电子制动(1)

机动车维修技术人员从业资格培训班汽车电子制动系统鲁植雄教授、博导汽车资深工程师Email：[e-mail]电话：[phone]主要内容一、汽车制动系统概述二、防抱死控制系统（ABS）三、驱动防滑控制系统（ASR）四、电子制动力分配系统（EDS）五、电子稳定程序控制系统（ESP）六、电子驻车系统七、线控制动系统第一部分概述汽车电子制动系统（1）本章要点：1.熟悉普通制动系统的基本组成和工作原理。2.熟悉各类车轮制动器的机构和工作原理。3.熟悉制动传动装置的布置形式。4.掌握制动主缸和制动轮缸的结构和工作原理。5.掌握真空助力装置的结构和工作原理。6.熟悉制动分配调节装置的结构和工作原理。7.掌握制动系统基本检查和调整方法。8.掌握真空助力器性能的检查方法。9.掌握制动器的检查方法。10.掌握制动踏板行程的检查和调整方法。11.掌握制动系统常见故障的诊断方法。12.了解ABS系统的类型。13.熟悉ABS系统的基本组成和工作过程。14.熟悉ABS系统主要元件结构和工作原理15.熟悉制动压力调节器结构和和调压方式。16.了解ABS系统的检修注意事项。17.掌握ABS系统主要元件的检修方法。18.熟悉ABS系统故障诊断的基本流程。19.掌握EBD、EHB、ESP等的工作原理。电子制动系统的定义将具有ABS、EBD、ASR或TCS、ESP所有功能的制动系统称为电子制动系统.转向协同控制ABSESPASRBrakeAssistEBDECB系统HAC车辆动态集成管理电子制动控制系统ECB系统系统示意图(主要部件)制动踏板行程传感器速度传感器CAN组合仪表制动灯开关电源备份单元DLC3BEAN制动执行器主缸压力传感器蓄压器压力传感器轮缸压力传感器电磁阀蓄压器助力泵马达制动行程模拟器网关ECU双位置电磁阀VGRSECU横摆率传感器发动机ECU(ECM)制动控制ECU4WDECU方向盘转角传感器EPSECU制动控制系统ECB系统控制制动力及发动机输出制动控制ECU车辆状态控制传感器计算控制值发动机ECU(ECM)发动机输出控制制动力控制组合仪表告警节气门控制几个缩写ABS：Anti-BlockierSystem（防抱死制动系统）EBD：ElectricBrakeforceDistribution（电子制动力分配系统）EBV：ElectronischeBremsenkraftVerteiler，（电子制动力分配系统）EBA：ElectronicBrakeAssist，（紧急制动辅助系统）BA：BrakeAssist，（紧急制动辅助系统）BAS：BrakeAssistSystem，（紧急制动辅助系统）ASR：AccelerationSlipRegulation（驱动防滑系统）TCS：TractionControlSystem（牵引力控制系统,又称循迹控制系统）ESP：ElectronicStabilityProgram（电子稳定程序系统）DSC：Dynamicstabilitycontrol（动态稳定控制系统）CBC：CorneringBrakeControl（转弯制动控制）EDS：ElektronisheDifferential–Sperrer（电子差速锁）HDC：HillDescentControl（下坡控制系统，或坡缓降控制）EPB:ElectricalParkBrake(电子驻车制动系统)ABS+EBD+EBA在刹车时起作用，TCS在加速时起作用，ESP在所有的情况下都起作用。电子制动VDIM传统车辆驾驶转弯驾驶转弯转弯制动VDIM传统平顺的车辆控制制动VDIM控制制动VSC或ABS控制ABS(防抱死制动系统)制动有ABS无ABSEBD（电子制动力分配系统）EBD是ABS的辅助系统。在紧急刹车的情况下，EBD在ABS动作之前就已经平衡了每一个车轮的有效地面抓地力，使4只轮胎的制动装置根据不同情况采用不同的方式和力量制动，从而保证车辆的平稳。为什么众多汽车生产厂家通常把它们联系起来，在产品介绍中写成“ABS＋EBD”？