产生一定的制约性，降低CAN通信的效率，同时导致CAN通信较容易受到外界因素的干扰；（3）芯片选型达不到通信的标准要求，无法实现CAN通信的高效传输，不能体现实时特性的通信传输，而且芯片内缺乏准确的控制条件。

（二）CAN通信中的软件问题

CAN通信中的软件系统较为繁琐，不仅需要达到准确的控制能力，还要满足各项通信模块的需求。CAN通信中的软件问题，主要集中在软件配合方面，由于参与通信的软件数量比较多，部分特殊软件无法实现稳定的配合，因此干扰了通信环境中的软件运行。例如：CAN通信中的软件接收到汽车电子机械制动系统的信息后，导致其在缓冲区内停留的时间过长，延迟电子制动的信息，对整个CAN通信系统存有一定的冲击性，增加汽车制动的风险性。

（三）CAN通信中的设计问题

汽车电子机械制动系统CAN通信设计是在仿真环境中完成的，仿真环境与实际环境仍然存在差别，增加出现设计故障的可能性。仿真是CAN通信设计的基础支持，完成设计的开发到测试。目前，CAN通信仿真软件比较多，导致设计中出现了诸多漏洞，拉大與实际应用的距离，不能为制动系统提供到位的CAN通信。CAN通信中的设计环节潜在了风险隐患，导致通信环境出现较大的漏洞，一旦应用在汽车ABS中，很容易引发制动事故。

二、汽车电子机械制动系统CAN通信问题的解决措施

结合汽车电子机械制动系统CAN通信中存在的问题，提出对应的解决措施，不断优化制动系统的应用，进而提高汽车电子机械的制动能力。

（一）解决CAN通信中的节点问题

针对CAN通信中的节点问题，主要优化措施包括：（1）CAN通信中的制动节点，属于通信优化的重点部分，制动节点处的通信必须具备高效的处理能力，完成电子机械制动系统的多项运算；（2）优化电路节点，需重点考虑与电路相关的控制器、连接等问题，通过加强信号采集，排除外界对CAN通信电路的干扰，紧密连接车轮与制动系统，保障CAN通信电路能够全面收集汽车信息，进而提出准确的电路服务；（3）芯片选择需要满足CAN通信节点的需求，芯片本身存在接口，需达到电机的控制标准，尤其是芯片中的控制器，需在CAN通信中实现分布控制，利用芯片内的编程设计，实现节点控制。

（二）解决CAN通信中的软件问题

汽车电子机械制动系统内，提高CAN通信的软件质量，需强化各个软件的配合。CAN通信中的软件受到节点与控制的影响，具备集成的优势，促使软件设计围绕MSCAN展开，尤其是MSCAN的各项运行模块，如：报文、接收等，不同的软件模块对应了匹配的功能，按照MSCAN在软件配合方面的原理，保障每项环节均可达到设定的标准[2]。例如：初始阶段的软件设计，必须遵循配置、滤波的要求，既可以完善软件设计中的选择，又可以确保读取速度，提高汽车电子机械制动系统的效率，排除软件设计中的不良因素。

（三）解决CAN通信中的设计问题

CAN通信的设计必须符合汽车电子机械制动系统的实际需求，为解决CAN通信中的设计问题，需要在仿真环节后，再次进行实践模拟，充分利用模拟找出仿真环节中的缺陷，通过模拟运行排除仿真环节中的不足之处，进而优化CAN通信的运行[3]。例如，结合汽车电子机械制动系统研发的ABS，在投入运行前期，需通过CANoe软件进行仿真检测，首次检测时需要利用CANoe的在线条件，以此来完成仿真验证，后期为CANoe设定离线环节，离线仿真能够充当实践模拟的环节，基本等同于汽车的实践测试，有利于强化CAN通信设计的性能，发挥CAN通信设计的优势。由此，提高CAN通信的设计能力，确保其在汽车电子机械制动系统内具备良好的通信条件。

三、结束语

未来汽车行业的发展，使得汽车不仅行驶有力，更要有最短的制动距离，能够在高速转向时要有灵敏的方向操纵性。CAN通信的效率与汽车电子机械制动系统的效率存在直接的关系，致力于解决CAN通信中的问题，可稳固其在汽车领域中的应用地位，同时发挥高效的通信能力，优化电子机械制动系统的运行，稳定服务于汽车的制动系统。

参考文献：

[1]傅云峰.汽车电子机械制动系统设计及其关键技术研究[D].浙江大学，2013（23）：90-92.

[2]梁业宗.基于CAN总线的汽车车身控制系统的研究与设计[D].武汉理工大学，2011（20）：16-18.

[3]姜竹胜.基于控制器局域网（CAN）的汽车车身控制系统设计研究[D].合肥工业大学，2012（14）：12-14.

汽车电子制动系统的研究与发展 篇4

现行汽车电子技术发展背景下, 汽车制动系统设计中更侧重于使环保问题、能源问题得到解决。从国外电子制动研究现状看, 如ABS系统的出现、压力分配技术的使用, 很大程度使制动系统性能得到提高。相比之下, 国内在研究与开发中多集中在动力源电动化改造方面, 滞后性较为明显。因此, 本文对电子制动系统进行研究, 具有十分重要的意义。

1 汽车电子制动系统发展情况

自上世纪80 年代以来, 汽车领域中广泛应用的制动系统主要以ABS为主, 其又称之为防抱制动系统。该系统本身将液压控制、精密加工以及微电子等先进技术融于一体, 且在安装中也可使汽车操纵性、安全性等得到提高。在科学技不断发展下, 原有的制动系统适用性逐渐下降, 要求将控制技术引入其中, 确保控制功能得到增加且高精度、伺服等控制得到加强。从现行制动系统发展形式看, 因大规模集成电路不断发展, 使制动系统操作机理发生明显变化, 如EHB系统的安装。近年来, 汽车电子系统设计中强调对原有有形连接利用电子信号取代, 这样汽车设计时无需引入制动总泵、软管以及其他连接件, 整体重量得到减轻, 且制造成本与汽车油耗问题都可得到控制。综合来看, 汽车中的操作部件以及电线布置都将更具灵活性, 使设计自由空间得到扩大。

