ABAQUS在车辆驻车制动系统中的应用
马晓磊，李晓晨，李志强
长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心，河北保定，071000
摘要：本文以长城汽车某款轿车的驻车制动拉线支架结构优化为工程背景，通过运用仿真分析方法，解决实际工程问题。
关键词：支架；仿真分析；优化
The Application of Abaqus to Parking Brake Analysis
Ma Xiaolei, Li Xiaochen, Li Zhiqiang
R&D Center of Great Wall Motor Company, The Automobile Engineering Technology & Research Center of
Hebei Province, Bao Ding, 071000
Abstract: Based on the bracket of parking brake of automobile in Great Wall Motor, by using the simulation technical of ABAQUS the optimum design is achieved.
Keywords:Abaqus；Braket；Optimization
1 引言
在汽车市场竞争日益激烈的今天，汽车厂商最关注的是如何以最快的速度开发出高品质、低能耗、低成本的汽车，以适应市场不断变化的要求。由于开发一款全新轿车的投资巨大，且开发周期长，开发风险越来越大。如何在快速有效的提升开发产品可信度，已经成为汽车业界重点考虑的问题。
仿真分析是指在三维实体建模的基础上，按实际条件进行仿真和结构分析，按性能要求进行设计和综合评价，以便从多个方案中选择最佳方案，或者直接进行设计优化。
本文以长城汽车某款轿车结构中驻车制动拉索支架匹配为例，详细介绍ABAQUS仿真分析方法在方案优化过程中的应用。
2 概述
为响应长城汽车股份有限公司“三高”战略号召，提高产品的市场竞争力，长城汽车某款轿车在年度改款时，将原款车型的后轮鼓式制动改为盘式制动。初始设计方案完成后，相关设计人员借助ABAQUS 仿真分析方法对制动系统进行分析验证，以消除制动系统的潜在失效风险。
3 结构分析
驻车制动系统是车辆系统的重要组成部分，其主要作用是车辆静止时，为车辆提供持续的制动力，以保持车辆姿态的稳定性。驻车制动系统工作原理：当车辆需要驻车时，通过拉动制动手柄1，使支架2转动，进而使拉线3向车辆前方移动。拉线3通过拉索支架4提供的反作用力，带动支架6转动，进而使制动钳7夹紧制动盘8，最终完成驻车动作。
驻车拉索支架作为驻车制动系统的重要部件，其强度直接关系到驻车制动系统的稳定性以及车辆使用的安全性。
图1.传动示意图
4 仿真分析
4.1 仿真建模
根据已有的三维CAD模型，利用通用前处理软件建立驻车拉索支架系统的简化模型（如下图），模型中轮毂支架采用SOLID单元模拟，拉索支架采用SHELL单元模拟，并考虑支架所用材料的非线性。模型单元数量3399，采用ABAQUS/Standard求解器进行分析计算。
图2 仿真分析有限元模型图3 材料非线性曲线
4.2 加载工况
约束：约束轮毂支架与纵臂搭接位置三个平面节点的6个自由度；
载荷：沿拉线轴线施加集中力F；
4.3 分析计算结果
原始设计方案，驻车拉索支架上最大应力353MPa,达到所用材料的屈服极限，支架产生永久变形。
4.4 结构改进
经分析可以认为，拉索支架为抗弯刚度偏弱导致。基于问题发生机理，提出拉索支架的改进结构。
改进方案在保持原始设计方案厚度不变基础上，增加两个翻边并加大过渡圆角。
4.5 改进结构分析结果：
改进方案驻车拉索支架上最大应力250MPa,低于其所用材料的屈服极限，塑性变形消除。
5 结论
跟传统的验证方法相比，ABAQUS仿真分析方法在很大程度上替代了传统设计中资源消耗极大的“物理样机验证设计”过程，大幅缩短开发时间，降低开发成本。
参考文献
1.石亦平，周玉蓉．Abaqus有限元分析实例详解．机械工业出版社，2006．
2.《汽车工程手册》编辑委员会，《汽车工程手册》，北京，人民交通出版社，2001.6.
