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1、第 10 单元 制动系统课文 A 基本的制动系统与 ABS为了降低汽车速度，制动器必须将汽车存储的动能转变成热能。制动系统的组成包括供能装置、控制装置、传动装置和制动器。今天使用的制动系统有三种类型：行车制动系统、驻车制动系统和辅助的缓速制动系统。行车制动系统和驻车制动系统装有各自独立的控制装置和传动装置。行车制动系统通常用脚来操纵，而驻车制动系统用手操纵。1.液压制动系统的基本工作原理液压系统用来操纵所有小型汽车的制动器。该系统将迫使制动系统的摩擦表面压在一起所需的力，从制动踏板传递给各个车轮制动器。主缸由储油室和双主缸-活塞组件构成。双式主缸的设计能使前、后制动系统各自独立，以防万一漏油。
2、钢质油管将制动液输送到车架上靠近车轮的位置，然后，再通过软管将制动液送到制动钳和轮缸，以便允许悬架和转向系统部件的运动。液压系统的工作原理如下：当静止时，从主缸中的活塞到轮缸或制动钳中的活塞，整个液压系统充满制动液。一旦踏下制动踏板，主缸活塞前方被密封起来的制动液就会经过油管到达轮缸。在轮缸内，制动液使活塞向外张开（鼓式制动器）或向里移向制动盘（盘式制动器） 。活塞的运动受到安装在轮缸外面的回位弹簧（鼓式制动器）和弹性油封（盘式制动器）的阻碍作用。放松制动踏板后，主缸内的弹簧立即使主缸活塞返回到正常位置。活塞上有单向阀，而主缸上钻有补偿孔。随着活塞到达正常位置，单向阀和补偿孔都处于打开状态。随
3、着活塞回位，活塞单向阀可让制动液流向轮缸或制动钳。然后。随着回位弹簧使制动衬片或制动蹄进入放松位置，多余的制动液经过补偿孔流回储油室储存起来。正是在制动踏板处于放松位置期间，系统泄漏的任何液体都将通过补偿孔得到补充。双管路主缸采用两个活塞，一个在前，一个在后。主活塞由制动踏板推杆经过动力助力器直接操纵。副活塞由两个活塞之间的制动液进行控制。如果副活塞前方发生泄漏，那么，副活塞就会前移，直到顶到主缸前端为止，并且两只活塞之间的制动液将操纵后制动器工作。如果后制动器系统发生泄漏，主活塞将前移，直至与副活塞直接接触为止。这样，副活塞将操纵前制动器工作。在这两种情况同时出现的情况下，踏下制动踏板，制动
4、踏板将快速前移，但却不会得到任何制动力。2.盘式制动器盘式制动器不是传统的（制动蹄）向外压向一个圆鼓的膨胀式制动器，而是采用一个制动盘和制动盘两侧各安置一个制动衬块的结构。制动效果的取得就像用手指从两侧积压一张旋转着的留声机唱片一样。制动盘是一个在两个制动表面之间带有冷却翼片的铸件。这就能使空气从两个制动表面之间流过，从而使制动表面对摩擦生热不敏感，提高了抗热衰退的能力。由于赃物会在制动盘离心离德作用下被甩掉，或者被衬块刮掉，因此，尘土和水不会对制动效果产生影响。另外，两个制动衬块的持续相等的夹紧作用往往会确保均匀的直线停车。盘式制动器具有自动调节的特性。盘式制动器有三种类型：固定制动钳式、浮
5、动制动钳式和滑动制动钳式。固定式制动钳式设计在制动盘的两侧各采用一个活塞。制动钳刚性安装，并不移动。滑动制动钳和浮动制动钳式设计特别相似。实际上，这两种常常被混在一起。在这两种设计中，制动盘内侧的衬块在油压的作用下移动并与制动盘接触。并没有固定在一个固定位置的制动钳略微发生移动，就使外侧的制动衬块与制动盘接触。3.鼓式制动器鼓式制动器的两个制动蹄安装在固定的底板上。这两个制动蹄安装在圆形制动鼓内，而制动鼓又随着车轮一起旋转。制动蹄靠弹簧保持在正确的位置上，既能保证在制动时使制动蹄滑向制动鼓，又能保证摩擦衬片与制动鼓对正。制动蹄由轮缸操纵，轮缸安装在制动底板的顶部。当应用制动器时，油压使轮缸推杆