2 电子制动系统结构与特征研究

关于电子制动, 可将其理解为系统运行中, 无需利用机械构件将制动器、制动踏板进行连接, 而直接将制动管路与电线引入其中。同时, 制动力大小与分配完全由电控元件进行控制, 这样传统ASR与ABS系统功能都可得到发挥。从现代电子制动系统构成上看, 其主要包括:1制动控制单元。该单元可叫做ECU, 能够根据来自制动踏板的信号, 对制动器制动进行控制, 并在车轮传感器向其发送信号后, ECU会自动判断是否有打滑、抱死等问题存在, 在此基础上达到驱动防滑、防抱死的目标。且ECU运行中能够集成所有制动、控制系统, 如悬架系统、变速系统、导航与定位系统等;2制动器。该构件接近于液压制动器, 在结构上表现为鼓式制动器、盘式制动器两种;3线速。其作用在于将电控制、能源信号向系统传送;4车轮速度传感器。对于车轮速度, 传感器能够及时、可靠的对其获取;5电源。其主要将能源向电制动系统输送。

从这些制动系统结构看, 其在优势上较为明显, 具体体现在:1制动距离得以缩短, 系统稳定性较强;2利用数据线对制动踏板、执行器进行连接;3运行中无需引入制动液, 环保效果较为明显;3制动踏板灵活性较强, 可根据需要进行调整, 安全性与舒适度较高;4稳定、制动功能较为明显, 常见的ACC、 TCS与ABS都可发挥相应的功能;5直接联网交通管理系统, 并将较多附加功能集成其中, 常见的驻车制动便为附加功能。

3 电子制动系统关键问题与模块化设计

以BBW系统为例, 由于其在设计中未将液压设备、机械后备等未设置其中, 要求系统应保证能够容错且具有较高的可靠性。对此在设计中便需考虑到其中较多关键性问题, 具体为:第一, 驱动能源问题。通常盘式、鼓式两种制动在功率要求上分别为1k W、 100W, 这种情况下电气系统将无法保证电气制动运行, 要求进行42V电压系统的构建, 使高电压情况下系统安全问题得到解决。第二, 容错问题。为使容错系统安全性得到提高, 较多制动系统设计中多采取设置后备系统方式, 若系统中控制单元发生异常, 需进行后背装置的启用。即使将CAN等通信系统引入车辆中, 容错要求也将难以得到满足。对此问题, 可考虑将TDMA引入, 其能够使预测信息过于滞后的问题得以解决。第三, 执行器问题。在执行器选择中, 主要需保证其能够在高温环境下可靠运行。除此之外, 制动系统设计中的关键问题也表现在抗干扰处理方面, 需注意综合考虑导航、悬架以及转向等问题, 进行数据总线系统的构建, 在此基础上解决干扰信号问题。

另外, 在模块化设计过程中, 主要需从车轮制动模块、中央电子控制单元以及踏板模块等方面着手。以其中中央控制单元为例, 应保证控制单元能够高度集成所有制动系统与控制系统, 能够解决车轮打滑或抱死等问题。再如车轮方面, 其需保证在合理选择驱动电机的基础上, 使减速机构、滚珠丝杠副以及传感器等性能充分发挥, 以此满足制动系统运行要求。

4 结论

电子制动系统的设计与研究是未来汽车行业发展需考虑的重要问题。实际进行制动系统设计中, 应正视当前制动系统发展现状, 根据其结构与特征, 做好关键性设计工作, 并保证各模块合理设计, 这样才促进制动系统性能的进一步提高。

参考文献

[1]文天光.实时汽车电子辅助制动控制系统的关键技术研究与实现[D].哈尔滨工程大学, 2013.

[2]傅云峰.汽车电子机械制动系统设计及其关键技术研究[D].浙江大学, 2013.

汽车制动系统之真空助力器 篇5

汽车真空助力器是一个气动部件，由许多不同材质的零件组合而成，除金属件外，活塞体是电木材质，而膜片和密封件及反作用盘都是橡胶件，所以，其工作原理、设计结构和相关技术难度可想而知。

我国对汽车真空助力器的研制和生产始于上世纪八十年代，并且于1987年制定了我国第一部关于汽车真空助力器的汽车行业标准，即ZB/T24003-1987《真空助力器技术条件》和ZB/T24004-1987《真空助力器实验方法》(现均已被替代)，这两个行业标准的出版，有利的刺激了我国汽车真空助力器行业的发展，填补了我国在这项领域的空白，由此，我国汽车真空助力器行业进入了一个新纪元。

可是，由于我国工业基础较为落后，理论基础能力有限，一些重要的学术期刊在上世纪九十年代才出现，而其他大多数还维持在维修和加工工艺层面上的论述和探讨，所以，客观的说，我国现在关于这方面的理论水平和成果以及产品质量，同先进的西方国家相比还相差甚远。

近年来，我国汽车工业科技人员在真空助力器的研发上做了一些大胆的尝试和创新，也取得了一些成绩，但总体说来，我国具有自主知识产权和实用意义比较显著的产品的创新还有待进一步的探索和提高，在学术领域内，对汽车真空助力器进行系统研究的资料很少见，特别是深层次的研究成果更少，这种现状对我国国产真空助力器的生产企业和整个汽车行业都是不利的因素。

评价一辆汽车好与坏，是否优越，是否舒适，外观是否精美，是必不可少的，但也不能说明这辆车的优良，而是要考虑车的安全系统才是最为关键的指标，那就是制动系统的控制，真空助力器正是汽车制动系统的执行单元。

事实证明，现代人们在购车时，首现考虑的就是安全性，进而选择款式，但这就同我国落后的技术和局部领域的空白，势必影响到我国汽车行业的发展。

俗话说，有利就有弊，虽然这个领域我们的技术及人才不多，可是，这也给我们留下了广阔的发展空间和培养更高尖的技术人员的机会，所以，研究和发展汽车真空助力器的相关技术迫在眉睫，并且也具有深远意义。

现如今，我国已经有很多生产汽车真空助力器的厂家，而且也有很多国内知名的企业，但具有自主知识产权的产品不多，研发能力也很弱，所以，还处于多而不精，大而不强的状态。

今天，汽车真空助力器行业已经是一项关键项目，增强工业基础，发展相关科技已经是刻不容缓，尤其对我国这个汽车工业落后而需求过多更应该是如此。

在世界大发展中，我们似乎更应该支持国产化。

事实上，汽车制动系统的研发中，真空助力器仍然是制动系统的执行元件，可在国内尚且没有一部完整的汽车真空助力器的设计手册及系统而深入的相关理论，部分重要的原理被忽视或未被发现，缺乏设计依据和理论基础，这些方方面面的问题，严重的制约和影响着我国关于这方面的行业的研制和设计能力，而现有的助力器更是缺少质量保障。