3.《Abaqus Analysis User's Manua》l
盘式制动器毕业设计(论文) 1.课题研究的目的及意义 汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。随着汽车的形式速度和路面情况复杂程度的提高，更加需要高性能、长寿命的制动系统。其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响，如果此系统不能正常工作，车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。 汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。 车辆在形式过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。 现代汽车普遍采用的摩擦式制动器的实际工作性能是整个制动系中最复杂、最不稳定的因素，因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题具有非常重要的意义。2.汽车制动器的国内外现状及发展趋势 对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性，随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。 目前，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故低端车一般还是使用前盘后鼓式。汽车制动过程实际上是一个能量转换过程，它把汽车行驶时产生的动能转换为热能。高速行驶的汽车如果频繁使用制动器，制动器因摩擦会产生大量的热量，使制动器温度急剧升高，如果不能及时的为制动器散热，它的效率就会大大降低，影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象。 在中高级轿车上前后轮都已经采用了盘式制动器。不过，时下还有不少经济型轿车采用的还不完全是盘式制动器，而是前盘后鼓式混合制动器（即前轮采用盘式制动器、后轮采用鼓式制动器），这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为轿车在紧急制动时，负荷前移，对前轮制动的要求比较高，一般来说前轮用盘式制动器就够了。当然，前后轮都使用盘式制动器是一种趋势。在货车上，盘式制动器也有被采用的，但离完全取代
现代汽车对于电子化的运用越来越广泛，驾校教练口中的“踩刹车、踩离合、脱空档、拉手刹”等等一些列各种组合与连续的动作，在高科技的参与下简化为了踩刹车和踩油门。这里面有很大一部分由自动变速器负责简化，剩下的就是小编今天要讲的刹车系统中的手刹、P 挡、电子手刹与自动驻车，来看看它们有啥区别? ●传统手刹 其实我们通常说的手刹专业称呼应该叫驻车制动器。与行车制动器(我们常说的脚刹)有所不同，从名字就能分辨出来，行车制动是在车辆行驶过程中短时间制动使车辆停稳或者减速的，而驻车制动是在车辆停稳后用于稳定车辆，避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。 工作原理及结构 手刹属于辅助制动系统，主要借助人力，一般在停车的时候，为了防止车辆自行溜车而设立的。手刹(驻车制动器)主要由制动杆，拉线，制动机构以及回位弹簧组成。是用来锁死传动轴从而使驱动轮锁死的，有些是锁死两只后轮。对于制动杆，其实就利用了杠杆原理，拉到固定位置通过锁止牙进行锁止。 而另一种是在变速器的后方，传动轴的前方，这种又叫做中央驻车制动器。制动原理大体相似，只是安装部位不同。 现在大多数乘用车都是采用四轮盘式制动器，其制动机构就集成在后轮的盘式制动器上。有些超级跑车的后制动盘上有两个卡钳，现在你知道为什么了吧。 如何使用手刹？ 进行驻车制动时，踩下行车制动踏板，向上全部拉出驻车制动杆。欲松开驻车制动，同样踩下制动器踏板，将驻车制动杆向上稍微提起，用拇指按下手柄端上的按钮，然后将驻车制动杆放低到最低的位置。 优缺点 与手刹配套使用的还有回位弹簧。拉起手刹制动时，弹簧被拉长；手刹松开，弹簧回复原长。长期使用手刹时，弹簧也会产生相应变形。手刹拉线也同样会产生相应变形会变长。任何零件在长期、频繁使用时，都存在效用降低的现象。 不过这种手刹相对于后面要说到的几种驻车制动结构相对简单，成本低廉。 小结：传统的手刹驻车制动由于结构简单，成本低廉，在目前的汽车市场上还有很大一
