制动系统工作原理

ABS模块具体构造
ABS相关单元的作用： ECU:接收传感器的信号，计 算并判断是否启动ABS 马达、泵:将由轮缸流出的制 动液经蓄能器泵回主缸，以 防止ABS工作时制动踏板行程 发生变化。 电磁阀:控制轮缸油路的通断。 油管接口:与制动主缸相连， 传输或者返回制动油。
ABS工作原理
控制装置和ABS警示灯等组成，在不同的ABS系统中，制动压力调节装置的结构 形式和工作原理往往不同，电子控制装置的内部结构和控制逻辑也可能ABS通常 都由车轮转速传感器、制动压力调节装置、电子不尽相同。在常见的ABS系统 中，每个车轮上各安装一个转速传感器，将有关各车轮转速的信号输入电子控 制装置。电子控制装置根据各车轮转速传感器输入的信号对各个车轮的运动状 态进行监测和判定，并形成相应的控制指令。制动压力调节装置主要由调压电 磁阀组成，电动泵组成和储液器等组成一个独立的整体，通过制动管路与制动 主缸和各制动轮缸相连。制动压力调节装置受电子控制装置的控制，对各制动 轮缸的制动压力进行调节。ABS的工作过程可以分为常规制动，制动压力保持制 动压力减小和制动压力增大等阶段。在常规制动阶段，ABS并不介入制动压力控 制，调压电磁阀总成中的各进液电磁阀均不通电而处于开启状态，各出液电磁 阀均不通电而处于关闭状态，电动泵也不通电运转，制动主缸至各制动轮缸的 制动管路均处于沟通状态，而各制动轮缸至储液器的制动管路均处于封闭状 态，各制动轮缸的制动压力将随制动主缸的输出压力而变化，此时的制动过程 与常规制动系统的制动过程完全相同。在制动过程中，电子控制装置根据车轮 转速传感器输入的车轮转速信号判定有车轮趋于抱死时，ABS就进入防抱制动压 力调节过程。例如，电子控制装置判定右前轮趋于抱死时，电子控制装置就使 控制右前轮刮动压力的进液电磁阀通电，使右前进液电磁阀转入关闭状态，制 动主缸输出的制动液不再进入右前制动轮缸，此时，右前出液电磁阀仍末通电
制动系统的工作原理
制动系统的分类：行车制动(脚刹) 和 驻车制动(手刹)) • 在行车过程中，一般都采用行车制动（脚刹），便于在前进的过程中减速停
车。不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳 后，就要使用驻车制动（手刹），防止车辆前滑和后溜。
• 停车后一般除使用驻车制动外，上坡要将档位挂在一档（防止后溜），下坡 要将档位挂在倒档（防止前滑）。
综上所述，制动系统力放大的过程主要由三部分组成:制动踏板、真空助力泵、制 动器活塞。力的放大效果能达到100倍以上。这样，就使踩刹车变得很容易了。
盘式制动器和鼓式制动器
盘式制动器组成：制动盘、制动钳和摩擦 片、以及磨损提示片。工作时，液压油通 过活塞推动刹车片向制动盘方向移动，产 生很大的压力以达到摩擦制动的效果。由 于，其形状很像一个钳子，所以又叫钳盘 式制动器。
基本原理:脚踏板上的力 经过制动踏板、真空助 力泵和液压油路放大以 后，传到盘式或者鼓式 制动器上面，使制动器 产生作用，对轮盘产生 制动摩擦力，产生制动 效果，达到减速或者驻 车的目的。
制动力放大原理
制动模型简化图
F1
A
Ｆ
在左图中，真空助力泵没有画 出，后面做单独分析。
制动踏板： 对A点取力矩： Ｐ*4x-Ｆ*x=0
ABS/TCS/ESC出现的背景
转向不足
转向过度
如上图所示，汽车在制动过程中如果制动力过大，出现前轮抱死的情况，就会使 前轮失去与地面的附着力而使汽车不能转向，只能沿着一个方向前进，出现跑偏 的情况。如果后轮抱死，则同样道理，只要一打方向盘便会出现甩尾的现象。而 不论是跑偏还是甩尾，都很可能造成很严重的交通事故。所以ABS就在这种情况 下应运而生了。
ABS在制动系统中的位置
ABS
ABS/ TCS/ESC位于真空助力泵和制动油管之间，在这之间起到调 节油压的具体作用。下面详讲ABS单元作用。
ABS单元组成
ABS控制系统由轮速传感器、控线束和ABS单元组成。控制线束将轮 速传感器的转速信号传递给ABS单元的ECU，ECU判断汽车车轮是否 抱死，以决定是否采取相关行为防抱死。
驻车制动(手刹)
手制动柄以拉线拉动制动索，使后轮制动蹄片或制动钳锁死的停车制动状态。
带ABS\TCS\ESP的制动系统
制动辅助系统发展历程： 由上图可以看出，随着人们对安全性越来越高的要求,制动系统安全性能的要 求也会越来越高。因此由此衍生出来一系列保障制动过程中安全的产品。根据 产品出现的先后，以及功能由低级到高级，由单一到多功能，这批产品分别为 ABS/TCS/ESC或者ESP.
