【正文】 42總結(jié) 46致謝 48參考文獻 49前言液壓制動系統(tǒng)是當(dāng)今汽車必不可少的制動裝置，在汽車工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域上已經(jīng)非常普及，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展液壓制動系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)技術(shù)要求也越來越高。由于ABS制動技術(shù)具有多方面的優(yōu)點，因此在汽車制動系統(tǒng)的實現(xiàn)中被廣泛采用，同時輕型汽車的液壓制動技術(shù)還處在不斷的發(fā)展之中，這正是論文選題的主要依據(jù)和動機。在當(dāng)今汽車液壓制動的發(fā)展領(lǐng)域上歐美技術(shù)還是處于較高的水平，但我國近幾年在汽車液壓制動技術(shù)方面已達到突飛猛進的效果，如夏利2000轎車配備了制動防抱死系統(tǒng)（ABS）及座椅安全帶自動張緊裝置。本課題以學(xué)習(xí)分析輕型汽車液壓制動系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)為指導(dǎo)思想，把輕型汽車制動系統(tǒng)的常見故障作為首要解決的問題，以尋求較好的故障診斷與改進方法。一個機械制動增壓器沿管路設(shè)置在上述主液壓缸和卡鉗之間。最常見的有雙回路制動系統(tǒng)、真空制動增壓器等。雙回路制動系統(tǒng)就是指系統(tǒng)內(nèi)有兩個分別獨立的液壓制動管路系統(tǒng)，起保險的作用。而后輪驅(qū)動轎車因負荷較大，多采用前后輪分別獨立制動形式，即有兩套制動總泵，一套控制前輪制動，另一套控制后輪制動。這種裝置是一種助力裝置，一般安裝在駕駛室儀表板前的發(fā)動機艙隔壁上，串接在制動踏板與制動主缸之間，起增加踏板力的作用，從而使駕車者省力，使得一些力氣弱小的女士或老年者也可隨意駕駛汽車。真空制動增壓器內(nèi)部的橡膠膜片兩邊隔成兩個空腔(圖示A和B)，在不踏動制動踏板時，發(fā)動機進氣歧管的負壓被引入膜片的兩邊空腔，壓力平衡，所以增壓器不工作；當(dāng)踏動制動踏板時，操縱桿移動令增壓器橡膠膜片一邊的(B)空腔的真空孔（連接發(fā)動機進氣歧管）關(guān)閉，同時打開空氣孔讓外界空氣進入，由于(B)腔的氣壓大于另一腔的氣壓，迫使橡膠膜片移動并帶動制動主缸活塞移動，從而起到增壓作用；當(dāng)不踏動制動踏板時，操縱桿在壓縮彈簧的作用下復(fù)位，又將空氣孔關(guān)閉，真空孔打開，增壓器兩腔的氣壓相等，橡膠膜片又回復(fù)到原來的位置。從理論上說，理想的制動力分配曲線不論在車輛空載還是滿載時都應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)拋物線狀，而制動力分配曲線是由車輛的質(zhì)心位置和特定的制動運動過程來決定的，即理想的制動力應(yīng)當(dāng)是前后輪按照重量負荷成比例分配。因此，一些沒有安裝ABS防抱死系統(tǒng)的車輛，就安裝了這種裝置，使制動力保持一種較為理想的狀態(tài)，避免或者減少失控現(xiàn)象的發(fā)生。如果比例閥能夠感知由汽車載荷變化而引起的外界作用力變化，實現(xiàn)感載調(diào)節(jié)，這種比例閥就稱為感載比例閥。它安裝在制動總泵與后輪制動分泵之間的管道上，由殼體、柱塞、閥門、彈簧等組成。當(dāng)外界作用力小時，感載比例閥的柱塞在彈簧預(yù)緊力的作用下被推至最右邊，兩孔相通，總泵與分泵壓力相等。這樣比例閥反復(fù)動作使分泵的液壓得到不斷調(diào)整，也即不斷調(diào)整了后輪制動力。ABS系統(tǒng)（防抱死制動系統(tǒng)）也因車型的不同而不同，根據(jù)性能和制造成本方面的差別分為多種形式。各廠家出于自已的需要，采用不同形式的ABS系統(tǒng)，因此，調(diào)節(jié)器也有幾種主要形式。