电子驻车制动系统的开发及应用 作者：见下文来源：上海汽车日期：2011年10月刊 辛登岭张建明 上海大众汽车有限公司 【摘要】介绍电子驻车制动（EPB）系统的架构及组成部件、系统的网络结构以及它们之间的信息通信，EPB 的主要功能及试验评价。最后探讨了EPB系统的发展和应用前景。 关键词：电子驻车制动系统电子稳定程序起步辅助Autohold自动停车紧急制动 0 引言 随着汽车在中国的普及，汽车公司更加关注提高顾客驾驶的舒适性和安全性，目前电子驻车制动（EPB）系统在B级车得到普遍应用。EPB系统的应用可以使汽车内部空间的利用和中央通道/脚部空间的设计具有更大的灵活性；可以为顾客提供有助的舒适性功能；由于取消了手制动手柄和拉索，简化了装配过程；它是机电一体化的产品，系统的功能始终处于监控状态。本文主要介绍EPB系统及其主要功能和评价指标。 1 系统架构 图1描述EPB系统的架构，EPB系统主要由电子稳定程序（ESP）控制器、EPB控制器，带有执行电机的后制动钳总成、EPB/自动停车开关，离合器传感器（仅用于手动档）等组成。 它们通过驱动总线与发动机控制器、变速器控制器、安全气囊控制器、组合仪表、网关、门传感器进行通信。
1.1 ESP控制器 ESP控制器是EPB系统的关键部分之一，它集成了纵向和横向加速度传感器。它不但向EPB系统提供车速信号、纵向加速度信号、坡度信号，还提供自动停车和紧急制动功能的控制。 有些ESP和EPB的组合系统，纵向和横向加速度传感器集成在EPB控制器内，如果ESP控制器需要这些信号则通过总线从EPB控制器中取得。 相对于没有EPB装备的ESP控制器，除了软件的不同外，硬件也需要更改。需要多使用两个Pin角，一个与自动停车的开关相连，另一个用于控制自动停车功能的指示灯。 1.2 EPB控制器 EPB控制器是EPB系统的控制核心部件。和ESP控制器一样，它可以集成纵向和横向加速度传感器，也可以从ESP控制器中取得这些信号。两者之间通过总线通信。 它由蓄电池直接供电，与执行电机、EPB开关、离合器传感器之间通过硬线连接，与其它控制器的信息通信通过总线。图2为EPB控制器的Pin角定义图。
贵州航天职业技术学院毕业论文（设计）题目汽车制动系统故障分析 系别：汽车工程系 专业：汽车检测与维修技术 班级： 2015级汽检一班 学生姓名： 学号： A153GZ0311001008 指导教师: 冉煜
摘要 摘要正文：汽车制动系统是汽车的一个重要组成部分，直接影响汽车的安全性。据相关资料介绍，在由于汽车本身造成的交通事故中，制动故障引起的事故占45%。可见，制动系统是保证行车安全的重要系统。制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。汽车制动系统是指为了在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均速度等，而在汽车上安装制动装置专门的制动机构。一般来说汽车制动系统包括行车制动装置和停车制动装置两套独立的装置。其中行车制动装置是由驾驶员用脚来操纵的，故又称脚制动装置。停车制动装置是由驾驶员用手操纵的，故又称手制动装置。 关键词：制动系统、故障分析
目录 1 制动系统的历史 (1) 2 制动系统的组成、工作原理 (2) 3 制动器的分类 (3) 4 液压制动系统的故障诊断分析 (4) 5 气压制动系统的故障诊断分析 (5) 6 汽车液压制动系统与气压制动系统对比 (6) 总结 (7)
1 制动系统的历史 最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。 随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。 20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。 1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。1979年，默本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现，以及电子信息处理技术的高速发展，ABS以成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。1992年ABS的世界年产量已超过1000万辆份，世界汽车ABS的装用率已超过20%。一些国家和地区(如欧洲、日本、美国等)已制定法规，使ABS成为汽车的标准设备。
