《汽车制动系统》课件.ppt

第二十四章 汽车制动系统,第一节概述第二节制动器第三节人力制动系统第四节伺服制动系统,第一节概述,驾驶员能根据道路和交通情况，利用装在汽车上的一系列专门装置，迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，用于产生制动力的一系列专门装置称为制动系统。制动系统的功用是减速停车、驻车制动。,1制动系统的工作原理,在人力作用下，制动蹄对制动鼓作用一定的制动摩擦力矩即制动器制动力矩M，在M的作用下，车轮将对地面作用一个向前的力F，地面对车轮作用一个向后的反作用力FB，FB即为地面对车轮的制动力。,2制动系统的组成,1）供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中产生制动能量的部分称为制动能源。人的肌体也可作为制动能源。2）控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件，如制动踏板、制动阀等。3）传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件，如制动主缸和制动轮缸等。4）制动器产生制动摩擦力矩的部件。较为完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等附加装置。,3制动系统的类型,1）按制动系统的功用分类（1）行车制动系统使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。（2）驻车制动系统使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。（3）第二制动系统在行车制动系统失效的情况下保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。（4）辅助制动系统在汽车下长坡时用以稳定车速的一套装置。,2）按制动系统的制动能源分类（1）人力制动系统以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统。（2）伺服制动系统兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统。（3）动力制动系统完全依靠发动机动力转化成的气压或液压进行制动的制动系统。,按照制动能量的传输方式，制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁式等。同时采用两种传能方式的制动系统可称为组合式制动系统，如气顶液制动系统。目前所有汽车都采用双回路制动系统，如轿车的左前轮和右后轮共用一条制动回路、右前轮和左后轮共用另一条制动回路，当一个回路失效时，另一个回路仍能工作，这样有效提高了汽车的行车安全性。,第二节制动器,制动器是用以产生制动力矩的部件。制动器按照结构可分为鼓式制动器和盘式制动器；按安装位置可分为车轮制动器和中央制动器。车轮制动器可用于行车制动和驻车制动，中央制动器只用于驻车制动和缓速制动。,一、鼓式制动器,鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄，制动时制动蹄在促动装置作用下向外旋转，外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力矩。,凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置，制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器；以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器；用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。