液壓式調(diào)節(jié)器是用電磁閥和液壓泵產(chǎn)生的壓力控制制動力的。通常把直接控制制動壓力的形式稱為循環(huán)式，把間接控制制動壓力的形式稱為可變?nèi)莘e式。、ABS系統(tǒng)液壓控制裝置的組成ABS液壓控制總成是在普通制動系統(tǒng)的液壓裝置上經(jīng)設(shè)計后加裝ABS液壓調(diào)節(jié)器而形成的。ABS液壓調(diào)節(jié)器裝在制動總泵與分泵之間，如果是與總泵裝在一起的，我們稱為整體式，否則是非整體式。實質(zhì)上ABS系統(tǒng)就是通過電磁控制閥體上的三對控制閥控制分泵上的油壓迅速變大或變小，從而實現(xiàn)了防抱死制動功能。電動泵是一個高壓泵，它可在短時間內(nèi)將制動液加壓（在蓄壓器中）到14000kPa～18000kPa，并給整個液壓系統(tǒng)提供高壓制動液體。電動泵的工作獨立于ABS電控單元，如果電控單元出現(xiàn)故障或接線有問題，電動泵仍能正常工作。蓄壓器被一個隔板分成上下兩個腔室，上腔室充滿了氮氣，下腔室充滿了來自電動泵的制動液（蓄壓器下腔與電動泵泵油腔相通）。 圖11 蓄壓器電動泵給蓄壓器下腔泵入制動液，使隔板上移，在蓄壓器上腔的氮氣被壓縮后產(chǎn)生壓力，反過來推動隔板下移，會使蓄壓器下腔的制動液始終保持大約14000kPa～18000kPa的壓力。制動系統(tǒng)中的所有高壓軟管用橡膠圈密封，如電動泵泵腔與總泵液壓助力裝置之間的高壓軟管。注意：防抱死制動系統(tǒng)工作時不使用普通制動系統(tǒng)的真空助力器，而是蓄壓器給出的高壓。（二）主控制閥和電磁控制閥體主控制閥和電磁控制閥體是液壓調(diào)節(jié)器中很主要的部件，由它們完成防抱死制動的控制（圖113）。在防抱死制動控制的時候，它接通液壓助力器的壓力腔與總泵內(nèi)部的油室，關(guān)閉通向儲油箱的回油路，這樣可提供連續(xù)的高壓制動液，使ABS系統(tǒng)正常、有效地工作。（2）電磁閥當(dāng)給螺線管通電時，在螺線管路中心產(chǎn)生磁場，磁場強度與線圈匝數(shù)和通電電流之積成正比。電磁閥就是根據(jù)這個原理制成的，它由螺線管、固定鐵心和可動鐵心組成，見圖114。如圖114所示，柱塞上設(shè)有液體通道，柱塞位置決定了液體通道的開閉。圖115是用符號表示的示意圖，圖中上段表示電流為零；中段電流?。幌露坞娏鞔?。這種電磁閥電流分為兩個擋（ON和OFF），能把柱塞控制在兩個位置，改變制動液的通路。閥體中有三對電磁控制閥，其中兩對分別控制兩個前輪的制動，一對控制兩個后輪的制動。在普通制動系統(tǒng)的工作狀態(tài)下，制動壓力通過常開的輸入電磁閥到制動泵。ABS電控單元控制速度很高，它可在防抱死制動過程中打開，關(guān)閉相應(yīng)的輸入、輸出電磁閥，頻率高達每秒12次。（三）壓力控制、壓力警告和液位指示開關(guān)在電動泵旁邊有一個裝有開關(guān)的裝置，開關(guān)與泵有聯(lián)系，裝置中就有壓力控制和壓力警告功能的觸點開關(guān)，而液位開關(guān)在油箱上方。壓力開關(guān)一般位于蓄壓器下面，監(jiān)視著蓄壓器下腔的液壓壓力。如果壓力控制開關(guān)發(fā)生故障，盡管這時蓄壓器仍能提供較大的壓力，最終會導(dǎo)致ABS液壓系統(tǒng)中的壓力下降，因此，必須對壓力控制開關(guān)進行檢查，待故障排除后再讓汽車運行。制動液油箱里的液位指示開關(guān)（FLI）有兩個觸點，當(dāng)制動液面下降到一定程度時，上面的觸點閉合，下面的觸點打開。下面觸點的打開切斷了通向ABS電控單元的電路，發(fā)出使電控單元停止防抱死制動控制的信號，電控單元停止工作的同時點亮琥珀色ABS故障指示燈。（四）繼電器和電控單元保護二極管防抱死制動系統(tǒng)中的繼電器和電控單元保護二極管，不是液壓系統(tǒng)中的部件，由于它們較為重要又與液壓系統(tǒng)的控制有關(guān)，因此進行特別介紹。主電源繼電器通過點火開關(guān)供給ABS電控單元電能。如果主電源繼電器損壞，電控單元就會知道并讓ABS系統(tǒng)停止工作（普通制動系統(tǒng)繼續(xù)工作）直到主電源繼電器修復(fù)為止。