一、驻车制动系统工作原理 驻车制动系统主要由驻车制动手柄、驻车制动器、连接二者的杠杆和拉索等组成。 驻车制动器可以是独立的，也可以与行车制动器共用。如果是独立的驻车制动器，一般布置在变速器之后，万象传动装置之前，可以用鼓式制动器，也可以用盘式制动器。如果与行车制动器共用，一般是在后轮制动器上增加一套机械操纵机构，用制动手柄控制。 二、部件图 手制动阀部件图
更换 1、将制动系统泄压 2、拆卸中平台后部总成，
3、拆卸手动阀总成 1）拆卸手动阀气管接头 螺母，分离手制动阀 气管。 注意： 使用油管扳手拆卸。 提示： 在断开气管之前要对 气管进行标记处理， 安装是方便识别。 2）拆卸手动阀固定螺栓， 取下手制动阀总成。 4、安装手动阀总成 1）安装手制动阀螺栓。 扭矩：23 N.m 2）连接手制动阀气管安 装手动阀气管接头螺 母。 注意： 使用油管扳手安装。
5、安装中平台后部总成 三、注意事项 1、驻车制动系统操作注意事项 1）小心正确更换每个零件，否则将影响驻车制动系统的性能，并可能危及人身安全。 2）务必使用原厂纯正配件。 3）保持零件和维修场地清洁。 4）务必定期检查，每行驶10000 Km 必须检查驻车制动系统功能是否正常。 四、驻车系统常见故障及排除方法 故障现象表 五、检测与调整 1、驻车制动器检查 1).操作检查 ?将车辆停放在干燥的斜坡上。挂上驻车制动器，驻车制动器必须能够使车辆保持不动。 ?上拉制动杆。检查弹簧室发挥作用时(制动力加在后轮上)，是否有排气声音。 ?将释放手柄向制动杆顶端的手柄处推压，放下制动杆。 ?检查报警灯的工作情况。
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 摘要 Formula SAE比赛由美国车辆工程师学会（SAE）于1979年创立，每年在世界各地有600余支大学车队参加各个分站赛，2011年将在中国举办第一届中国大学生方程式赛车，本设计将针对中国赛程规定进行设计。 本说明书主要介绍了大学生方程式赛车制动的设计，首先介绍了汽车制动系统的设计意义、研究现状以及设计目标。然后对制动系统进行方案论证分析与选择，主要包括制动器形式方案分析、制动驱动机构的机构形式选择、液压分路系统的形式选择和液压制动主缸的设计方案，最后确定方案采用简单人力液压制动双回路前后盘式制动器。除此之外，还根据已知的汽车相关参数，通过计算得到了制动器主要参数、前后制动力矩分配系数、制动力矩和制动力以及液压制动驱动机构相关参数。最后对制动性能进行了详细分析。 关键字：制动、盘式制动器、液压
Abstract Formula SAE race was founded in 1979 by the American cars institute of Engineers every year more than 600 teams participate in various races around the world,China will will be for design of the provisions of the Chinese calendar. This paper mainly introduces the design of breaking system of the Formula Student.First of all,breaking system's development,structure and category are shown,and according to the structures,virtues and weakness of drum brake and disc brake analysis is done. At last, the plan adopting components braking and channel settings and the analysis of brake performance. Key words:braking,braking disc,)的汽车上。这时，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的稳定性。 HI、HH、LL型结构都比较复杂。LL型和HH型在任一回路失效时，前后制动力比值均与