,1轮缸式制动器,1）领从蹄式制动器其特点是两个制动蹄各有一个支点，一个蹄在轮缸促动力作用下张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致，称为领蹄；另一个蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反，称为从蹄。领蹄在摩擦力的作用下，蹄和鼓之间的正压力较大，制动作用较强。从蹄在摩擦力的作用下，蹄和鼓之间的正压力较小，制动作用较弱。,两个制动蹄受到的轮缸促动力相等，称为等促动力制动器。领从蹄式制动器的两个制动蹄作用在制动鼓上的法向反力大小不等，这种制动器称为非平衡式制动器。,北京BJ2023型汽车的后轮制动器即为领从蹄式制动器。该制动器由前制动蹄、后制动蹄、制动底板、制动轮缸、制动蹄限位装置、制动蹄间隙调整装置等构成。其中，汽车前进时前制动蹄为领蹄，摩擦片面积（包角）较大，后制动蹄为从蹄，摩擦片面积（包角）较小，安装时要注意领从蹄不可互换。,上海桑塔纳轿车后轮制动器也是领从蹄式制动器。其制动蹄下端的支承方式为浮式支承，具有间隙自调机构，该制动器也同时作为驻车制动器，所以还带有一套驻车制动的操纵机构。,2）双领蹄和双向双领蹄式制动器汽车前进时两个制动蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器。双领蹄式制动器的结构特点是，每一制动蹄都用一个单活塞制动轮缸促动，固定元件的结构布置是中心对称式。,双向双领蹄式制动器使用了两个双活塞轮缸，无论汽车前进还是倒车，都是双领蹄式制动器，故称双向双领蹄式制动器,3）双从蹄式制动器汽车前进时两个制动蹄均为从蹄的制动器为双从蹄式制动器。,双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器固定元件的布置都是中心对称，两制动蹄作用在制动鼓上的法向反力大小相等、方向相反、相互平衡，这种形式的制动器为平衡式制动器。,4）单向和双向自增力式制动器,（1）单向自增力式制动器其特点是两个制动蹄只有一个单活塞的制动轮缸，第二制动蹄的促动力来自第一制动蹄对顶杆的推力，两个制动蹄在汽车前进时均为领蹄，但倒车时能产生的制动力很小。,（2）双向自增力式制动器其特点是两个制动蹄的上方有一个双活塞制动轮缸，轮缸的上方还有一个制动蹄支承销，两制动蹄的下方用顶杆相连。无论汽车前进还是倒车，都与自增力式制动器相当，故称双向自增力式制动器。,5）制动器间隙的调整制动器间隙是指在不制动时，制动鼓和制动蹄摩擦片之间的间隙。制动器间隙过小，不能保证完全解除制动，此间隙过大，制动器反应时间过长，直接威胁到行车安全。制动器在使用过程中，随着摩擦片的磨损，制动器间隙会变大，要求制动器必须有检查和调整间隙的可能。,（1）手动调整装置,转动调整凸轮和带偏心轴颈的支承销凸轮固定在制动底板上，支承销固定在制动蹄上，沿图中箭头所示方向转动调整凸轮时，通过支承销将制动蹄向外顶，制动器间隙将减小。,转动调整螺母有些制动器轮缸两端的端盖制成调整螺母，用一字螺丝刀拨动调整螺母的齿槽，使螺母转动，带螺杆的可调支座便向内或向外作轴向移动，使制动蹄上端靠近或远离制动鼓，制动间隙减小或增大。间隙调整好以后，用锁片插入调整螺母的齿槽中，固定螺母位置。,调整可调顶杆长度可调顶杆由顶杆体、调整螺钉和顶杆套组成。顶杆套一端具有带齿的凸缘，套内制有螺纹，调整螺钉借螺纹旋入顶杆套内。拨动顶杆套带齿的凸缘，可使调整螺钉沿轴向移动，从而改变了可调顶杆的总长度，调整了制动器间隙。此调整方式仅适用于自增力式制动器。,（2）自动调整装置现在很多汽车的制动器都装有制动器间隙自动调整装置，它可以保证制动器间隙始终处于最佳状态，不必经常人工检查和调整。,摩擦限位式间隙自调装置用以限定不制动时制动蹄内极限位置的限位摩擦环装在轮缸活塞内，限位摩擦环是一个有切口的弹性金属环，压装入轮缸后与缸壁之间的摩擦力可达400550N。