ABS,全名是Anti-lock Brake System（防锁死制动系统）或Anti-skid Braking System（防滑移制动系统)，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁 死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑 和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。
F=4P
液压管路：在液压油管路中， 液体的压力可以看作处处相 等。
故对横截面的压力大小只与半
Ｐ
径的平方有关系：
即： F1=9F
既而
F1=36P
即只需要在踏板上施加1牛的力
就能将其放大36倍。
真空助力泵力放大原理
B
E D
A
Байду номын сангаас
C
在刹车踏板工作之前，真空助 力泵内部与外界处于一个隔离 的状态。互不交换气体。 A腔 室和C腔室处于连通状态。 B通 道，与发动机进气歧管相连， 在发动机工作过程中，发动机 吸气作用使整个助力泵内部形 成真空(实际上是低压或者负 压，即压强远远小于大气压). 当制动踏板工作时，D口打开， 与外界导通，E通道被阀体关 闭,此时A腔室和C腔室隔离。此 时A腔室仍然处于真空，而C腔 室与大气连通。在A、C腔室之 间形成压力差。起到助力作 用。助力效果大概在4～5倍。 万都的产品助力效果为5倍。当 松下刹车时，D口关闭，A、C重 新连通。整个助力泵内部与外 界隔离且处于真空。
盘式制动器和鼓式制动器优缺点比较
盘式制动器优点： (1)盘式制动器在液力助力下制动力大且稳定; (2)空气直接通过盘式制动盘，故盘式制动器的散热性很好;
缺点： (1)结构相对于鼓式制动器来说比较复杂; (2)制动钳、管路系统要求也较高，而且造价高于鼓式制动器.
鼓式制动器优点： (1)结构简单，易于维护； (2)成本较低； 缺点： (1)制动效能和散热性差，制动力稳定性差； (2)由于散热性不好，鼓式制动器存在热衰退现象,导致刹车性能变差。
鼓式制动器组成：制动蹄片、制动 鼓、回位弹簧、固定销等组成。位于 制动鼓内有制动蹄块在一端受到促动 力时，可绕其另一端的支点向外转 动，压靠在制动鼓内圆面上，产生磨 擦力矩，所以又称这种制动器为内张 式制动器，对制动蹄块的一端施加力 使之转动称为制动蹄块促动置， 施 加的力称为促动力，一般采用凸轮或 顶杆作为驱动装置，因此又称为凸轮 或顶杠制动器。 当停止制动时，通 过回位弹簧制动蹄片回位。
制动系统的组成及作用：
• 制动踏板：制动力的施动者，且具有助力的作用(杠杆原理) • 真空助力泵：利用发动机吸气原理产生助力作用 • 制动主缸：液压力的施动者 • 储液壶：储藏备用油液 • 制动油管：传递液压油的动力 • 制动器：制动力的执行者，直接参与制动
制动系统的发展 基本制动系统
组成：制动踏板、真空 助力泵、制动主缸、储 液壶、制动油管、盘式 制动器、鼓式制动器。