电子驻车制动系统 由控制单元控制的电子驻车制动系统简称为EPB 系统。EPB 系统去掉了普通机械式驻车制动系统的手柄或是踏板等机械装置，通过一个 EPB 开关对驻车制动器进行控制，该系统不仅实现了驻车制动的电子化控制，同时 EPB控制单元通过数据总线与 ESP 系统链接，可以实现车辆的自动停止固定功能和动态的应急制动。现代车辆上装配的电子驻车制动系统有两种形式，一种是通过驻车制动执行电机驱动制动拉线使驻车制动系统工作的鼓式电子驻车制动系统。另外一种是将驻车制动执行电机安装于后轮两侧的制动卡钳上，由驻车制动执行电机控制制动卡钳的活塞。前者装配于宝马 7 系的 E65/E66 车型和韩国现代的新雅科仕车型上，后者多见于奥迪车系，而韩国现代于 2011 年中上市的新雅尊HG 车型也装配了类似的 EPB 系统。这两种电子驻车制动系统虽然在结构上有很大的区别，但是其基本的功能和控制方式却是很相像的，现就这两种系统的结构和工作原理做一简要分析。 一、基本功能 1. 静态驻车制动：车辆在停止时，按下 EPB 开关（无论点火开关是ON 或 OFF，以及行车制动的状态），EPB 系统工作制动锁止车辆。释放驻车制动时，点火开关处于 ON 位置（发动机工作或熄火均可），踩下行车制动踏板，拉起 EPB 开关，EPB 系统停止制动锁止。当然如果车辆的发动机盖和后备箱盖以及 4 个车门都是OFF 状态时，变速器杆从 P 位移到 R 位或 D 位时，EPB 系统也会自动释放。 2. 动态应急制动：车辆在行驶过程中，驾驶员按下 EPB 开关，EPB控制单元收到开关信号后通过数据总线要求 ESP 系统控制行车制动，如果行车制动系统或是 ESP 系统故障，由EPB 控制单元直接控制驻车制动系统工作（仅限于后轮）来应对这种紧急情况。EPB 系统的动态制动控制是持续进行的，直到松开 EPB 开关为止。在动态制动工作期间，驻车制动警告灯将会一直闪烁。 3. 自动车辆固定（AVH）功能：也称制动力自动保持，由 ESP 系统实现该功能的控制。主要是为了应对车辆由于路面交通信号使车辆在 D 挡停止时对车轮进行液压制动的控制。也同时是为了保证车辆在上坡起步时车辆不会后移，在部分欧洲车上该功能可以通过操作显示器的菜单或是使用诊断仪激活或是取消该功能。但是在韩国现代汽车上则专门设计有这样一个被称为 AVH 的开关，操作这个开关就可以随时的激活或取消该功能。当自动车辆固定功能被激活时，车辆在遇到路面交通信号灯停止后，即使驾驶员不踩制动踏板，车辆也会被 ESP 控制单元的控制而制动，同时制动灯继电器被闭合，制动灯点亮。在自动车辆固定控制期间，如果踩下加速踏板时，制动系统会释放，车辆就可以行驶。如果车辆在自动车辆固定控制期间发动机 OFF，发动机盖 ON，后备箱盖 ON 或车门 ON时，系统将自动从自动车辆固定模式转变为 EPB 控制单元控制的驻车制动模式。或者在当前驾驶周期内自动车辆固定的模式持续工作 5min 以上，以及在当前的驾驶周期内累计工作 30min 以上，或是车辆停止的坡度超过 21°时，系统也会从自动车辆固定控制模式转换为 EPB 系统控制的驻车制动模式。这样的目的主要是为了防止 ESP 模块中的电磁阀因长时间工作而过载（在韩现雅科仕轿车和新雅尊 HG 轿车上，当按下自动车辆固定的 AVH 开关时，仪表上会有一个白色的 AUTO HOLD 的指示灯点亮，表示系统进入车辆自动固定的准备阶段，在系统工作期间，一个绿色的 AUTO HOLD 灯就会点亮，表示自动车辆固定模式当前处于工作状态，如果自动车辆固定
详解四大驻车制动装置 现代汽车对于电子化的运用越来越广泛，驾校教练口中的“踩刹车、踩离合、脱空档、拉手刹”等等一些列各种组合与连续的动作，在高科技的参与下简化为了踩刹车和踩油门。这里面有很大一部分由自动变速器负责简化，剩下的就是小编今天要讲的刹车系统中的手刹、P 挡、电子手刹与自动驻车，来看看它们有啥区别? ●传统手刹 其实我们通常说的手刹专业称呼应该叫驻车制动器。与行车制动器(我们常说的脚刹)有所不同，从名字就能分辨出来，行车制动是在车辆行驶过程中短时间制动使车辆停稳或者减速的，而驻车制动是在车辆停稳后用于稳定车辆，避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。 工作原理及结构 手刹属于辅助制动系统，主要借助人力，一般在停车的时候，为了防止车辆自行溜车而设立的。手刹(驻车制动器)主要由制动杆，拉线，制动机构以及回位弹簧组成。是用来锁死传动轴从而使驱动轮锁死的，有些是锁死两只后轮。对于制动杆，其实就利用了杠杆原理，拉到固定位置通过锁止牙进行锁止。 而另一种是在变速器的后方，传动轴的前方，这种又叫做中央驻车制动器。制动原理大体相似，只是安装部位不同。 现在大多数乘用车都是采用四轮盘式制动器，其制动机构就集成在后轮的盘式制动器上。