如果制动器间隙过大，活塞向外移动靠在限位环上仍不能正常制动，活塞将在油压作用下克服制动环与缸壁间的摩擦力继续向外移动，摩擦环也被带动外移，解除制动时，制动器复位弹簧不可能带动摩擦环回位，也即活塞的回位受到限制，制动器间隙减小。,摩擦限位式间隙自调装置也可以装在制动蹄上，其工作原理与装在轮缸内的摩擦限位环相似。,楔块式间隙自调装置桑塔纳轿车的制动器间隙主要依靠楔形调节块调整。,2凸轮式制动器,凸轮式制动器是用凸轮取代制动轮缸对两制动蹄起促动作用，通常利用气压使凸轮转动。,凸轮制动器制动调整臂的内部为蜗轮蜗杆传动，蜗轮通过花键与凸轮轴相连。正常制动时，制动调整臂体带动蜗杆绕蜗轮轴线转动，蜗杆又带动蜗轮转动，从而使凸轮旋转，张开制动蹄起制动作用。,制动调整臂除了具有传力作用外，还可以调整制动器的间隙。当需要调整制动器间隙时，制动调整臂体（也是蜗轮蜗杆传动的壳体）固定不动，转动蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，从而改变了凸轮的原始角位置，达到了调整目的。为了防止蜗杆轴自行转动改变制动器间隙，下图a）采用的是类似变速器锁定机构的锁止球锁定，b）采用的是锁止套锁定。,3楔式制动器,楔式制动器的制动蹄依靠在柱塞上，柱塞内端面是斜面，与支于隔离架两边槽内的滚轮接触。制动时，轮缸活塞在液压作用下使制动楔向内移动，制动楔又使二滚轮一面沿柱塞斜面向内滚动，一面使二柱塞在制动底板的孔中向外移动一定距离，从而使制动蹄压靠到制动鼓上。轮缸液压一旦撤除，这一系列零件即在制动蹄复位弹簧的作用下各自复位。,二、盘式制动器,盘式制动器主要有钳盘式和全盘式两种，其中前者更常用。钳盘式制动器的旋转元件是制动盘，固定元件是制动钳。1钳盘式制动器1）定钳盘式制动器其特点是制动盘两侧的制动块用两个液压缸单独促动。,钳盘式制动器的活塞密封圈除了起密封作用外，还兼起活塞回位作用和调整间隙的作用。正常制动时，密封圈发生弹性变形，解除制动时，密封圈恢复变形，带动活塞一起回位。当制动器间隙过大时，活塞相对密封圈移动，回位时移动部分不可能恢复，移动量即为所调整的间隙量。,还有一些轿车和货车采用专门的摩擦限位一次调准式间隙自调装置。,定钳盘式制动器存在着以下缺点：油缸较多，使制动钳结构复杂；油缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通。这必然使得制动钳的尺寸过大，难以安装在现代化轿车的轮辋内；热负荷大时，油缸（特别是外侧油缸）和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化；若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。,2）浮钳盘式制动器按制动钳的运动方式，浮钳式制动器又可分为滑动钳盘式制动器和摆动钳盘式制动器，其中滑动钳盘式制动器应用更广。滑动钳盘式制动器的特点是：制动钳可以相对制动盘作轴向滑动；只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。,用于汽车后轮、带驻车制动传动装置的DBA盘式制动器的浮式制动钳如下图所示。驻车制动时，在驻车制动杠杆凸轮的推动下，自调螺杆连同自调螺母一直左移到螺母接触活塞底部。此时，由于扭簧的阻碍，自调螺母不可能倒转着相对于螺杆向右移动。于是轴向推力通过活塞传到制动块上而实现制动。解除驻车制动时，自调螺杆在膜片弹簧的作用下，随着驻车制动杠杆复位。,2全盘式制动器全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的，分别称为固定盘和旋转盘，其工作原理与摩擦离合器相似。