汽车制动时，通常４只轮胎附着的地面条件不一样，从而导致４只轮子与地面的摩擦力不一样，制动容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。在紧急刹车的情况下，EBD在ABS动作之前就已经平衡了每一个车轮的有效地面抓地力。具体来说就是，它用计算机在汽车制动的瞬间，分别对４只轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的摩擦力数值，使４只轮胎的制动装置根据不同情况采用不同的方式和力量制动，并在运动中不断进行高速调整，改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离，从而保证车辆的平稳、安全。因此可以这样说，EBD是ABS的辅助系统。EBD能够缩短刹车距离，使刹车时更加稳定。EBD(电子制动力分配)功能制动力分配控制前后分配左右分配EBA-ElectronicBrakeAssist电子控制煞车辅助系统。这个系统可以感应驾驶人对煞车踏板的作动需求程度,当电脑从煞车踏板所侦测到的煞车动作,来判断驾驶人此次煞车的意图,如果是属於非常紧急、急迫的煞车,EBA此时将会指示煞车系统产生更高的油压使ABS发挥作用,而使煞车力更快速的产生减少煞车距离,电子控制煞车辅助系统尤其是对於脚力较差的妇女及高龄驾驶者,在规避紧急危险的煞车时甚有帮助。EBA可以根据驾驶者踩刹车踏板的力度与速度，极快地反应和计算紧急程度，瞬间增加制动油压的压力，缩短刹车距离，据悉它能使车速高达200公里／小时的汽车完全停下的距离缩短21米之多，可以避免许多意外，尤其是在高速公路上，EBA更能有效防止常见的“追尾”意外。在高速行驶时，只须半踩刹车，就可明显感觉到速度的回落，但车体并没有前冲感，这就是EBA配合ABS刹车系统装置在发挥所长，同时在遇到紧急刹车状况时，在第一个刹车吃到底时，另一个备用活塞会开始运作，至少可以减少25％的刹车距离。EBA=BAS（BrakeAssistSystem）EBA的功能(辅助制动力)主缸压力传感器制动压力比传统形式增大制动执行器制动控制ECU制动踏板行程传感器ASR/TCS（牵引力控制系统）没有TCS的汽车加速时驱动轮容易打滑，如果是后驱车就可能甩尾，要是前驱车则容易方向失控。有了TCS，汽车在加速时就能够减轻这种现象。TCS（牵引力控制系统）即ＡＳＲ，是在ABS基础上新发展起来的一种系统，它们属于同一性质的装置，统称“防滑控制系统”，两者的共性是“防滑”，ABS控制４个轮，TCS只控制驱动轮。当汽车加速时，TCS将滑动控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。TCS的功能一是提高牵引力，二是保持汽车的行驶稳定性。汽车行驶在易滑的路面上，没有TCS的汽车加速时驱动轮容易打滑，ASR(牵引力控制)打滑有ASR无ASR可控ESP/VSC（电子稳定程序）ESP可称得上是高级形式的主动安全设备，它不需要驾驶者进行操作，注意是不需要驾驶员操作，而是根据实际情况自己做出反应，自动完成任务。有些汽车公司采用自己的缩写，比如沃尔沃公司将其标为DSTC，宝马和马自达将其叫作DSC，而丰田、凌志又称其为VSC。但它们的基本原理和所起到的作用跟ESP是一致的。在非常紧急的情况下，ESP更能发挥其独有的优势。ESP可以监控汽车行驶状态，根据车速，侧向加速度，转向角度等参数，自动向一个或多个车轮施加制动力，以保持车子在正常的、驾驶员希望的车道上运行。ESP对过度转向或不足转向特别敏感。例如，当路滑汽车转向太急时，发生甩尾，出现转向过度，四通道的ESP就让外侧车轮制动，产生一种相反的转矩，从而使汽车保持在原来的车道上。而当转向不足，四通道的ESP就让内侧制动，产生逆时针方向的转矩使汽车回到正确路线上。可以这样说，ESP对过度转向和不足转向感觉的灵敏度超过了世界上最优秀的赛车运动员，所以，它对汽车稳定，避免失控有很好的作用。