有些超级跑车的后制动盘上有两个卡钳，现在你知道为什么了吧。 如何使用手刹？ 进行驻车制动时，踩下行车制动踏板，向上全部拉出驻车制动杆。欲松开驻车制动，同样踩下制动器踏板，将驻车制动杆向上稍微提起，用拇指按下手柄端上的按钮，然后将驻车制动杆放低到最低的位置。 优缺点 与手刹配套使用的还有回位弹簧。拉起手刹制动时，弹簧被拉长；手刹松开，弹簧回复原长。长期使用手刹时，弹簧也会产生相应变形。手刹拉线也同样会产生相应变形会变长。任何零件在长期、频繁使用时，都存在效用降低的现象。
毕业论文（设计）题目 学生姓名学号 班级 专业 分院 指导教师 2020年 7 月 24 日
目录 摘要 (1) 关键词：汽车制动系统，故障现象，故障原因，故障诊断 (1) 一、制动系检查 (2) （1）前盘式制动器的检查 (2) （2）驻车制动系统制动踏板的高度调整 (2) （3）制动控制系统 (3) 二、ABS控制系统故障码的含义以及控制系统部件的检修 (4) （1）ABS控制系统故障码含义及部件的检修 (4) （2）ABS系统常见故障诊断与维修 (7) (3)制动踏板振动或者ABS出现操作噪声 (8) 三、VDC工作原理及故障检修 (10) （1）VDC工作原理 (10) （2）动态稳定控制系统的诊断： (11) 四、案例分析 (14) 结论 (16) 参考文献： (17) 致谢 (18)
摘要 制动系统包括普通制动系统、驻车制动系统以及ABS／VDC／EBD 控制系统。普通制动系统的制动盘以及制动助力系统的改良，与同款车型雅阁、凯美瑞相比，J31天籁具有一定优势，新款天籁J32车型制动盘的大小为296×26T，助力器改为11寸，比同类车型的制动助力器都大，通过改善制动助力器尺寸与制动盘的尺寸，改善了车辆在高速公路的路况下的制动，中等减速情况都得到了良好改善。在中等车速情况下减速，改善了踏板的刚度，也减少了踏板的行程。在低速情况下，提供了最优化的踏板行程。 关键词：汽车制动系统，故障现象，故障原因，故障诊断
一、制动系检查 （1）前盘式制动器的检查 制动片的检查：标准厚度为9．5mm，极限厚度为2．0mm。制动盘厚度检查：标准厚度为28．Omm，极限厚度为24．0mm。后盘式制动器的检查： 制动片标准厚度为8．5mm，极限厚度为2．0mm。 制动盘厚度的检查：标准厚度为16．0mm，极限厚度为14．00ram。 驻车制动系统检查：使用196N的力踩下驻车制动踏板时，通过确认踏板行程在规定范围以内，可以通过听棘轮声响来确认，标准一般为6个槽口左右，手制动提示指示灯点亮，一般在1个槽口的时候就会点亮。如果驻车制动系统的驻车制动踏板的行程不符合标准，需要进行相应的调整，具体调整步骤如下： （2）驻车制动系统制动踏板的高度调整 首先拆下车轮，然后使用，长套筒，充分松开调节螺母和拉线(图1)，使踏板回到自由高度。使用车轮螺母，将制动盘固定在轮毂上，拆下制动盘的调节螺母(图2)，用一字形旋具顺着A的方向转动调节器，直到锁紧制动盘(注意：由于左右侧调节棘轮的形状是不同的，注意它们转动的方向)，然后按相反方向转动调节(棘轮)5～6格后。转动制动盘，确保制动盘没有拖曳，再安装调节螺母。如下调节拉线：用294N的力操作制动踏板10次以上。然后用深套筒转动调节螺母，调节踏板行程。
电子自动驻车系统(AUTOHOLD) 文字和图片部分摘自陈新亚编著“陈总编爱车热线书系” 自动驻车系统（AUTO HOLD）是一种汽车运行中可以实现自动手刹的技术应用。这项技术使驾驶者在车辆停下时不需要长时间刹车，以及在启动自动电子驻车制动的情况下，能够避免车辆不必要的滑行。 简单讲，自动驻车功能技术的作用就是使车辆不会溜后，特别适用于上下坡以及频繁起步停车时。自动驻车系统与电子手刹（EPB: Electrical Park Brake，学名：电控机械式驻车制动器）能够共同构成一套智能的刹车控制系统，从而将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动。 自动驻车工作原理 自动驻车系统功能的实现，并不是简单使用电子手刹来完成的。人们在上下坡或者红绿
灯前停车时，会使用手刹来驻车，此时如果单纯使用电子手刹，响应速度会比较慢。人用手来拉放手刹的时间大概不超过0.3秒，而且人控比电控更灵活一些，而启动电子手刹需要有一个踩刹车的前提动作，和按键的响应时间（避免误操作），而且电机运行的时间也偏长，约0.5秒。即便是踩油门时，电子手刹自动解除，这个动作也未免有些突兀，所以自动驻车系统的功能实现是另外一种原理。 自动驻车系统的工作原理在于：刹车管理系统通过电子手刹（EPB）的扩展功能来实现的对四轮刹车的控制。或者说，自动驻车系统是电子手刹（EPB）的一种扩展功能，由ESP 部件控制。 