,3盘式制动器的优缺点分析1）盘式制动器与鼓式制动器相比具有以下优点:（1）盘式制动器无摩擦助势作用，制动力矩受摩擦系数的影响较小，即热稳定性好；（2）盘式制动器浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常，即基本不存在水衰退问题；,（3）在输出相同制动力矩的情况下，盘式制动器尺寸和质量一般较小；（4）制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会像制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大；（5）较容易实现间隙自动调整，其他维修作业也较简便。,2）盘式制动器的缺点1）效能较低，所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置；2）兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂。,第三节人力制动系统,人力制动系统的制动能源是驾驶员的肌体。按其传动装置的结构形式，人力制动系统有机械式和液压式两种，前者只用于驻车制动。,一、机械制动系统,机械制动系统目前主要用于驻车制动，因为驻车制动系统必须可靠地保证汽车在原地停驻，并在任何情况下不致自动滑行。这一点只有用机械锁止方法才能实现。下图所示的红旗轿车利用后轮鼓式制动器为驻车制动器，用驻车制动操纵手柄控制驻车制动。,二、人力液压制动系统,1人力液压制动系统的组成和工作过程人力液压制动系统主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸和油管等构成。其工作过程是：踩下制动踏板，制动主缸中产生的高压油液通过油管传到各个轮缸，从而产生制动作用。,2制动主缸现代轿车最常用是串联双腔制动主缸，即两个单腔制动主缸串联在一起，形成双回路制动系统，而且当一个回路失效时，制动主缸必须保证另一个回路仍能工作。,装备有制动防抱死装置(ABS)的制动系统，在行车制动时，由于制动压力调节器的作用使主缸内液压发生波动，主缸活塞产生前后窜动，其液压变化频率可达410次/s，缸内高压可达20MPa。这样，处在补偿孔和旁通孔之间的活塞皮碗就会发生过度磨损，甚至发生切削现象，使皮碗早期损坏。为此，在串联双腔制动主缸中取消了补偿孔和旁通孔，而由中心单向阀代替两孔的作用。,3制动轮缸制动轮缸主要有单活塞和双活塞之分，其基本组成是缸体、活塞、调整螺钉（顶块）、放气阀等，其中放气阀是制动系统的必备部件，用以排除制动管路中混入的空气。,4制动液对制动液的基本要求如下：（1）高温下不易汽化，否则将在管路中产生气阻现象，使制动系统失效；（2）低温下有良好的流动性；（3）不会使与之经常接触的金属件腐蚀，橡胶件发生膨胀、变硬和损坏；（4）能对液压系统的运动件起良好的润滑作用；（5）吸水性差而溶水性良好，即能使渗入其中的水汽形成微粒而与之均匀混合，否则将在制动液中形成水泡而大大降低汽化温度。目前常用的制动液是合成制动液和矿物制动液。,第四节伺服制动系统,伺服制动系统是在人力液压制动系统的基础上加设一套动力伺服系统而形成的，是兼用人体和发动机作为制动能源的制动系统。,伺服制动系统的类型如下：（1）按伺服系统输出力的作用部位和对其控制装置操纵方式的不同，伺服制动系统可分为助力式（直接操纵式）和增压式（间接操纵式）两类。（2）伺服制动系统又可按伺服能量的形式分为真空伺服式、气压伺服式和液压伺服式三种，其伺服能量分别为真空能（负气压能）、气压能和液压能。,一、助力式（直接操纵式）伺服制动系统,其特点是伺服系统的控制装置用制动踏板机构直接操纵，其输出力作用于液压主缸，与踏板力一起对主缸油液加压。,1真空助力伺服制动系统红旗CA7220型轿车的真空伺服气室和控制阀组合成一个整体部件，称为真空助力器。真空伺服制动气室的前方是串列双腔制动主缸，主缸输出的高压油液通过对角线布置的双回路液压制动管路传递到各个车轮制动器的制动轮缸。真空助力伺服制动系统广泛应用于各种轿车。