【基本知识】

【基本知识】

一、电动真空制动助力系统

1.电动真空制动助力系统的作用

在冷车暖机阶段,以及挂入挡位(自动挡车)踩住制动踏板等红灯结束期间,发动机会以较快怠速运转,目的是快速预热三元催化器或用来补偿自动变速器所需的力矩。较快怠速运转期间,节气门开度较大,导致进气歧管真空度降低,造成制动真空助力器的助力效果减弱。对于装备汽油发动机、自动变速器,并且满足欧Ⅳ排放标准的轿车,装备制动助力电动真空泵的作用就是使较快怠速与怠速时的制动助力效果相同。

2.电动真空泵的结构

电动真空泵的结构如图3-7-1所示。真空泵由电动机、叶片泵和控制单元组成。叶片泵由壳体、泵轴、转子、叶片、进气口、气室等组成,如图3-7-2所示。

图3-7-1 电动真空泵的结构

电动机带动叶片轴及转子旋转,转子上的5个叶片在离心力作用下紧贴在壳体内壁,从而分割成5个气室。真空泵接口与制动助力器的真空管连接。转子顺时针旋转,当气室处于进气口时,容积由小变大,气体被吸入气室;当转过进气口,气室被封闭,容积由大变小,气体被压缩;当气室处于排气口,气体被排到大气中。

图3-7-2 叶片泵的结构

3.制动助力电动真空泵的控制方式

电动真空泵控制方式有两种:可控式,由本身控制单元来控制;可调式,由发动机控制单元来控制。

宝来轿车上安装的是可控式真空泵,安装位置在副车架左侧。将车辆举升后,由下往上才能看到,如图3-7-3所示。

可控式真空泵如图3-7-4所示,其工作过程如下:

(1)控制单元根据负荷、发动机转速、节气门开度、制动灯开关是否闭合,计算出进气歧管的压力。

图3-7-3 可控式真空泵安装位置

(2)将计算出的压力与控制单元存储的压力模型曲线对比,如高于压力模型曲线,则令继电器吸合,使电动机旋转真空泵工作。

图3-7-4 可控式真空泵

1—发动机控制单元;2—制动助力器;3、4—单向阀;5—带有控制单元的电动真空泵

二、电子制动力分配(EBV)系统

电子制动力分配系统可以按需要合理分配汽车的制动。在监控汽车稳定性时,通过取消制动压力缓减器或通过增强后轮制动器,以使后桥上的制动过程尽量靠近汽车的整个制动过程。当汽车前桥上的载荷较大时,还可利用前桥上剩余的制动潜力。

1.理论基础

汽车制动力应当这样分配,即在没有制动压力缓减器,在制动过程的较小制动力阶段(如0.5g),可得到理想制动力分配曲线上的固定的制动力分配调节点P,如图3-7-5所示。在配备ABS和使用它原来的液压系统、传感技术和电子技术,但在电磁阀和软件已作适当修改的制动系统中,在制动过程的较大制动力阶段时,可以使汽车后桥上的制动力减小。

图3-7-5 电子制动力分配

1—理想的制动力分配;2—不稳定的制动力分配;3—电子制动力分配;4—在后桥上增加的制动力

2.工作原理

电子控制单元不断计算汽车在各种行驶状况下前轮和后轮上的滑转率。如果在制动过程中后轮的滑转率与前轮的滑转率之比超过设定的稳定边界值,则相应后轮的ABS中制动液进液压力阀关闭,以阻止后轮轮缸中制动液压力继续增加。

如果驾驶员要继续往下踩制动踏板,即增加制动压力,则前轮上的滑转率增大,后轮与前轮的滑转率之比再次减小,后轮制动液进液压力阀开启,后轮上的制动压力再次增加。与制动踏板作用力和驾驶技巧有关的后、前轮的滑转率之比的上述变化过程将重复多次,即电子制动力分配的阶梯状变化过程,如图3-7-5所示的曲线3。该变化过程将不断地紧靠理想力分配曲线。

电子制动力分配只是控制ABS中后轮制动液进液压力阀,液压调压器中的电机回油泵不工作。

3.优点

由电子制动力分配曲线可见,其优点是:

①在各种载荷状况,在弯道、上山和下山时的侧向力以及动力传动系统变化(如离合器接合、离合器分离、自动变速器不同挡位)时都能得到最佳的汽车行驶稳定性。

②取消了常规的制动压力缓减器或制动压力限制器。

③降低前轮制动器的热负荷。

④前、后摩擦制动衬片磨损均匀。

⑤在相同的制动踏板作用力时有较大的汽车减速度。

⑥在汽车寿命期内制动力分配不变。

⑦只需对原来的ABS中的一些部件作微小改变。

三、车辆上坡起步与下坡控制系统

1.山区上坡起步控制功能(HHC)

山区上坡起步控制功能如图3-7-6所示。它是汽车行驶的舒适性功能,并可防止在陡坡起步时汽车下溜。用倾斜传感器(纵向加速度传感器)可以测定坡度。在停车时,踩踏制动踏板建立的制动压力是汽车在上坡起步所必需的。

图3-7-6 上坡起步控制功能

在确认汽车已停下来,且没有踩踏制动踏板时,在液压制动系统中仍将保持驾驶员在停车过程期间预设的制动压力。制动压力保持时间最长达2s,以后制动压力下降。在这时间内驾驶员可踩加速踏板使汽车起步,在确认汽车要起步后制动压力下降。

如果汽车发动机转矩足够,则汽车起步行驶。汽车起步可由驾驶员踩踏加速踏板或接合离合器,也可以由变速器输出发动机转矩(如自动变速器)来实现。

若汽车在静止状态时已有足够的发动机转矩(如通过自动变速器驱动)时,则液压制动系统中的制动液压力不再保持。

如果在汽车设定的制动压力保持时间内踩踏加速踏板,则制动压力保持时间要延长到有足够的发动机转矩,以使汽车起步。

若既不踩加速踏板,也不踩制动踏板,则山区上坡起步控制(HHC)在最晚2s以后将失效,汽车就下溜。

上坡起步控制功能是电子稳定程序系统的附加功能,并利用了电子稳定程序系统中的部件。这个控制过程是自动完成的。

2.山区下坡控制功能(HDC)

山区下坡控制功能如图3-7-7所示。山区下坡控制也是汽车的一个舒适性功能。当汽车在山区下坡(坡度达50%)行驶时,该功能帮助驾驶员自动地进行制动干预。在激活山区下坡控制功能后,无须驾驶员的帮助而能细微调节预先设定的汽车速度。

操纵HDC键就可实现激活和关闭山区下坡控制功能。在需要时,驾驶员可以通过踩制动踏板和加速踏板或速度控制器的操纵键改变预设的速度。

图3-7-7 下坡控制功能

在山区下坡控制时,如果车轮在高的制动滑转率滑转,则ABS投入工作。如果车轮在不同附着系数的路面上转动和滑转,则滑转车轮上的制动力矩就会自动分配到有高附着系数的车轮上。

山区下坡控制功能可自动地、充分地利用发动机制动力矩。与只利用发动机倒拖的阻力矩相比,下坡控制功能的额外好处是当车轮离开路面时,仍可保持汽车速度而不会突然加速。

下坡控制功能的另一优点是制动力的分配是可变的,该制动力与自动行驶方向识别连在一起。在汽车倒行时需对后桥进行较猛的制动,以减轻前桥载荷和得到最佳的汽车操控性。

下坡控制功能中有一个地平面检测功能,在山区下坡行驶时允许进行制动干预。如汽车在平路上或在山区上坡行驶时下坡控制功能转换到准备状态,一旦识别出汽车是下坡行驶就再次自动激活下坡控制功能。

为预防驾驶员误用下坡控制功能,若加速踏板移动量超过它的阈值而继续往下踩或汽车超过它的最大控制速度时,则下坡控制功能进入准备状态。如果汽车进一步加速而超过切断速度,则下坡转入关闭控制功能。

下坡控制功能的状态由HDC指示灯显示。在通过下坡控制功能进行制动干预时还通过制动灯显示。

电子驻车组成及工作原理

四、电子驻车制动系统

1.电子驻车制动系统的功能

电子驻车制动系统(EPB),俗称电子手刹,它是将行车过程中的临时性制动和停车后的长时间制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动的技术。

电子驻车制动系统的功能如图3-7-8所示。电子驻车制动从基本的驻车功能延伸到自动驻车功能(AUTO HOLD)。驾驶员要停下车辆时,只需按下AUTO HOLD按钮,而不需要像之前一样长时间脚踏制动踏板,然后拉起驻车制动杆,即可实现自动驻车。启动自动电子驻车制动的情况下,车辆起动时,电控驻车制动器自行松开,这能避免车辆在坡道起步向后溜车。