当车辆临时停驻，并且在很短一段时间之后就需要重新起动时，驻车就交由ESP控制的刹车来完成，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刹车力度，使车辆静止。这个刹车力度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，刹车系统会转为后轮机械驻车（打开电子手刹），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，来判定刹车是否解除。 自动驻车功能 目前很多中高档轿车都有这个功能，只是各厂家的名称叫法不同，作用都是一样的。这个系统的功能主要体现在以下三方面： 一，行驶过程中遇红灯等需要短停的情况。系统会在车辆停稳后自动将车轮刹停，以防止溜车。这样就不用驾驶员老是想着拉手刹了。绿灯时直接加油门起步，系统会自动放开车轮。 二，上坡起步。作用和上一点差不多，上车起步的时候系统会自动刹住防止倒滑，等起步的前牵引力达到可以往坡上走的程度，系统会自动放开车轮直接前行。 三，停车落锁不用拉手刹。系统此时会自动刹住车轮，不过第三种功能在某些车型上没有，停车还要人工手刹。
1 引言汽车制动系的概述 制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车，在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速，使汽车可靠地停在原地或坡道上。 制动系至少有行车制动装置和驻车制动装置。前者用来保证第一项功能和在不长的坡道上行驶时保证第二项功能，而后者则用来保证第三项功能。 除此之外，有些汽车还设有应急制动和辅助制动装置。 应急制动装置利用机械力源(如强力压缩弹簧)进行制动。在某些采用动力制动或伺服制动的汽车上，一旦发生蓄压装置压力过低等故障时，可用应急制动装置实现汽车制动。同时，在人力控制下它还能兼作驻车制动用。 辅助制动装置可实现汽车下长坡时持续地减速或保持稳定的车速，并减轻或者解除行车制动装置的负荷。 行车制动装置和驻车制动装置，都由制动器和制动驱动机构两部分组成。防止制动时车轮被抱死，有利于提高汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离，所以近年来制动防抱死系统(ABS)在汽车上得到很快的发展和应用。此外，含有石棉的摩擦材料，因存在石棉有致癌公害问题已被逐渐淘汰，取而代之的是各种无石棉型材料并相继研制成功[1]。 1.1汽车制动系统的分类 (1) 按制动系统的作用 制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；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制动系统称为应急制动系统；在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。 (2)按制动操纵能源 制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统；完全靠由发动机的动力转化
电子手刹和自动驻车原理解析 刹车控制系统即是本篇的主题——电子手刹（EPB）和自动驻车系统（AUTO HOLD）。 电子手刹学名为电控机械式驻车制动器（为简化文字，下文继续沿用电子手刹的名称）。这个名称显得很高科技，但一个上提（脚踩）手刹的动作能有多么复杂？确实，常规手刹基本就是用一个杠杆拽一根刹车拉线，来牵动后轮刹车，而电子手刹基本上就是用按钮代替手刹杆，用电机来完成拉起放下的动作并不十分复杂，但如果仅仅是这样，未免有些对不起“电子”二字。
有些电子手刹就是用一个开关控制一个电机带动卷线器，或者为下图的装置，电机驱动螺杆，使滑块移动，带动拉线，控制后轮的刹车系统。这种方式和传统手刹差异不大，对原平台车型是碟刹还是附加的驻车鼓刹并不在意，布局改动也不大。 ADVICS制造的电子手刹元件，主要用于雷克萨斯车型上 而另一种行驶的电子手刹则复杂了一些，是通过装置与刹车壳体上的电机，来压紧刹车片完成操作的，其中异类之处就在于中间的偏心齿盘。使用这种齿轮减速比非常之大，随后驱动中央的螺旋推杆对刹车片施压，动作完成。与车床上的夹具的原理非常类似。这种形式需要有电子线路来介入后轮的刹车系统，相对复杂一些。