由此可见，只有全面了解真空助力器工作原理和掌握细节构造，才能更有效的让我们在汽车制动系统，即真空助力器这方面有作为，这时我们不妨谦虚向西方发达国家学习或借鉴。

在国外，对真空助力器相关理论进行研究的学者们已经对其进行了细致的研究与探讨，相关的文献及作品也被其他学者所引用。

在其后的进一步研究、修正和补充中，在这方面的很多领域，取得了丰富的研究成果，同时，也为现代汽车制动理论和提高奠定了良好的基础，这不失为提供给我们的第一手好资料，通过学习、借鉴，我们可以对这块领域弥补自身的不足与空白。

同时，国家也可以出台一些政策对策来解决当前形势，就我个人愚见，建议如下：

1.将这项技术科研纳入为国家产业政策，大力倡导全民创造，提出产品的科研分析报告，并实行鼓励制度，将其转化为现实意义。

2.国家出资，对国内现已掌握的技术继续深化发掘，使更好更快的推出同类型新产品的研发力度。

3.引进国外先进技术，结合我国汽车产业现状，尽快提出适合本国产品的新路线，创新自主品牌和意识。

总之，汽车真空助力器行业的发展前景非常好，不仅可以增加我国人口的就业率，还可以大幅增加我国汽车行业的收入，更重要的是，为我国汽车行业在世界之林处于不败地位奠定了更加丰厚而牢不可摧的坚实基础。

汽车真空助力器的使用与维修【2】

摘 要：当汽车在行驶一定里程后，制动系统中的某些部件会出现问题。

其中真空助力器因为频繁使用容易出现故障，该文以真空助力器的组成、原理为基础，对其检查、调整和维修方面进行了阐述。

关键词：真空助力器 检查 调整 维修

真空助力器主要用于汽车制动，真空助力泵将制动踏板产生的输出力放大后产生制动主缸的输入力。

制动主缸又将真空助力器的输入力转化为液压输出到制动管路，将机械力转化为液压力。

1 真空助力器的组成

见图1。

2 真空助力器的工作原理

真空助力器是一个直径较大的腔体，内部有一个中部装有推杆的膜片(或活塞)，将腔体隔成两部份，一部分与大气相通，另一部分通过管道与发动机进气管相连。

它是利用发动机工作时吸入空气这一原理，使助力器的一侧真空，相对于另一侧正常空气压力的压力差，利用这压力差来加强制动推力。

即使膜片两边只有很小的压力差，由于膜片的面积很大，仍可以产生很大的推力推动膜片向压力小的一端运动。

真空助力系统是在制动的时候也同时控制真空助力器的真空使膜片移动，并通过联运装置利用膜片上的推杆协助人力去踩动和推动制动踏板。

汽车真空助力器在工作过程中存在着三个平衡位置，在加载时(或制动时)空气阀口处于若即若离状态，此时控制在空气阀口处无形变，而真空阀口处于关闭状态，控制阀在真空阀口处有形变在卸载时(或取消制动时)真空阀口处若即若离的状态，此时控制阀在真空阀口处无形变，而空气阀口处于关闭状态，控制阀在空气阀口处有形变;当制动稳定在某一时刻，输入力不再变化时(即助力器处于无运动趋势的状态)，空气阀口和真空阀口均处关闭状态，控制阀在真空阀口处和空气阀口处均有形变。

这就是真空助力器在工作状态下的三个平衡位置。

3 真空助力器的常规检修

可以用真空表检查发动机进气歧管真空度，当发动机怠速运转时真空度达到46.7 kPa，中速运转到53.3～66.7 kPa.说明真空度正常。

如果没有真空表，可用下述方法检查。

拆下助力气室的真空管，用手堵住管口后启动发动机1～2 min，若手感吸力甚微，可能是软管破裂或接头处漏气;若感到吸力大，说明真空度足够。

真空度不足可能是接头孔堵塞或进气支管有裂纹，支管固定螺丝松动，支管衬垫冲坏，气门或气缸严重漏气，应及时维修。

(1)启动发动机运转1～2 min后熄火，踩制动踏板几次，踩下的行程逐次缩小，说明助力器工作良好，否则表明密封不良有故障。

汽车电子仪表显示系统的故障检修 篇6

1.电子仪表显示系统检修注意事项

汽车电子仪表显示系统在检修中，需注意以下事项：

(1)汽车电子化仪表比较精密，对检修技术要求较高，检修时应遵照各汽车实用维修手册中的有关规定，必要时，电子化仪表装置应送专业维修单位检修。

(2)汽车电子化仪表显示板与母板(逻辑电路板)不仅较容易损坏，而且价格也较贵，因此，在使用与检修时应多加小心。除非有特殊说明，否则不能将蓄电池的全部电压加在仪表板的任何输入端。在检查电压、电阻时，应使用高阻抗仪器(不能使用简易仪表)，若检修汽车仪表时使用不当，常常会造成微机电路的严重损坏，因此，进行仪表检修时应特别注意这一点。

(3)对需要检修的电子仪表板，拆卸时首先应切断电源，而后按拆卸顺序进行拆卸。应特别注意拆卸时不能敲打、振动，以防损坏电子元器件。

(4)在拆装仪表板总成之前，脱开连接器或端子时，应先脱开蓄电池端子。更换电子仪表元器件时，应小心静电造成元器件的损坏。

(5)发动机运行时不能将蓄电池断开，因为这会引起瞬间的反电势，导致仪表损坏。

(6)在处理电子式车速/里程表的电路板时，必须使用原来的塑料盒，以免因静电感应而损坏。若不慎碰触电路板的接头时，将会使仪表的读数消除，此时就必须送专业维修后才能使用。

2.电子仪表板常用的检测方法

汽车的很多电子仪表板都是由微机进行控制，同时具有自检功能。只要给出指令，电子仪表板的电子控制器便对其主显示装置进行系统的检查，若出现故障，便以不同的方式警告驾驶员，显示系统出现故障，同时将出现故障部位故障码储存，以便维修时将故障码调出，指出故障部位。当确认仪表板有故障时，应进行检测。

(1)用快速检测器进行检查

快速检测器能发出模拟各种传感器信号，用它能够迅速测出故障的部位。如在使用测试器向仪表板输入信号时，仪表板能够正常显示，说明传感器或其电路有故障。若显示器仍不能显示，再将测试器直接接在仪表板的有关输入插座上，此时若显示器能正常显示，说明线束和连接器有故障，否则表明仪表板有故障。