,真空助力器是真空助力伺服制动系统的核心部件，是利用发动机进气管的真空和大气之间的压差起助力作用，其构造及工作原理如下图。,2气压助力伺服制动系统气压助力伺服制动系统内有液压和气压两套系统，且都是双回路。其助力作用依靠压缩空气而产生。,二、增压式（间接操纵式）伺服制动系统,其特点是制动踏板机构控制制动主缸，主缸输出的液压传递到辅助缸，并对伺服系统进行控制，伺服系统的输出力与主缸液压共同作用于辅助缸，辅助缸输出到轮缸的液压远高于主缸液压。,1真空增压伺服制动系统,通常辅助缸、真空伺服气室和控制阀组合装配成一个部件，称为真空增压器。真空增压器是真空增压伺服制动系统的核心部件，其构造如下图所示。,2气压增压伺服制动系统气压增压伺服制动系统的组成和工作原理与真空增压伺服制动系统基本相同，所不同的是气压增压是利用高压空气产生助力作用。由辅助缸、气压伺服气室和控制阀组装而成的部件称为气压增压器。,第五节动力制动系统,动力制动系统的特点是：驾驶员的肌体仅作为控制能源，而不是制动能源。动力制动系统中，用以进行制动的能源是由空气压缩机产生的气压能，或是由油泵产生的液压能，而空气压缩机或油泵则由汽车发动机驱动。动力制动系统有气压制动系统、气顶液制动系统和全液压动力制动系统三种。,气压制动系统的供能装置和传动装置全部是气压式。其控制装置主要由制动踏板机构和制动阀等气压控制元件组成，有些汽车在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。气顶液制动系统的供能装置、控制装置与气压制动系统相同，但其传动装置包括气压式和液压式两部分。全液压动力制动系统中除制动踏板机构以外，其供能、控制和传动装置全部是液压式。,一、气压制动系统,气压制动系统适用于中型以上特别是重型的货车和客车。,1气压制动回路气压制动系统各元件之间的连接管路有3种：供能管路，供能装置各组成件（如空压机、储气筒）之间和供能装置与控制装置（如制动阀）之间的连接管路；促动管路，控制装置与制动器促动装置（如制动气室）之间的连接管路；操纵管路，一个控制装置与另一个控制装置之间的连接管路。如果制动系统中只有一个气压控制装置，即只有一个制动阀，就没有操纵管路。,2供能装置气压制动系统的供能装置包括：产生气压能的空压机和积储气压能的储气筒；将气压限制在安全范围内的调压阀及安全阀；改善传能介质（空气）状态的进气滤清器、排气滤清器、管道滤清器、油水分离器、空气干燥器、防冻器等；在一个回路失效时用以保护其余回路，使其中气压能不受损失的多回路压力保护阀等。,1）空压机和调压阀空压机由发动机通过带传动直接驱动，有单缸式和双缸式，东风EQ1090E型汽车的空压机是单缸风冷式。当储气筒的压力达到一定值时，利用调压阀可以使空压机处于空转状态，而当储气筒的压力下降到一定值时，调压阀又能控制空压机向储气筒充气。,空压机卸荷装置和调压阀控制空压机工作状态的工作原理是，当储气筒的压力达到一定值时，作用在调压阀膜片组件下方的气压大于其上弹簧的压力，膜片组件向上移动并带动芯管一同上移，芯管下的阀门关闭，储气筒气压作用在卸荷柱塞上方，使其下移，顶开进气阀门，空压机往复运动的过程中，进气阀门始终开启，空压机处于空转状态。当储气筒的气压下降到一定值时，膜片组件在弹簧作用下下移，芯管顶开阀门，卸荷柱塞上方的气压降低，柱塞上移，进气阀门正常开关，空压机向储气筒充气。,2）滤气调压阀在储气筒压力超过规定值时，空压机出气口经调压阀直通大气，将压缩空气放出而中止对储气筒充气，调压阀又与油水分离器组合成一个部件，即滤气调压阀。,3）防冻器油水分离器或滤气调压阀输出的压缩空气仍可能含有少量残留水分。为了防止在寒冷季节中，积聚在管路和其他气压元件内的残留水分冻结，最好装设防冻器，以便在必要时向气路中加入防冻剂，以降低水的冰点。其基本工作原理是，当冬季温度低于5C，防冻器中的乙醇蒸气会随压缩空气流进入回路，回路中的冷凝水溶入乙醇后，冰点降低。