图3-7-8 电子驻车制动系统的主要功能

2.电子驻车制动系统的结构与工作原理

电子驻车制动的工作原理与机械式驻车制动相同,均是通过摩擦片与制动盘或制动鼓产生的摩擦力来达到控制停车制动的目的,只不过控制方式从之前的机械式驻车制动拉杆变成了电子按钮。

电子驻车制动系统的组成如图3-7-9所示,主要由驻车制动控制单元、驻车制动开关、AUTO HOLD开关、制动执行元件等组成。

图3-7-9 电子驻车制动系统的组成

电子驻车制动有以下几种工作模式:

(1)动态起动辅助模式。当车辆从静止起步,车轮扭矩达到一定程度时,电子驻车制动自动释放,将操作简化。

(2)斜坡停车模式。电子驻车制动系统通过内置在其控制单元中的纵向加速传感器来测算坡度,从而可以算出车辆在斜坡上由于重力而产生的下滑力,控制单元通过电动机对后轮施加制动力来平衡下滑力,使车辆能停在斜坡上。

(3)动态紧急制动模式。如果在行车过程中发生极端情况,操作电子驻车制动按键,可以对车辆进行紧急制动。此时车辆的制动并非机械的驻车制动,高速情况下,紧急制动是通过ESP控制单元以略小于全力制动的力对全部四个车轮进行液压制动,而当车辆接近静止状态时,才能直接用电子驻车制动来降速或驻车。例如大众的电子驻车制动在7km/h以上的速度就是如此,而只有当速度在7km/h以下时,才是直接施以驻车制动。

电子驻车-制动块更换

(4)AUTO HOLD模式。它是ESP的一种扩展功能,是由ESP部件控制,制动管理系统通过ESP的扩展功能来实现对四轮制动的控制。当车辆临时停驻,并且很短一段时间之后需要重新起动,这种情况的驻车就交由ESP控制的制动来完成,电脑会通过一系列传感器来测量车身的水平度和车轮的扭矩,对车辆溜动趋势做一个判定,并对车轮实施一个适当的制动力,使车辆静止。这个制动力刚好可以阻止车辆移动,并不会太大,以便再次踩油门前行时,不会有太严重的前窜动作。而在临时驻车超过一定时限后,制动系统会转为后轮机械驻车(打开电子驻车制动),来代替之前的四轮液压制动。当车辆欲将前行时,电子系统会检测油门的踩踏力度,以及手动挡车型的离合器踏板的行程,来判定制动是否解除。

AUTO HOLD功能可以避免使用电子驻车制动而简化操作,自动挡车型也不用频繁地由D到N、D到P来回切换挡位,简化了操作,也减少了“溜车”带来的意外发生。不过,为了环保和减少传动系统磨损,自动挡车型短时停车还是应该适时挂入N挡更好。

1.制动系统的功用是根据需要使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车保持车速稳定,以及使已停驶的汽车保持不动。

2.汽车制动系统一般由四个部分组成:供能装置、控制装置、传动装置、制动器。

3.制动器是制动系统中用以产生阻止车辆运动或运动趋势的力的部件。制动器按照摩擦工作表面的不同分为鼓式制动器和盘式制动器。

4.轮缸驱动鼓式制动器按照其结构与工作特点不同,分为领从蹄式制动器、双领蹄式制动器、双从蹄式制动器、双向双领蹄式制动器和自增力式制动器。

5.鼓式制动器的检修项目主要有:制动蹄衬片厚度检查、制动鼓内圈磨损检查、制动蹄片与制动鼓接触面积检查、弹簧尺寸及弹力检查、制动间隙调整等。

6.为保证制动器能够正常工作,任何型式的制动器在结构上必须保证有制动间隙的调节装置。

7.盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘,根据固定元件的结构型式不同,盘式制动器大体上可以分为两类:钳盘式制动器和全盘式制动器。

8.盘式制动器检修项目有:制动盘厚度检查、制动盘端面圆跳动检查、制动块厚度检查、制动间隙调整。

9.驻车制动装置的作用是使停驶后的汽车能够驻留原地不动,使汽车在坡道上能顺利起步,当行车制动效能失效后临时使用或配合行车制动器进行紧急制动。

10.液压式制动传动装置中,传力介质是制动油液,利用制动油液将驾驶员作用于制动踏板上的力转换为油液压力,通过管路传至车轮制动器,再将油液压力转换为使制动蹄张开的机械推力。