(2)用电脑快速测试器

这种测试器能够模拟燃油的流量和车速传感器的信号，同样把测试器所发出的信号从不同部位输入，即可检验传感器、线束对号电脑和显示装置工作是否正常。

(3)用液晶显示仪表测试器检查

该测试器在测试时接在仪表板上，能为仪表板和信息中心提供参照输入信号，这就可检测出信息中心的工作状态。这种测试的目的是，对仪表板有无故障做进一步的验证。

3.电子仪表板常见故障的检测

汽车电子仪表显示系统的故障，一般都出在传感器、连接器、导线、个别仪表及显示器上。检修时应先将传感器电路断开或拆下，用检测设备对它们进行逐个检查。

(1)传感器的检测

首先将传感器的电路断开或拆下传感器，用仪器进行逐个检查。对各种电阻式传感器的检查，通常是采用测量其电阻值的方法来判断它的好坏，即把所测得的电阻值与其规定的标准电阻值相比较，判断传感器有无故障，若所测的值小于规定的数值，表明传感器内部短路。传感器一般是不可拆、不可维修的元件，若有故障只能更换新件。

(2)连接器的检查

采用电子仪表的汽车，往往需要很多连接器把电线束连到仪表板上去。这些连接器一般都采用不同颜色，以便辨认它属于哪一部分的连接。为保证其连接可靠、牢固，连接器上都设有闭锁装置。检查时可用眼看或手摸的方法进行，连接器装置要齐全、完好，插头、插座应接触可靠、无锈蚀。仪表电路工作中用手触摸连接器，应没有明显的温度感觉，若温度过高，说明该连接器接触不良，应查明原因予以排除。

(3)个别仪表故障诊断

若电子仪表板上个别仪表发生故障，应检查与此仪表相关的各个部分。首先应检查各导线的连接状况，包括各连接器的接触状况，线路是否破损、搭铁、短路或断路等。然后再用检测设备分别对该仪表及传感器进行检测，查明故障原因，予以修复，必要时更换新的元件。

(4)显示器故障检修

一旦电子仪表板上的显示装置部分笔划、线路出现故障，应将仪表板上显示器件调整到静态显示状态，仔细观察是否还有别的故障，就此时出现的故障，使用检测设备对与此相关的电路或装置进行认真检查。若仅有一二笔划或线段不发亮或不显示，则说明逻辑电路板通过多路传输的脉冲信号正确，可能是显示装置的部分线段工作不正常，遇此情况应作进一步检查，属于接触不良的应加以紧固，确保其电路畅通；若是电子器件本身的问题，通常应更换显示器件或电路板。

4.电器仪表故障的诊断方法

一般来说，使用电子化仪表的汽车都采用电子控制，其中包括对电子化仪表系统的控制，即来自各种传感器信号处理和仪表的显示都是由微机控制的。使用微机控制的汽车一般都具有故障自诊断系统，包括对电子化仪表系统进行自检，检查电子仪表系统功能是否正常，并对其故障进行诊断，对于多数车辆来说，只要按下计算机上的相应按扭，即开始对汽车进行自检，若有故障，就可以读出故障码，然后，通过查阅有关手册，就可以了解故障码代表的故障原因，找出相应的处理方法。

对于汽车仪表装置的故障诊断，除了依靠车载计算机自诊断系统进行自诊断以外，还可以使用专门的检测设备，对其进行检测和诊断。这些检测设备属于外接设备，可以直接插入汽车微机的相应插槽内使用。

现在汽车上的电器仪表的作用越来越大，随之产生的故障也相应增多，现介绍几种诊断故障的简易方法:

(1)拆线法

当汽车电器仪表读数异常，通过分析，推断可能是传感器内部或传感器与指示仪表间的导线存在搭铁故障时，常采用拆线法进行检查。即通过拆除有关接线上的导线，来判断故障的原因及部位。以电磁式燃油表为例，当传感器内部搭铁或浮子损坏，以及传感器与燃油表间的导线搭铁时，无论油箱内油量多少，接通点火开关后，燃油表指针总指向"0"。此时可采用拆线法进行检查。首先，拆下传感器上的导线，若此时燃油表指针向"I"处移动，为之传感器内部搭铁，或浮子损坏;若指针仍指向"0"，则应拆下燃油表上的传感器接线柱导线，若仪表指针向"I"移动；为燃油表至传感器间的导线搭铁；若指针仍不动，则可能是燃油表内部损坏或其电源线断路。

(2)搭铁法

当汽车电器仪表读数异常，通过分析、推断可能是传感器搭铁不良或损坏，以及传感器与指示仪表间的导线存在断路故障时，常采用搭铁法进行检查。通过用导线将有关接线柱搭铁，可判断故障的原因及部位。

接通点火开关后，对于电磁式燃油表无论油箱存油多少，燃油表指针均指向"I"，对于双金属片式燃油表，燃油表指针则均指向"0"，以上情况均说明相应仪表传感器可能搭铁不良、损坏，或者是传感器与指示仪表间的导线存在断路故障。可利用搭铁法进行检查。首先，将传感器与导线相连的接线柱搭铁，若指针转动，说明传感器损坏或搭铁不良；若指针不转动，可用导线将指示仪表上接传感器的线柱搭铁，若指针转动，为之传感器与指示仪表间的导线存在断路故障;若指针仍不转动，则说明指示仪表内部损坏或其电源线断路。

(3)短接法

在其它电器仪表工作均正常，只有与稳压器相连的仪表(燃油表、电磁式水温表)不工作时，可利用短接法进行检查。用短接导线将稳压器的输入、输出端短接，这时与稳压器相连的仪表指针若立即偏转，为之稳压器内部存在故障。

(4)对比法

汽车电子制动系统 篇7

现今, 越来越多的车辆均开始配备了电子手刹的功能。

EPB概述

EPB (Electric Parking Brake) 即电子驻车或称电子手刹制动系统[3]。电子手刹制动系统 (以下简称EPB) 是指将行车过程中的临时制动和停车后的长时间制动功能融合在一起, 并且由电子控制方式实现停车制动的技术。

EPB这类由电子控制方式实现手刹制动的技术, 其工作原理与机械式手刹相同, 均是通过刹车盘与鼓式或卡钳式手刹之间的摩擦力达到控制手刹制动, 只不过控制方式从原先的机械式手刹拉杆变成了电子按钮。