當(dāng)點火開關(guān)接通后，電流通過壓力控制開關(guān)（接通狀態(tài)）使電動泵繼電器導(dǎo)通，控制電動泵的觸點閉合，蓄電池直接給電動泵供電使其工作。ABS電控單元保護二極管可起到保護電控單元的作用。（五）故障指示燈ABS系統(tǒng)帶有兩個故障指示燈，一個是紅色制動故障指示燈，另一個是琥珀色（黃色）ABS故障指示燈。紅色制動燈在停車駐車制動時也應(yīng)亮。紅色制動故障指示燈常亮，說明制動液不足或蓄壓器中的壓力下降（低于14000kPa），此時普通制動系統(tǒng)與ABS均不能正常工作，要檢查故障原因及時排除。、典型調(diào)節(jié)器的工作過程（一） 循環(huán)式調(diào)節(jié)器這種形式是在汽車原有的制動管路中串聯(lián)進電磁閥，直接控制壓力的增減。（1）常規(guī)制動過程：常規(guī)制動時電磁閥不通電，柱塞處于圖116所示的位置，主缸和輪缸是相通的，主缸可隨時控制制動壓力的增減。圖15 ABS不工作（常規(guī)制動過程）（2）減壓過程當(dāng)電磁閥通入較大的電流時，柱塞移至上端，主缸和輪缸的通路被截斷，輪缸和液壓油箱接通，輪缸的制動液流入液壓油箱，制動壓力降低。圖16 ABS工作（減壓過程）這種液壓泵叫再循環(huán)泵。因此，在ABS工作過程中液壓泵必須常開。圖17 ABS工作（保壓過程）（4）增壓過程電磁閥斷電后，柱塞又回到圖116所示的初始位置。增壓和減壓速度可以直接通過電磁閥的進出油口來控制。對于這種方式，液壓泵工作時的高壓制動液返回主缸時，或增壓過程制動液從主缸流回瞬間，制動踏板行程均會發(fā)生變化（叫踏板反應(yīng)）。但是，也有不少駕駛員對踏板反應(yīng)有不舒適感。（5）帶減緩踏板反應(yīng)裝置的壓力調(diào)節(jié)器圖120是循環(huán)式調(diào)節(jié)器的基本工作原理。ABS的增壓過程主要是由儲能器供給高壓制動液。圖19 循環(huán)式調(diào)節(jié)器工作原理（二） 可變?nèi)莘e式調(diào)節(jié)器可變?nèi)莘e式調(diào)節(jié)器是在汽車原有的制動管路上增加一套液壓裝置，用它控制制動管路容積的增減，從而控制制動壓力的變化。這種方式隨結(jié)構(gòu)的不同，既有有踏板反應(yīng)的，也有無踏板反應(yīng)的。（1）常規(guī)制動過程：如圖121所示，動力活塞被一較大的彈簧力推至左端，活塞頂端有一推桿頂開單向閥，使主缸和輪缸之間的管路接通。當(dāng)主缸的輸出壓力與μB最大值所要求的壓力基本相等時，即使在ABS工作過程中也會出現(xiàn)這種工況。圖122中部的電磁閥通入較大的電流，電磁閥內(nèi)的柱塞移到右邊，儲能器中儲存的高壓液體通過管路作用在動力活塞的左側(cè)，產(chǎn)生一個與彈簧力方向相反的作用力。圖111 ABS工作（減壓過程）（3）保壓過程：如圖123所示，給電磁閥通入較小的電流，電磁閥柱塞移到左邊，作用在活塞左側(cè)的液壓得以保持，動力活塞兩端承受的作用力相等。圖112 ABS工作（保壓過程）4）增壓過程：圖124所示，動力活塞準備左移，將要返回圖121所示的初始位置。輪缸側(cè)容積增加量V2在此期間減小，制動壓力增加至初始值P1。其制動壓力的增減速度取決于動力活塞的移動速度。而是通過衰減閥和旁通閥之后進入輪缸。開始增壓時恰好與之相反。這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于帶有安全裝置。主缸的制動液首先進入壓力轉(zhuǎn)換器，由于壁面A是固定的，活塞B向左移，C室的制動液進入輪缸。保壓時，放泄閥被激磁線圈關(guān)閉，D室的制動液泄流被切斷，活塞B停止移動，所以，能保持輪缸的液體壓力。此外，在增壓過程中，吸流閥和放泄閥均處于消磁狀態(tài)，活塞B返回初始位置，輪缸的制動壓力隨著主缸的壓力升高而增大。其具有以下優(yōu)點。這是因為在同樣緊急制動的情況下，ABS系統(tǒng)可以將滑移率控制在20%左右，即可獲得最大的縱向制動力的結(jié)果。