11.制动主缸的作用是将踏板力转变成液压力。现代汽车的行车制动系统都必须采用双回路,因此液压制动系统都采用双腔式制动主缸。

12.制动轮缸的功用是将液体压力转变为制动蹄张开的机械推力。制动轮缸有单活塞式和双活塞式两种。

13.真空助力器是利用真空能(负气压能)对制动踏板进行助力的装置,对其控制是利用踏板机构直接操纵。

14.当更换制动器、打开了制动管路、更换了制动系统液压部件时,或是制动踏板发软、变低、制动效果变差时,就需要对制动系统进行排气。

15.气压式制动传动装置的功用是利用压缩空气的压力,按驾驶员的要求,经控制阀对制动器进行有效的制动,从而获得所需要的制动力矩。

16.汽车电子控制防抱死制动系统是汽车上的一种主动安全装置。

17.汽车驱动防滑控制系统是继制动防抱死系统之后应用于车轮防滑的电子控制系统。

18.ABS是在汽车制动时工作,在车轮出现抱死时起作用,当车速很低(<8km/h)时不起作用;而ASR则是在汽车行驶过程中都工作,在车轮出现滑转时起作用,当车速很高(80~120km/h)时一般不起作用。

19.汽车防滑电子控制系统常用的控制方式有发动机输出功率控制、驱动轮制动控制、同时控制发动机输出功率和驱动车轮的制动力、防滑差速锁控制和差速锁与发动机输出功率综合控制。

20.山区上坡起步控制是汽车行驶的舒适性功能,并可防止在陡坡起步时汽车下溜。

21.山区下坡控制也是汽车行驶的舒适性功能。当汽车在山区下坡行驶时,能帮助驾驶员自动地进行制动干预,无须驾驶员的帮助而能细微调节预先设定的汽车速度。

一、填空题

1.汽车制动系统一般由四个组成部分:供能装置、控制装置、________和________。

2.根据固定元件的结构型式不同,盘式制动器大体上可以分为两类:____________和____________。

3.真空助力器是利用____________对制动踏板进行助力的装置,

4.ABS中最主要的执行器是________________。

5.电动真空制动助力系统的作用是使____________与____________的制动助力效果相同。

二、判断题

1.气压制动系统的制动力大,制动灵活,广泛应用于轿车。( )

2.电子控制制动防抱死系统失效,汽车将丧失制动性能。( )

3.通常在检修制动压力调节器、制动分泵、蓄压器、后轮分配比例阀、电动油泵、制动液管路、压力警告和控制开关时需进行泄压。( )

4.更换不用的制动液要集中处理,不可随意丢弃,以免污染环境。( )

5.电子稳定性程序是改善汽车动力性能的一种控制系统。( )

三、选择题

1.ABS控制单元只能在短时间承受( )℃温度。

A.70 B.80 C.90 D.100

2.汽车驱动防滑控制系统简称( )。

A.EDB B.ASR C.SRS D.RSA

3.液压制动系统排气,应遵循____________的顺序进行排气。

A.先前轮后后轮 B.先后轮后前轮

C.由远到近 D.由近到远

4.当车轮制动器抱死时,汽车车轮在地面上( )。

A.完全滚动 B.完全滑转

C.完全滑移 D.边滚边滑

5.山区上坡起步控制和下坡控制是提高汽车( )的装置。

A.动力性 B.经济性 C.行驶稳定性 D.行驶舒适性

四、论述题

1.下图是汽车制动系统工作示意图,请标注图中序号所代表的零部件名称,并分析其工作原理。

1—____________;2—_____________;3—_____________;4—____________;5—_____________;6—____________;7—_____________;8—_____________;9—____________;10—_____________;11—_____________;12—_____________;13—____________

2.下图是附着系数与滑移率的一般关系,请分析车轮滑移率对附着系数的影响。

3.下图是典型轿车双回路液压制动系统示意图,请标注图中序号所代表的零部件名称,并分析其工作原理。

1—____________;2—_____________;3—_____________;4—____________;5—_____________;6—____________;7—_____________;8—_____________;9—____________;10—_____________