图1 为EPB控制装置按钮, 符号 (P) , 位于档棒后方, 面积大, 操作起来很顺手。

EPB从基本的手刹功能延展到电子手刹功能技术的运用, 让驾驶员在车辆停下时无需长时间刹车。在启动电子手刹制动的情况下车辆不会溜后。

此外, EPB系统也能提供一个低速牵引制动力, 阻止车辆在斜坡上倒溜。系统信号可与远程传感器系统相连, 即便在很紧张的停车场地, 车辆也能安全停靠。EPB集成在防盗系统中, 能够实现最可靠的数字芯片防盗功能。

EPB通过坡度传感器由控制器给出准确的制动力, 在起步时, ECU通过车辆制动压力传感器, 坡度传感器, 加速踏板位置传感器等提供的信息, 通过计算, 在驱动力大于阻力时自动释放手刹制动, 从而使车辆能够平稳起步。

EPB可令车辆在等红灯或上下坡停车时自动启动手刹制动, 即便变速箱在D或是N, 也无需一直脚踩刹车或使用手刹, 车辆始终处于静止状态。在需要释放静止状态时, 也只需轻踩油门即可解除制动。这一配置对于那些经常在城里走走停停的驾驶员来说相对实用一些, 同时也减少了由于疏忽大意造成的不必要的风险事故。

2 EPB系统控制策略的设计研究

2.1 EPB制动控制策略设计

EPB系统是在驾驶员采取制动措施后, 对其状态进行分析:是否处于正常执行EPB制动的要求, 当车辆处在正常的情况下, ECU一旦接收到驾驶员的制动开关信号, 便依控制策略执行命令, 通过CAN总线传输至两侧车轮制动单元, 控制电机依据需要进行相应工作。

EPB系统还需要有防止干扰或误操作等不安全因素的功能, 各传感器要采集EPB开关信号、车速信号、坡度信号、EPB制动压力信号、通过CAN总线发至ECU。

EPB系统制动时控制策略设计如图2 所示。ECU在驾驶员发出拉起EPB控制开关信号时, 会启动EPB控制开启程序, 其依据总线中采集到的参数, 确定车辆是否处于手刹制动状态。在车速不超过速度临界值且满足该状态时, ECU通过CAN总线发给EPB的收紧制动拉线信号从而控制电机, 完成手刹制动。若ECU检测出EPB制动压力满足压力临界值时, 手刹制动锁止, 仪表盘EPB灯变红。电机转速在大于12000rpm时, 制动耗时小于等于2 秒, 加上减速齿轮的减速增扭作用, 手刹制动瞬间稳定。

在坡道上时, EPB系统依据坡度传感器的检测结果自动产生所需制动力, 同时ECU也会对制动压力进行检测, 构成闭环控制。当最后的制动力满足坡道需求, 在无需电机工作的情况下, EPB系统通过锁定螺丝的自锁功能确保车辆处于手刹制动状态。

2.2 解除手刹制动

对于EPB系统来说, 按下控制按钮后, ECU的解除指令便通过CAN总线传送到电机控制启动电机工作。此时与手刹制动过程相反, 传感器要采集EPB制动按钮信号 (开关信号) 、极限解锁位置信号以及制动踏板位置信号。

解除制动的流程为ECU收到驾驶员按下EPB控制开关的信号, 来启动制动中断服务程序, 依据总线中传送采集到的数据, 判断此时是否达到解除手刹制动的状态。在制动踏板踩下提供制动力时, 手刹制动就能解除了, 通常耗时在2 秒内, 控制策略如图3 所示。

2.3 坡道起步控制策略设计

完成坡道起步控制, 需要EPB控制系统依据采集到的车辆参数进行判断, 执行对应的坡道起步程序的情况是在车辆起步时, 驾驶员为实行坡道起步按下了手刹按钮。要实现此过程的电子控制, 须解决何时解除手刹制动的问题, 即引擎驱动力矩大于或等于其起步阻力矩。

在车辆起步时, ECU计算出的起步阻力在2 维控制表中找到对应的行, 再结合加速踏板位置找到对应的列, 从而能确定释放手刹制动的时间, 如图4 所示。

2.4 紧急制动控制策略设计

行车时, 若制动系统突遭失效, 或不能工作, 此时驾驶员可拉起EPB按钮, 令EPB系统参与完成车辆的紧急制动, 尽可能保障行车的安全。由于此类情况是非正常的, 会对EPB系统的使用性能造成损伤, 因此, 在正常情况下, 禁用此类功能。鉴于此类功能的特殊性, 在启动EPB时, 需要ECU能够准确的分析出当前情况驾驶员所要采取的动作, 再控制电机、减速齿轮等执行机构工作, 提供最大限度的制动力, 以实现车辆的稳定制动。ECU需要获取EPB按钮、刹车踏板位置、加速踏板位置和车速等信号。

紧急制动的控制策略为在驾驶员拉起EPB按钮, ECU接收到信号后, 启动相应的中断程序, 程序对车速和加速踏板位置进行监测, 此类功能应用的首先要求有一定的车速并且加速踏板处于完全释放状态, 若监测到制动踏板没移动或是较轻的移动, ECU就判定为正常行车状态, 此时就锁止此功能以便正常行车。若监测到制动踏板被极速踩到底, 即制动力最大时, ECU认定为发生了紧急情况, 从而发出控制信号, 启动执行机构开始制动。紧急制动情况下, 能提供最大限度的制动力, 获得最大的制动扭矩, 图5 为紧急制动控制策略流程。

2.5 EPB智能制动控制策略设计

对于粗心大意的驾驶员, 可能会犯的失误就是停车后忘记拉手刹制动。针对此类情况, 相应的EPB系统需要具备智能制动能力, ECU要准确的判断此类情况, 在驾驶员离开后控制车辆手刹制动。此工况没有驾驶员控制信号的发出, 所以要ECU进行检测, 并准确判断。ECU要获取的信号包括:车速、发动机转速、加速踏板位置 (节气门开度) 、驾驶员侧车门开关信号、是否使用座椅的信号等。若驾驶员座椅处在占空状态, 驾驶员侧车门有开关动作, ECU可利用车门开关信号触发启动EPB智能制动的中断程序, 此程序通过检测相关状态参量均为空就可确信驾驶员已离开, 若此时EPB按钮未被拉起, 表明驾驶员忘记拉紧手刹制动, ECU就会控制电机工作, 完成手刹制动。EPB智能制动控制策略设计如图6 所示。