,4）多回路压力保护阀多回路压力保护阀的基本功用是：来自空压机的压缩空气可经多回路压力保护阀分别向各回路的储气筒充气。当某一回路损坏漏气时，压力保护阀能保证其余完好回路继续充气。下图是双回路压力保护阀，它能确保在一个气路漏气时另一个气路能继续充气。,下图是四回路压力保护阀，它能在任一回路损坏漏气时，保证其他三个回路能以稍低的压力正常工作。,3控制装置,1）制动阀制动阀是气压行车制动系统中的主要控制装置，用以起随动作用并保证有足够强的踏板感，即在输入压力一定的情况下，使其输出压力与输入的控制信号踏板行程和踏板力成一定的递增函数关系。其输出压力的变化在一定范围内应该是渐进的。制动阀输出压力可以作为促动管路压力直接输入到作为传动装置的制动气室，但必要时也可作为控制信号输入另一控制装置（如继动阀）。,解放CA1091型汽车使用的是串列双腔活塞式制动阀。上下两腔的工作都由制动踏板控制，并能保证当一个回路漏气时，另一回路仍能工作。,2）手控制动阀手控制动阀可以控制汽车的驻车制动和挂车的驻车制动。因为对驻车制动没有渐进控制的要求，所以控制驻车制动的手控制动阀实际上只是一个气开关。当操纵杆处于所示位置时，进气阀关闭，排气阀开启，制动气室通过芯管与大气相通。当操纵杆处于所示位置时，进气阀开启，排气阀关闭，制动气室通高压空气。,3）快放阀与继动阀快放阀的作用是保证解除制动时制动气室快速放气。快放阀布置在制动阀与制动气室之间的管路上，靠近制动气室，由于离制动气室近，制动气室排气所经过的回路短，放气速度较快。下图所示的状态是进气口关闭，排气口开启。,继动阀的作用是使压缩空气不流经制动阀，而是通过继动阀直接充入制动气室，以缩短供气路线，减少制动滞后时间。下图所示的状态下，阀门既靠在阀体的阀座上，又靠在芯管上，进气阀和排气阀都是关闭的。,4）梭阀（双向阀）梭阀的特点是双腔制动阀的两腔都可以通过梭阀向挂车制动阀输入控制气压，保证在汽车两制动回路之一损坏时，挂车制动阀仍然可以接到制动控制信号。,4制动气室制动气室的作用是将气压能转换成机械能输出，输出的机械能传给制动凸轮等促动装置，使制动器产生制动力矩。制动气室有膜片式、活塞式和复合式三种。1）膜片式制动气室膜片式制动气室的两腔通过膜片隔离，连接叉与制动调整臂相连。,2）活塞式制动气室活塞式制动气室的推杆行程较大，其活塞工作寿命也比膜片长，但整个气室结构较复杂，成本较高，常用于重型货车。,3）复合制动气室复合制动气室的特点是：制动气室由行车制动气室和驻车制动气室两部分组成，兼起行车制动和驻车制动的作用。,二、气顶液制动系统与全液压动力制动系统,1气顶液制动系统气顶液制动系统的供能装置和控制装置都是气压式，传动装置是气压液压组合式。气压能通过串联的动力气室和液压主缸转换为液压能，液压能传到各个轮缸，产生制动作用。,气顶液制动系统的优点是：气压系统布置紧凑，缩短了管路长度和滞后时间。用液压轮缸作为制动器促动装置减少了非簧载质量。用使用气顶液制动系统的汽车牵引挂车时，挂车可用气压制动，也可用液压制动。各个车桥的制动器可以分别采用液压促动和气压促动。,2全液压动力制动系统全液压动力制动系统是以储能器储存的液压能或限制液流循环而产生液压作用的动力制动装置。,第六节制动力调节装置,一、概述1前后轮同步滑移的条件汽车制动过程中，最好是前后轮同时抱死滑移，如果前后车轮的制动力之比等于前后车轮对路面的垂直载荷之比，就能满足同步滑移的条件，即,2理想的前后轮制动力分配特性汽车在制动过程中，前后轮的垂直载荷是变化的，如果要满足同步滑移的条件，要求制动器制动力（也即促动管路压力）也要随载荷而变化，这种变化关系做出的曲线称为理想的前后轮制动力分配特性曲线，如下图所示。当汽车载荷变化时，曲线位置也会发生相应的变化。,大多数汽车前后促动管路的压力是相等的，因而其前后轮制动力之比为定值，这种设计显然不能满足理想的制动要求。从提高汽车制动时的安全性考虑，应尽量避免制动时后轮先抱死滑移，并尽可能充分地利用附着条件，产生尽可能大的制动力。