汽車在制動時，四個輪子上的制動力是不一樣的，如果汽車的前輪抱死，駕駛員就無法控制汽車的行駛方向，這是非常危險的；倘若汽車的后輪先抱死，則會出現(xiàn)側(cè)滑、用尾，甚至使汽車整個調(diào)頭等嚴重事故。資料表明，裝有ABS系統(tǒng)的車輛，可使因車輪側(cè)滑引起的事故比例下降8%左右。事實上，車輪抱死會造成輪胎杯型磨損，輪胎面磨耗也會不均勻，使輪胎磨損消耗費增加。因此，裝用ABS系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟效益。ABS系統(tǒng)的使用與普通制動系統(tǒng)的使用幾乎沒有區(qū)別。注意：ABS系統(tǒng)工作時，駕駛員會感到制動踏板有顫動，并聽到一點噪音，這些都屬于正?，F(xiàn)象。如果它發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部有故障，就會自動記錄，并點燃琥珀色（黃色）ABS故障指示燈，讓普通制動系統(tǒng)波繼續(xù)工作。ABS系統(tǒng)從目前看可分為以下種類：波許（Bosch）ABS系統(tǒng)、坦孚（Teves）ABS系統(tǒng)、達科（Delco）ABS系統(tǒng)和本迪克斯（Bendix）ABS系統(tǒng)，這四種系統(tǒng)都是廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)，而且還在不斷發(fā)展、更新和換代。德國波許公司早在本世紀70年代末就將自已研究生產(chǎn)的波許ABS系統(tǒng)應(yīng)用在梅賽德斯盡管不同公司產(chǎn)生的ABS系統(tǒng)的類型不同，但它們都有相同的基本組成和基本工作原理，它們的重要區(qū)別是電子控制單元及控制線路不同。梯維斯（ATE）、本田4WALB、豐田的ESC和露卡斯2．2．控制通道波許、梯維斯公司的防抱死制動系統(tǒng)與豐田的ESC是在各個前輪中分別獨立裝有傳感器、執(zhí)行元件的油壓系的2通道控制方式，即前二輪獨立控制方式。在使用后輪2通道傳感器中，這是一般以易于鎖止的車輪速度為基準進行控制的低選擇方式。本田4WALB則采用前二輪同時、后二輪同時的2系統(tǒng)控制方式。露卡斯2．2．執(zhí)行元件方式波許、梯維斯的防抱死制動系統(tǒng)、豐田的ND的ESC與本田4WALB都具有專用的電動泵；露卡斯以該泵為驅(qū)動波，使執(zhí)行元件進行工作。本田4WALB、露卡斯2．防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展越勢2．3．傳感器等附加裝置現(xiàn)在許多防抱死制動系統(tǒng)只備有車輪速度傳感器，只用這種信號進行控制，這很難確保不同車輛的防抱死制動性能。如果能確?？煽啃?，這是一項極其有效的措施，不僅能補償控制功能的不足，而且可以提高整個裝置的功能。內(nèi)裝執(zhí)行元件，該動力源被應(yīng)用在油壓增壓器中，形成動力源、油壓增壓器、總泵、電磁閥為一體的集中系統(tǒng)。阿蘭特轎車上，這就是波許公司的ABSIII型防抱死制動系統(tǒng)，奔馳汽車公司則采用在加速一側(cè)利用ABS的電磁閥和節(jié)流閥來控制車輪滑移率的防側(cè)滑系統(tǒng)（ABS）并裝用在批量生產(chǎn)的車型中。今后，為了向普及型轎車和商用車普及，要求ABS小型化、低成本，特別要減少執(zhí)行元件的數(shù)量和傳感器的通道數(shù)，并簡化結(jié)構(gòu)。3 紅旗系列轎車ABS制動系統(tǒng)的分析3．1 紅旗系列轎車EBC430型ABS系統(tǒng)的研究紅旗系列(吉星CA7180AE、98新星CA7220AE和CA7200E3 V6型)轎車所配置的ABS系統(tǒng)是美國凱爾海斯(Kelsey Hayes)公司生產(chǎn)的EBC430型ABS系統(tǒng)。在紅旗轎車上的安裝位置如圖32所示。該系統(tǒng)將電子控制單元(ECU)和液壓控制單元 (HCU)制成一體，組合成電子液壓控制單元 (EH