2.6 智能解锁控制策略

在驾驶员的误操作中, 有类情况是在车辆起步后忘记释放手刹。这类情况对于EPB系统来说, 若不能进行智能调节, 会给减速齿轮及电机带来相当大的损伤。为此, EPB系统需要通过自动检测, 当判明是此类情况时, 能进行自动解锁。此过程的控制策略设计与EPB智能制动控制策略类似。

3 结论

1. 论文完成了车用电子手刹EPB控制策略的研究与分析;2. 着重介绍EPB系统设计及其控制策略的研究;3. 论文是我在工作中遇到的汽车EPB的原理与控制策略问题研究的相关描述, 对实际情况有一定的指导意义, 应在实际的汽车EPB系统使用时得到应用。

摘要：电子手刹可在行车前自动释放或在熄火后自动拉紧, 省去了忘记解除手刹或“坡起”溜车等情况的困扰与风险;由于电子手刹系统即EPB系统的结构较为复杂, 需要对其控制策略进行分析, 文章主要针对EPB控制原理与控制策略进行设计, 解析与描述:包括:手刹制动控制策略, 手刹制动解除控制策略, 坡道起步控制策略, 应急制动控制策略, EPB智能制动控制策略等。

关键词：电子手刹EPB,控制策略

参考文献

[1]Electric Hydraulic Brake System-The First Approach to Brake-by-Wire Technology.SAE 1996.96.1.1

[2]Renault Koleos:premier de la classe?Ingenieurs de l'Automobile.08, (794)

刍议汽车的电子驻车制动系统 篇8

电子驻车制动系统是在传统手动机械驻车制动系统的基础上发展起来的由电子控制方式实现停车制动的一种技术。我们知道, 传统的手动机械驻车系统是通过驾驶者操纵驻车手柄, 再由拉线等机械连接带动制动蹄片张开或制动卡钳活塞移动, 进而实现两后轮的抱死来完成驻车。电子驻车系统的工作原理与手动机械驻车制动系统一样, 只不过是把控制方式用电子按扭和电机动作来替代原来手动操作和机械连动, 故该系统全称为电子控制式机械驻车制动系统。

目前在汽车应用的电子驻车制动技术主要有两种形式, 一种是拉线式电子驻车制动系统, 另一种是卡钳集成式电子驻车制动系统。拉线式电子驻车制动系统由于保留了传统机械驻车制动系统的拉线, 所以它只是早期应用的一种过渡产品, 在汽车上应用较少, 目前在汽车上应用最多的是卡钳集成式电子驻车制动系统。该系统用电子按钮、电机组件替代了传统的驻车制动手柄、机械杠杆、拉线等控制件。电机组件被集成到了左右后制动卡钳上, 电子控制单元 (ECU) 和电机组件直接通过电气线束进行连接。驻车时, 当驾驶者操作电子驻车制动系统电子按钮后, 电子控制单元将控制集成在左右制动卡钳中的电机动作, 并带动制动卡钳活塞移动产生机械夹紧力从而完成驻车。

与传统的手动机械驻车制动系统相比, 电子驻车制动系统具有以下优点:一是由于车厢内取消了驻车制动手柄, 为整车内饰造型的设计提供了更大的发挥空间;二是停车制动由一个按键替代了驾驶者用力拉驻车制动手柄, 简单省力, 尤其降低了女性驾驶者的操作强度。三是随着汽车电子驻车控制技术的不断发展, 该系统不仅能够实现静态驻车、静态释放 (关闭) 、自动释放 (关闭) 等基本功能, 还增加了自动驻车和动态驻车等辅助功能, 如大众车系上安装的AUTO HOLD键, 它就能够完成上述功能, 由于它将动态稳定控制系统介入到了电子驻车制动系统, 使得驾驶更安全、更方便。目前, 应用电子驻车制动系统最多的是大众车系, 常见车型有迈腾、途观、帕萨特、高尔夫、CC等, 还有同属大众汽车的奥迪A4L、奥迪A6L、奥迪Q3等车型, 其它国产合资车型有别克君威、别克君越、雪佛兰迈锐宝、雪佛兰科帕奇、福特新蒙迪欧、本田雅阁、宝马5系、标致3008、现代全新胜达等, 自主品牌车型有一汽车奔腾B90、一汽车奔腾X80、上汽荣威550、长安睿聘、长安CS75、广汽传祺GS5、比亚迪思锐、比亚迪E6等。下面就以大众车系的电子驻车制动系统为例, 介绍其主要功能及操作方法。

一是静态驻车制动功能及操作。大众车系的电子驻车制动系统通常在车内设有两个按钮和一个仪表指示灯, 一个按钮是上面颜色为琥珀色, 图案为圆圈内标有一个字母“P”的电子驻车开关键, 另一个是按钮上面标有“AUTO HOLD”字样的电子自动驻车开关键, 此外在组合仪表内, 有一个颜色为红色, 图案为圆圈内有一个“!”的电子驻车指示灯。按下电子驻车开关键时, 无论点火开关处于接通状态还是断开状态, 都可以启用电子驻车制动系统, 所不同的是, 在点火开关断开的情况下接通电子驻车制动系统, 电子驻车开关键琥珀色灯和红色电子驻车指示灯同时点亮大约30s后自动熄灭;在点火开关接通的情况下激活电子驻车制动系统, 电子驻车开关键琥珀色灯和红色电子驻车指示灯会点亮。如果发现这两个灯只有一个亮或是一起闪烁, 表明电子驻车制动系统有故障, 需要尽快进行维修, 通常在这种情况下, 汽车不能安全进行驻车。在进行常规驻车时, 先用脚制动停住汽车, 按下电子驻车开关键, 接通电子驻车制动系统, 然后将变速杆挂入1挡 (手动变速器) 或者P挡 (自动变速器) , 最后关闭发动机, 并将点火钥匙从车上拔下。这就实现了传统手动机械驻车制动系统所具备的驻车制动这一基本功能, 它控制的对象是两个后轮, 并且是让两后轮抱死。

二是动态自动关闭功能及操作。当汽车起步时, 电子驻车制动系统能够自动关闭。具体来说, 驾驶者关上车门, 系好安全带, 起动发动机, 将自动变速器挂入D挡, 然后踩下加速踏板, 使汽车起步, 此时电子驻车制动系统会自动关闭。若是手动变速器汽车, 挂入起步挡后, 将离合器踏板踩到底, 让电子驻车制动系统识别出驾驶者想要关闭系统, 然后系统会根据汽车的倾斜角度和发动机的转矩, 计算出何时断开电子驻车。动态自动关闭这一功能对坡道起步可以起到很好的辅助作用, 它可以确保汽车在倾斜道路上顺利起步, 使车辆不会向前猛冲或者向后“溜车”, 不需要驾驶者集中精力来判断汽车是否处于半联动状态。