这就促使现代汽车越来越多地采用各种制动力调节装置，使前后促动管路压力的实际分配特性曲线在不同程度上接近于相应的理想分配特性曲线，并位于理想分配特性曲线的下方。,制动力调节装置主要有限压阀、比例阀、感载阀和惯性阀等，这些阀一般都串联在后轮制动器的促动管路中。,二、限压阀与比例阀,1限压阀其作用是当前、后促动管路压力P1和P2由零同步增长到一定值后，即自动将P2限定在该值不变。,2比例阀其作用是当前后促动管路压力P1与P2同步增长到一定值PS后，即自动对P2的增长加以节制，亦即使P2的增量小于P1的增量。,三、感载阀感载阀的特点是特性曲线随整车载荷的变化而变化。感载阀有感载比例阀和感载限压阀两种。,四、惯性阀,惯性阀（也称G阀）是一种用于液压系统的制动力自动调节装置。其特性曲线形状与感载阀相似，但其调节作用起始点的控制压力值PS取决于汽车制动时作用在汽车重心上的惯性力，即PS不仅与汽车总质量（或实际装载质量）有关，并且与汽车制动减速度有关。惯性阀有惯性限压阀和惯性比例阀两种。,第七节汽车防滑控制系统ABS与ASR,一、概述汽车防滑控制系统是防止汽车在制动过程中车轮被抱死滑移和汽车在驱动过程中(特别是起步、加速、转弯等)驱动轮发生滑转现象的控制系统。,1滑动率对附着系数的影响汽车在制动过程中，车轮的运动可以划分为三个阶段：纯滚动、边滚边滑、完全拖滑。一般用滑动率S表征滑动成分在车轮纵向运动中所占的比例。,当滑动率处于15%35%的范围内时，纵向附着系数z和侧向附着系数c的值都较大。纵向附着系数z大，可以产生较大的制动力，保证汽车制动距离较短；侧向附着系数c大，可以产生较大的侧向力，保证汽车制动时的方向稳定性。,2防滑控制系统的作用和控制方式汽车在驱动过程中，驱动轮可能发生滑转，滑转成分在车轮纵向运动中所占的比例用正滑动率来表示，即完全滑转时，v=0，S=100%,防滑控制系统就是在汽车驱动状态下，将驱动轮滑转率控制在5%15%的最佳范围内。制动防抱死系统是在汽车制动状态下，将车轮滑动率控制在8%35%的最佳范围内。在上述最佳范围内，不仅车轮和地面之间的纵向附着系数较大，而且侧向附着系数的值也较大，保证了汽车的方向稳定性。,二、制动防抱死系统（ABS）,1制动防抱死系统的基本组成和工作原理制动防抱死系统主要由轮速传感器、制动压力调节器和电子控制器（ECU）等组成。,其基本工作原理是，汽车制动时，首先由轮速传感器测出与制动车轮转速成正比的交流电压信号，并将该电压信号送入电子控制器（ECU）。由ECU中的运算单元计算出车轮速度、滑动率及车轮的加、减速度，然后再由ECU中的控制单元对这些信号加以分析比较后，向压力调节器发出制动压力控制指令。使压力调节器中的电磁阀等直接或间接地控制制动压力的增减，以调节制动力矩，使之与地面附着状况相适应，防止制动车轮被抱死。,2制动防抱死系统（ABS）的类型及布置形式1）按汽车制动系统分类（1）液压制动系统ABS；（2）气压制动系统ABS；（3）气顶液制动系统ABS。,2）按ABS中控制管路(通道)数和传感器数量，又可分为以下6种布置形式（1）四传感器四通道四轮独立控制的ABS,（2）四传感器四通道前轮独立后轮低选控制的ABS,（3）四传感器三通道前轮独立后轮低选控制的ABS,（4）三传感器三通道前轮独立后轮低选控制的ABS,（5）四传感器二通道前轮独立控制的ABS,（6）四传感器二通道前轮独立后轮低选控制的ABS,3ABS部件的结构及其工作原理1）车轮转速传感器（简称轮速传感器）汽车防滑控制系统中都设置有电磁感应式轮速传感器。它可以安装在车轮上，也可以安装在主减速器或变速器中。,轮速传感器由永久磁铁、磁极、线圈和齿圈组成。齿圈在磁场中旋转时，齿圈齿顶和电极之间的间隙以一定的速度变化，使磁路中的磁阻发生变化，磁通量周期地增减，在线圈的两端产生正比于磁通量增减速度的感应电压，该交流电压信号输送给电子控制器。