6、向外移动。由于这些杆直接顶在制动蹄的顶部，所以制动蹄的顶部接着就压向制动鼓。因此，通过整个制动蹄组件轻微转动（叫做伺服作用） ，使两个制动蹄的底部与制动鼓接触。当轮缸内的压力减小后，回位弹簧拉动制动蹄，使之离开制动鼓。4.ABS1）组成（1）轮速传感器轮速传感器装在每个车轮部位，从而将车速参考信号提供给控制单元。轮速传感器是永磁式感应传感器，它们根据每个轮毂上的齿圈的转动情况，向外输出脉冲信号。每当一个轮齿从磁场通过时，就会产生一个电压信号。传感器是可单独更换的部件，而齿圈与轮毂制成一体，必须与整个轮毂一起更换。（2）控制单元控制单元内含有所有的信号调节电路和输出电路。输出电路控制液压单元，调
7、节给每个制动钳的主油路压力。控制单元位于仪表板下方左侧、杂物箱上方和发动机室内的电子控制盒的前段部分内。如果检测到一个故障，控制单元就会点亮仪表板警告灯。（3）液压泵与电磁阀安装在发动机室内的液压单元（图 10-2） （也叫做液压执行器）其内含有电磁阀和液压泵。电磁阀有三个位置：升压、保压和降压。当车轮抱死时，控制单元就通知电磁阀保持压力。如果车轮仍然处于抱死状态，控制单元就会让电磁阀降低压力，直至车轮开始转动为止。控制单元还将允许电磁阀启动进入降压位置，以便再次启动调压循环。扎起防抱死系统工作期间，在制动踏板上会感到抖动，并且可以听到来自液压单元的“喀喀”响声。这是正常的现象，这些现象告诉驾
8、驶员，ABS 正处在起作用模式。2）工作原理ABS 系统由许多不同的型式和不同的控制算法。我们将讨论一种简单的系统是怎样工作的。控制器始终监视着轮速传感器，看车轮减速度是否超出正常值。一个车轮在将要抱死之前，该车轮会急剧减速。如果对此不加以阻止，该车轮将会比任何一辆汽车更早的停止转动。在理想条件下，一辆汽车从 60mph（96.6km/h）到停车需要 5 秒钟时间，但是，一个抱死的车轮会在不足 1 秒钟内停止转动。ABS 控制器知道这样的快速减速是不可能的，因此，它就降低那个车轮制动器的压力，直至出现加速为止。然后，ABS 控制器再次增加压力，直至再次出现减速为止。在车轮实际明显改变转速之前，
9、ABS 控制制动器压力的增减非常快。结果，车轮与汽车能以相同的速度减速，制动器使车轮始终保持在即将抱死的状态。这就能使系统产生最大制动力。当 ABS 系统处于工作状态时，你将会感到制动踏板的抖动，这是电磁阀快速开、关所致。有些 ABS 系统的电磁阀每秒钟能开、关达 15 次。3）防抱死制动系统的类型防抱死制动系统根据使用的制动器类型采用了不同的方案。我们将按照通道数（即，单独控制的电磁阀的数目）和轮速传感器的数目来称谓它们。四通道四传感器 ABS这是一种最好的方案。这种 ABS 在全部四个车轮上各有一只轮速传感器和电磁阀。采用这种布置，控制器单独地监视着每个车轮，以便查明它们是否获得了最大制动
10、力。三通道三传感器 ABS这种方案常见于采用内四轮 ABS 的皮卡货车上。这种ABS 对于每个前轮均有一只轮速传感器和一个电磁阀，两只后轮共用一只传感器和一个电磁阀。后轮的这个轮速传感器装在后桥上。该系统对两只前轮进行单独控制，因此，两只前轮能获得最大制动力。然而，两只后轮一起监控，在 ABS 系统对后桥进行调节之前，两只后轮有可能要抱死。采用这种系统，停车制动期间一只后轮有可能要抱死，从而降低了制动效能。单通道一传感器 ABS这种系统常见于采用后轮 ABS 的皮卡货车上。该系统有一只电磁阀和一只轮速传感器，电磁阀控制两只后轮，轮速传感器安装在后桥上。该系统的工作原理与三通道 ABS 系统的后
11、桥部分相同。两只后轮一起监控，在 ABS系统进行调节之前，两只后轮有可能要抱死。采用这种系统，一只后轮有可能要抱死，从而降低了制动效能。该系统易于识别。通常，一根制动管路经过一个 T 型管接头到达两个后轮。查找后桥壳上的差速器附近有一个导线连接器，只要找到它你就能找到轮速传感器。第 10 单元课文 B 牵引力控制系统（TRAC）与电子稳定性控制1.牵引力控制系统（TRAC）牵引力控制系统（缩写为 TCS 或 TRAC） （见图 10-3）的作用是防止加速时出现车轮滑转。可以传递给车轮的最大转矩由路面与轮胎之间的摩擦系数所决定。如果转矩超过了最大转矩，车轮可能就要滑转。使 TRAC 系统投入工作