三是静态驻车关闭功能及操作。在电子驻车制动系统具备起步自动关闭功能的同时, 系统还对另外两种情况的关闭进行了设置。一种是发动机不运转的情况下关闭电子驻车制动系统。打开点火开关, 按住电子驻车开关键, 同时踩住制动踏板, 直至电子驻车开关键琥珀色灯和组合仪表内的红色电子驻车指示灯均熄灭, 表明电子驻车制动系统已关闭。需要提醒的是, 如果蓄电池亏电, 则无法关闭电子驻车制动系统, 需用专门的工具进行关闭。另一种情况是在发动机运转的情况下关闭电子驻车制动系统。当发动机运转时, 按住电子驻车开关键, 同时踩住制动踏板或轻踏加速踏板, 直至电子驻车开关键琥珀色灯和组合仪表内的红色电子驻车指示灯均熄灭, 表明电子驻车制动系统已关闭。这种方法就是汽车正常起步前电子驻车制动系统的手动关闭, 相当于传统手动驻车制动系统的手动释放这一基本功能。对于配备手动变速器的汽车, 还可以通过如下操作使电子驻车制动系统自动关闭, 不挂挡时踩下加速踏板, 若踩下又松开离合器踏板, 则系统自动关闭电子驻车制动系统。

四是动态紧急制动功能及操作。在脚制动踏板失灵或锁住的情况下, 通过电子驻车制动系统的动态紧急制动功能可以强行使汽车减速并停车。其操作方法是:在汽车行驶中, 长按电子驻车开关键, 电子驻车制动系统控制单元通过CAN数据总线控制ABS/ESP系统, 在管路中形成一定的油压, 对所有的四个车轮实施动态紧急制动, 使汽车减速, 期间ABS/ESP系统会根据行驶情况自动调节整个制动过程, 而不像传统手动驻车制动系统那样作用力只施加在两个后轮上, 它具有防抱死功能, 能够避免汽车的甩尾现象, 确保了紧急制动期间汽车行驶的稳定性和安全性。

五是自动驻车功能及操作。为了进一步提高汽车驾驶的安全性和方便性, 大众车系普遍在原有电子驻车制动系统的基础上, 扩展了AUTO HOLD功能, 这不是一套单独的系统, 它是在电子驻车制动系统的基础上发展起来的, 两者通过数据总线连系在一起, AUTO HOLD的激活信息需要电子驻车制动系统电控单元来识别和确认, 并且通过数据总线传输到动态稳定控制系统控制单元, 所以AUTO HOLD功能的实现, 需要动态稳定控制系统和电子驻车制动系统的配合, 其中动态稳定控制系统负责停车时 (通常设计为车速低于7km/ h) 对四个车轮提供制动力矩, 而电子驻车制动系统在AUTO HOLD功能关闭或失效时, 使汽车能以电子驻车系统模式实施驻车。这一功能就使得汽车在等待红灯或者在坡道上停车时能自动启用四轮制动, 不管变速器是处在D挡位或N挡位, 都无需用脚一直踩住制动踏板或者使用驻车制动器使汽车处于静止状态。这一配置对于常年在市区行驶的驾驶者非常实用, 也让那些坡道起步时经常“溜车”的驾驶者少了后顾之忧, 更为那些疏忽大意而忘拉手制动的人提供了安全保证。

汽车制动系统检修 篇9

制动失灵是指在踩踏制动踏板时,车轮制动器失去制动效果或者没有制动动力,从而导致汽车失去制动功能;另外,在进行制动操作的过程中,制动踏板操作费力、费时也是其故障表现, 会造成制动效能降低、制动距离增加等。以采用气压制动系统的车辆为例, 引起制动失灵的主要原因有下面几点: 一是空气压缩机出现故障,不能正常运转;二是空气压缩系统管路出现故障,例如供气管破裂、接头不牢固等;三是制动膜出现破裂;四是制动踏板自由行程过大; 五是制动臂蜗杆异常,制动气室推杆伸出过长;最后是制动鼓和摩擦片之间的距离不够合理。诊断和检修措施有:对制动气压表进行检查, 如果制动气压表显示为0, 但在踩踏制动板的过程中能听到放气声, 可以判定制动系统本身故障的可能性较低, 而气压表有明显异常, 因此直接更换气压表后再验证故障; 如果在踩踏制动板时并未听到放气声, 则基本可判定是空气压缩系统故障,造成没有压力或压力不足,可以从空气压缩机的气管或皮带等位置进行检修; 如果检修结束后并未发现空气压缩机的异常现象, 而此时气压表的显示指数为0,则需要对排气阀、气缸进行检查。

二、制动偏滑故障检修

制动偏滑一般来说可以分为2种故障现象,其一是制动跑偏,其二是制动侧滑, 二者之间的关系即是相互联系也是相互区别的, 它们都属于导致制动偏滑的原因一般有下面几个方面: 第一是汽车车轮制动器两边的制动时间存在差异; 第二是两侧轮胎存在气压差异; 第三是两侧轮胎的磨损程度存在差异; 第四是汽车前轴和后轴之间的平行度不良; 第五是制动鼓出现沟槽或者摩擦片损坏等。制动偏滑检修对策如下: 首先应当检查汽车车轮,找到出现制动故障的车轮,一般汽车制动时如果存在右偏情况, 则说明左轮存在制动故障, 反之为右轮故障。如果在进行检测之后并未发现汽车的制动系统存在问题, 则应当对轮胎的胎压以及制动间距进行检测,若都处于正常状态, 最后再检查制动轮缸, 查看轮缸之内是否有空气或者其它杂质,如果现实条件允许,还可以拆解制动器从而更加深入详细的检查。

三、驻车制动器失灵故障检修

驻车制动器失灵一般表现为当汽车停于上坡路时,拉紧驻车制动拉杆后, 汽车出现往后滑或者正常停车后无法驻车的现象。导致驻车制动器失灵的原因一般是拉锁锈蚀、牵引弹簧失效等, 此外也可能存在驻车制动拉杆不能回位等情况。对驻车制动器失灵检修,可以采取如下方法:首先检查驻车制动器的各个零件是否完好、是否存在损伤, 测试驻车制动拉杆操纵灵活性,看是否有卡滞现象;之后再对汽车驻车制动器拉线连接头以及固定部位进行检查, 查看连接头是否牢固,固定部位是否松动或损坏。在故障维修过程中,要润滑拉线,如果发现拉线损坏,必须更换,之后按照技术规范对驻车制动拉杆的转动量进行矫正,通常用196N的力作用于驻车制动拉杆上,将拉杆拉起6个齿左右。