ESP(VSC)——转向不足转向不足控制ESP(VSC)——过度转向转向过度控制HAC(坡起辅助控制)当在坡道起动时该系统防止车辆向后滑动上坡时，当挡位位于前进挡，而车轮因驱动力不足产生后退趋势时，此系统会自动施加制动力于车轮。当车轮又向前运动时，制动力又会自动释放制动控制HAC(坡起辅助控制)——防止溜车HAC取消作用条件制动控制前进档放开制动踏板后退起步DAC/HDC——下山辅助控制减轻制动疲劳为了避免制动系统负荷过大，减轻驾驶员负担，在时速5km/h－35km/h并打开DAC开关的条件下，不踩加速踏板和制动踏板，下山辅助控制系统可以自动把车速控制在适当水平。DAC/HDC由驾驶员利用变速杆旁的开关打开，但是只有当车速低于35km/h时，它才起作用。DAC/HDC在高挡和低挡、前进挡和倒车挡都能工作。转弯制动控制（CBC）虽然在急刹车时，防抱死制动器能防止车轮抱死并帮助维持转向控制，但根据环境的不同，如果在转弯时紧急制动，汽车仍会有滑行的危险。在转弯制动时，CBC与防抱死系统配合工作，分别控制每个车轮制动缸的压力，从而减少过度转向和不足转向的危险。通过这种方式，实现了最优的制动力分配，从而确保了汽车在转弯制动时的稳定性。转弯制动控制利用来自ABS的信号控制各个制动器的压力，即使驾驶员在转到一半时才施加制动力，也能获得最佳的制动效果。非CBC汽车在半弯制动时通常会继续向前直行。动态稳定性控制系统会不断监控转向角和油门位置，确定转弯动作是否引发不足转向或过度转向。然后，汽车会降低发动机功率，并选择性地制动各车轮，致使汽车重新回到正确的轨道上。电子制动系统的结构1—前轮速度传感器；2—前轮速度传感器引线；3—电控单元（ECU）；4—液压调节器总成；5—转向盘转角传感器；6—横向偏摆率传感器；7—后轮速度传感器脉冲环；8—后轮速度传感器上海别克荣御（ROYAUM）轿车电子制动系统的组成传感器车轮速度传感器（4个）横摆率传感器横向加速度传感器转向盘转角传感器制动缸油压传感器制动踏板行程传感器制动踏板行程传感器确认制动踏板行程制动踏板行程传感器制动灯开关制动踏板定位杆制动踏板行程传感器两路电路（主电路，辅电路）制动踏板行程传感器SKGSKS1SKS2VCSK制动控制ECU感应杆旋转角度(°)输出电压(V)5.000-1515304560制动踏板被释放SKS1SKS20.154.851.04.0C1247输出液压调节器总成前/后分离的4通道回路结构。液压调节器总成包括以下部件：（1）两个回程泵。在ABS-TCS/ESP减压阶段两个泵从储能器和制动钳抽取过量的制动液，然后通过液压调节器将制动液返回到制动主缸以减小制动液压力。另外回程泵还在自动制动差速器（ABD）制动干预阶段向制动钳施加制动液压力。（2）一个电动机。电动机驱动回程泵。（3）两个储能器：储能器在ABS-TCS/ESP减压阶段储存过量的制动液，从而使液压调节器能够即时减小制动液压力。（4）四个进油阀。当进油阀处于常态位置时，各进油阀使制动液压力施加到制动钳上。当阀动作时，各进油阀将制动钳与制动主缸隔离开来。（5）四个出油阀。在常态位置时，各出油阀将制动钳与储能器及回程泵隔离开来。当阀动作时，各出油阀将过量的制动液直接引至储能器和回程泵，从而使压力减小。（6）两个隔离电磁阀。隔离电磁阀将后制动回路与制动主缸隔离开来，从而防止了制动液在牵引力控制系统工作期间回流至制动主缸。（7）两个后起动阀。用于在牵引力控制系统工作期间使制动液从制动主缸流至液压泵中。1—液压调节器总成；2—回程泵；3—储能器；4—制动钳；5—制动主缸；6—进油阀；7—出油阀；8—隔离电磁阀；9—起动电磁阀；A—常规制动液压力B—停止制动液压力流（电磁阀闭合）C—泵产生的制动液压力流D—制动踏板踩下M-电动机液压调节器结构原理制动控制系统制动执行器柱塞式助力泵波纹软管式蓄压器助力泵马达氮气波纹软管蓄压器制动液制动执行器蓄压器压力调节由蓄压器压力传感器信号决定助力泵及其马达蓄压器安全阀蓄压器压力传感器马达继电器1马达继电器2电磁