12、的情况有：松软的砂砾路面、打滑路面、加速又同时转弯以及猛烈加速。一旦启动，TRAC 系统就会按照需要降低发动机转矩和后轮转速，从而使汽车处于控制之中。为了提供牵引力控制，ABS ECU、TRAC ECU 和 ECM 全都参与工作。TRAC ECU 监视着 ABS 轮速传感器，还要控制着副节气门和使用后制动器。ECM 还要推迟发动机点火正式，而 ABS 系统还要调节后轮制动器的压力。1）TRAC 系统组成中央控制台上方的仪表板上安装有一个 TRAC OFF 开关。驾驶员按动此开关时，能使TRAC 系统被关闭或被重新激活。在转动点火开关后，系统默认为开启（ON）状态。当出现下列任何一种情况时，TR
13、AC OFF 指示灯将会点亮：通过 TRAC OFF 开关将 TRAC 系统关闭；检测到一个与 TRAC 系统有关的发动机故障；检测到一个与 ABS 有关的故障；当出现下列情况时，TRAC 指示灯点亮：系统工作时；系统中出现故障时（保持点亮，警告驾驶员） ；在 TRAC ECU 内设置了故障码（用灯的闪烁，显示故障码） 。（1）副节气门电动机副节气门执行器（图 10-4）是位于主节气门与空气滤清器之间的一只步进电动机。副节气门执行器安装在节气门体上，它按照 TRAC ECU 发出的指令，控制副节气门的位置，从而控制发动机的输出。发动机管理系统通过控制副节气门，控制了发动机转矩，从而减轻了车轮滑
14、转。（2）副节气门位置传感器该传感器安装在副节气门轴上，其作用是将副节气门开启角度转变成一个电压信号，并将该信号经 ECM（发动机 ECU）后送给 TRAC ECU。 （3）TRAC 液压泵TRAC 液压泵的功能是产生必要的制动压力，以便在 TRAC 系统工作时，使后轮盘式制动器工作。该液压泵从主缸储油室吸取制动液，增加压力后再将制动液送到 TRAC 执行器。（4）TRAC 制动执行器TRAC 制动执行器是由两个切断电磁阀和三个调节左、右后轮制动压力的弹簧阀所组成。根据来自 ABS ECU 的信号，通过 ABS 执行器对两个后轮进行独立控制。主缸切断电磁阀的作用是接通和切断从主缸或 TRAC
15、液压泵到 ABS 执行器的液压油路。当 TRAC 系统工作时，主缸切断电磁阀就使制动液从 TRAC 液压泵，经过 ABS 执行器，到达盘式制动器轮缸。它还要阻止制动液从 ABS 执行器液压泵流回到主缸。储油室切断电磁阀位于 ABS 三位电磁阀的回油侧与主缸之间。它的作用是使来自盘式制动器轮缸的制动液返回主缸储油室。压力调节阀控制着 TRAC 液压泵产生的制动油压。安全阀在系统发生故障时会释放掉系统的最高压力。单向阀能阻止盘式制动器轮缸的制动液流回到 TRAC 液压泵。2）TRAC 工作原理在正常工作期间（TRAC 系统不启动） ，TRAC 制动执行器的所有电磁阀均保持不启动状态。当制动时，随着
16、制动踏板的踏下，主缸产生的油压通过主缸切断电磁阀和 ABS 执行器内的三位电磁阀，加给盘式制动器轮缸。当放松制动踏板时，制动液从盘式制动器轮缸返回到主缸。在加速期间，如果后轮滑转，TRAC 系统就投入工作。该系统控制着发动机输出和后轮制动，以便帮助后轮停止滑转。加给左、右后轮的制动油压，按照三种控制模式进行独立地控制：升压、保压和减压。（1）升压模式当加速踏板刚要踏下，后轮开始滑转时，各部件工作情况如下：TRAC 制动执行器内的所有电磁阀接收 ABS ECU 的信号而投入工作。ABS 执行器内的三位电磁阀进入升压模式（见图 10-5） 。主缸切断电磁阀工作（孔 A 和 C 打开而相通） ，TRAC 液压泵产生的制动油压通过主缸切断电磁阀和 ABS 执行器内的三位电磁阀，加给盘式制动器轮缸。储油室切断电磁阀也投入工作（打开） ，允许制动液流回到主缸储油室。在压力调节阀的作用下，TRAC 液压泵的输出油压保持恒定。（2）保压模式当后制动轮缸的制动油压按需增、减时，系统就转换成保压模式。这种模式的转变是通过将 ABS 执行器