四、制动发咬或拖滞故障检修

车辆在行驶过程中,驾驶员并未踩踏制动踏板,却出现了制动现象,从而造成汽车行车阻力的增加, 在经过一段时间的行驶后, 制动器温度会逐渐提高,这一故障被称之为制动发咬。当驾驶员松离制动板后, 制动解除的时间超过正常时间,即是制动拖滞。制动发咬以及制动拖滞会导致制动踏板自由行程过小, 当驾驶员松开制动踏板之后, 制动力并不能够立刻完全解除, 从而导致摩擦副长时间处在摩擦状态,造成汽车起步无力,行驶困难,用手触摸轮鼓表面会有灼烧感。制动形成的热量也会让回位弹簧受热后发生变形,从而造成弹力下降,无法确保制动摩擦片总成第一时间回位。

汽车制动系统概述 篇10

关键词：制动系统,鼓式制动器,盘式制动器

1 制动系统功用及组成

制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车;在下坡行驶时, 使汽车保持适当的稳定车速;使汽车可靠地停在原地或坡道上[2]。制动系统按动力源可分为摩擦式、气压式、液力式和电磁式四种;按照功能可分为行车制动系统、驻车制动系统、第二制动系统和辅助制动系统;按控制方式还可分为人力制动、动力制动和伺服制动三类。无论制动系统分类如何, 任何制动系统均由四个基本部分组成:供能装置, 即提供制动作用所需能量和改善传能介质状态的构件;控制装置, 即产生制动和控制制动强度的运动件;传动装置, 即输送能量至制动器使之起作用的零件;制动器, 即关键零部件, 产生制动力迫使车辆减速的重要部件。一些高级轿车的制动系统还包括制动力调节和压力保护等附加装置。一般制动系需要满足以下几点要求: (1) 具有足够的制动效能, 即具有足够的制动减速度和尽量短的制动距离; (2) 制动系统工作可靠, 采用多管路制动方案可避免一路失效则制动整体失效; (3) 制动的同时能够保证稳定的操作和方向稳定性; (4) 由于制动器工作时温升较高, 所以应具备良好的散热和抗热稳定性; (5) 具有一定的使用寿命。

2 制动器分类及介绍

制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力 (制动力) 的部件[3]。摩擦制动器为常用的制动器类型, 其基本原理是固定元件与旋转元件表面间的摩擦作用产生制动力矩, 使得汽车驱动轮减速。摩擦制动器主要为鼓式制动器和盘式制动器两大类。

2.1 鼓式制动器

鼓式制动器有内张型和外束型两种, 内张型以内圆柱面为工作表面, 采用带摩擦片的制动蹄作为固定元件。由于驱动装置的不同又可分为轮缸式制动器、凸轮式制动器和楔式制动器。由于篇幅有限, 这里我们仅拿轮缸式制动器中的领从蹄式制动器介绍。领从蹄式制动器如图1所示:

这里记汽车行进时制动鼓旋转方向如图中箭头所示, 制动蹄1支撑点在其前端, 轮缸施加的促动力作用于后端, 制动过程中, 制动蹄1张开的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同, 因此称为“领蹄”。领蹄上的切向合力作用结果使得领蹄在制动鼓上压得更紧, 具有“增势”作用;制动蹄2支撑点在其后方, 促动力作用于前方, 制动蹄2张开的旋转方向与制动鼓旋转方向相反, 故称为“从蹄”。很明显, 从蹄的切向合力有放松制动鼓的“减势”作用。在倒车制动时, 制动鼓旋转方向相反, 领从蹄互换, 但制动效能不变。领从蹄式制动器具有结构简单, 成本低, 蹄片与制动鼓之间的间隙易调节, 便于附装驻车制动驱动机构等优点, 因此领从蹄式制动器得到广泛应用。

2.2 盘式制动器

盘式制动器按固定元件的不同可分为钳盘式制动器和全盘式制动器两类。钳盘式制动器过去常用作中央制动器, 但如今已在轿车上普及, 一些货车也是用盘式制动器作为车轮制动器。全盘式制动器应用较少, 仅在一些重型汽车中使用。本文中仅介绍钳盘式制动器。钳盘式制动器的固定摩擦元件是摩擦块, 装在与车轴连接且不能绕车轴轴线旋转的制动钳体中。摩擦副中的旋转件是制动盘, 它是以端面工作的金属圆盘。制动钳由摩擦块和促动装置组成, 每个制动器中一般有2~4个摩擦块。按照制动钳位置固定与否钳盘式制动器又分为定钳盘式和浮钳盘式。其组件图如图2和图3所示。定钳盘式制动器的制动钳与车桥固定安装, 既不能沿轴向移动也不能旋转。制动钳体由内侧钳体和外侧钳体组成, 摩擦块以石绵为基础材料加热模压制成。浮钳盘式制动器的制动钳可以相对制动盘作轴向滑动。油缸仅在制动盘内侧设置, 外侧摩擦块附装在制动钳体上。

盘式制动器与鼓式制动器相比具有以下优点: (1) 热稳定性好; (2) 制动力矩与行进方向无关; (3) 易于设计双回路制动系; (4) 制动衬块上压力分布均匀, 磨损均匀; (5) 尺寸小, 质量轻, 散热性好 (6) 衬块和制动盘之间间隙小, 缩短制动协调时间。因此, 盘式制动器在乘用车上得到广泛的应用。

3 结束语

本文对制动系统进行了简单的介绍, 并分别对两大类摩擦制动器进行介绍分析, 制动器在制动器同种起到至关重要的作用。制动器的好坏决定着制动系统工作效率和工作稳定性的高低。随着科技的进步和制造工艺的提升, 在不久的将来会出现一批批更加先进, 更加安全, 更加高效的制动器被创造和生产出来, 制动系统会更加完善, 更加可靠, 驾驶员和乘员的安全将得到更加可靠的保障。

参考文献

[1]方泳龙.汽车制动理论与设计[M].北京:国防工业出版社, 2005.

[2]王望予.汽车设计[M].4版.北京:机械工业出版社, 2004, 08:257.