,2）电子控制器（ECU）电子控制器（ECU）是防滑控制系统的控制中枢，其作用是接收来自轮速传感器的感应电压信号，计算出车轮速度，并与参考车速进行比较，得出滑动率S及加减速度，并将这些信号加以分析，对制动压力调节器发出控制指令。,3）制动压力调节器制动压力调节器的功用是接收来自ECU的控制指令，控制制动压力的增、减，它是ABS的执行器。,（1）循环式制动压力调节器循环式制动压力调节器由电磁阀、液压泵和电动机等部件组成。调节器直接装在汽车原有的制动管路中，通过串联在制动主缸和制动轮缸之间的三位三通电磁阀直接控制轮缸的压力，可以使轮缸的工作处于常规工作状态、增压状态、减压状态或保压状态。三位是指电磁阀有三个不同位置，分别控制轮缸制动压力的增、减或保压，三通是指电磁阀上有3个通道，分别通制动主缸、制动轮缸和储液器。,（2）可变容积式制动压力调节器可变容积式制动压力调节器主要由电磁阀、控制活塞、液压泵和储能器等组成，是在原液压制动系统中增设一套液压控制装置，控制制动管路中容积的增减，以控制制动压力的变化。可变容积式制动压力调节器有4个不同工作状态：常规制动状态、轮缸减压状态、轮缸保压状态和轮缸增压状态。,三、驱动防滑转系统（ASR）,汽车行驶过程中，轮速传感器将车轮转速转变为电信号传输给ASR电子控制器（ECU），ECU根据车轮转速计算驱动车轮的滑转率，如果滑转率超出了目标范围，ECU综合参考节气门开度信号、发动机转速信号以及转向信号(有的车没有)等确定其控制方式，并向相应执行机构发出指令使其动作，将驱动车轮的滑转率控制在目标范围之内。,驱动防滑转系统（ASR）和ABS一样，主要由电子控制器、传感器、制动压力调节器等三大部分组成。ASR中的电子控制器可以是独立的，也可以与ABS共用，轮速传感器可与ABS共用，ASR与ABS的制动压力调节器也可以共用。因此通常将ASR和ABS组合在一起。,1ASR的电子控制器（ECU）由于ASR和ABS的一些输入信号和处理都是相同的，为了减少电子器件的应用数量，使结构更紧凑，ASR电子控制器和ABS电子控制器通常组合在一起。ASR的电子控制器（ECU）发出的控制指令有如下几种：控制滑转车轮的制动力；控制发动机输出功率；同时控制发动机输出功率和驱动车轮的制动力。,在实际应用的ASR中，绝大多数都是采用调节发动机输出转矩的方式来控制汽车驱动力矩。而调节发动机的输出转矩，通常是利用发动机电子控制装置，通过控制节气门开度和点火提前角的方式来实现。,2ASR的传感器ASR的传感器主要是轮速传感器和节气门位置传感器。轮速传感器与ABS共用，而节气门位置传感器则与发动机控制系统共用。,ASR专用的信号输入装置是ASR选择开关，关闭ASR选择开关，可停止ASR的作用。如在汽车维修中需要将汽车驱动车轮悬空转动时，ASR就可能对驱动车轮施以制动，影响故障的检查。这时关闭ASR开关，停止ASR作用，就可避免这种影响。,3ASR的制动压力调节器ASR制动压力调节器执行ASR电子控制器的指令，对滑转车轮施加制动力并控制其大小，以使滑转车轮的滑动率在控制目标范围之内。ASR制动压力源是蓄压器，通过制动压力调节器中的电磁阀来调节驱动车轮制动压力的大小。,1）独立式的ASR制动压力调节器所谓独立式是指ASR制动压力调节器和ABS制动压力调节器在结构上各自分开。独立式ASR制动压力调节器有4种不同工作状态，分别是不起作用、轮缸增压、轮缸保压、轮缸减压。,2）组合式的ASR制动压力调节器组合式是指ASR制动压力调节器与ABS制动压力调节器在结构上组合为一个整体，亦称ABS/ASR制动压力调节器。这种调压阀是采用流通式（亦称循环式）调压原理。,4装有驱动力控制系统(ASR)的汽车实例广州本田雅阁（3.0L）轿车装有牵引力控制系统(TCS)的实例。该轿车的防滑控制系统ABS和ASR（TCS）组合在一起。整个系统由ABS/ASR电子控制装置（ECU）、制动压力调节器和传感器等三部分组成。各部件在整车的布置如下图所示。,ABS/TCS电子控制装置（ECU）工作原理框图如下图所示。,