与卡钳一体式的电子手刹，天合出品。宝马、大众等品牌在用 以大众电子手刹模块为例，以电机驱动齿轮通过齿形皮带带动一个大齿轮，减速比为3:1，大齿轮驱动斜盘齿轮（红）再带动从动齿轮（绿），减速比为50:1，再通过螺杆将力矩转向，推动卡钳，实现对刹车盘的制动。 不过手刹的控制既然用按钮来代替拉杆，自然又有一些先进的元素在其中，其附加的属性如下： 动态起动辅助功能：如果每次需要解除手刹制动时都要按一下按钮，那这个功能也未免有些鸡肋了，电子手刹还是比较智能的。当车辆从静止起步，车轮扭矩达到一定程度时，电子手刹自动释放，将操作简化。 动态紧急制动功能：如果在行车过程中发生极端情况，操作电子手刹按键，可以对车辆进行制动，这个情况有些复杂。首先我们要分析一下这个极端情况，假如驾驶员无法控
电子驻车制动系统1 现代汽车对于机械控制电子化的运用已经越来越广泛,从基本电子方向助力到复杂主动转向比例控制这些以往都是采用液压以及机械控制为主的部分,也逐渐向电子化控制靠拢,驾驶者能通过直接机械连接来自主控制的部分已经越来越少了。就连操控发烧友至爱的手刹也逐渐地落入了电子化控制的"魔掌"。 快速导航 中文名 电子驻车制动系统 功 能 通过纵向加速度传感器来测算坡度 比 例 30%的斜坡上稳定驻车 优 点 使汽车能够平稳起步 外文名 Electrical Park Brake 特 点 使车辆能停在斜坡上 作 用 取代传统拉杆手刹的电子手刹按钮 1简介 英文缩写为EPB （Electrical Park Brake ），EPB 通过内置在其电脑中的纵向加速度传感器来测算坡度，从而可以算出车辆在斜坡上由于重力而产生的下滑力，电脑通过电机对后轮施加制动力来平衡下滑力，使车辆能停在斜坡上。当车辆起步时，电脑通过离合器踏板上的位移传感器以及油门的大小来测算需要施加的制动力，同时通过高速CAN 与发动机电脑通讯来获知发动机牵引力的大小。 电脑自动计算发动
机牵引力的增加，相应的减少制动力。当牵引力足够克服下滑力时，电脑驱动电机解除制动，从而实现车辆顺畅起步。 该系统可以保证车辆在30%的斜坡上稳定驻车。另外该系统自动实现热补偿，即如果车辆经过强制动后驻车，后制动盘会因为温度下降与摩擦片产生间隙，此时电机会自动启动，驱动压紧螺母来补偿温度下降产生的间隙，保证可靠的驻车效果。 其实说白了，电子驻车制动系统展现给我们的就是取代传统拉杆手刹的电子手刹按钮. 比传统的拉杆手刹更安全,不会因驾驶者的力度而改变制动效果,把传统的拉杆手刹变成了一个触手可及的按钮. 2工作原理 传统手刹 电子手刹也就是电子驻车制动系统。电子驻车制动系统(EPB: Electrical Park Brake)是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性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。 电子手刹是由电子控制方式实现停车制动的技术。其工作原理与机械式手刹相同,均是通过刹车盘与刹车片产生的摩擦力来达到控制停车制动,只不过控制方式从之前的机械式手刹拉杆变成了电子按钮。 电子手刹 从电子手刹从基本的驻车功能延伸到自动驻车功能AUTO HOLD。AUTO HOLD自动驻车功能技术的运用,使得驾驶者在车辆停下时不需要长时间刹车。以及启动自动电子驻车制动的情况下,能够避免车辆不必要的滑行,简单的说就是车辆不会溜后。 3优势 传统的手刹在斜坡起步时需要依靠驾驶者通过手动释放手制动或者熟练的油门、离合配合来舒畅起步。而AUTO HOLD自动驻车功能通过坡度传感器由控制器给出准确的驻车力,在起动时,驻车控制单元通过离合器距离传感器,离合器捏合速度传感器,油门踏板传感器等提供的信息通过计算,当驱动力大于行驶阻力时自动释放驻车制动,从而使汽车能够平稳起步。 就算平时在市区行驶的塞塞停停,只要你启用AUTO HOLD功能,便会启动相应的自动驻车功能。聪明的AUTO HOLD自动驻车功能可使车辆在等红灯或上下坡停车时自动启动四轮制动,即使在D挡或是N挡,你也无需一直脚踩刹车或使用手刹,车子始终处于静止状态。当需要解除静止状态,也只需轻点油门即可解除制动。这一配
目录 摘要 (3) 1 绪论 (5) 1.1 引言 (5) 1.2 电子驻车制动系统国内外发展现状综述 (5) 1.3 研究的意义和主要内容 (7) 1.3.1 传统机械式驻车制动系统存在的问题 (7) 1.3.2 研究的意义 (8) 1.3.3 研究的主要内容 (8) 2 电子驻车制动系统原理和设计分析 (9) 2.1传统驻车制动系统的组成与结构 (9) 2.2 电子驻车制动系统概述 (10) 2.2.1 电子驻车制动系统的原理 (11) 2.2.2 电子驻车制动系统的优点 (11) 2.2.3 电子驻车制动系统需要面对的问题 (13) 2.3 驻车系统的国家标准 (13) 2.4 本章小结 (14) 3 机械结构设计与优化 (15) 3.1 汽车电子驻车制动系统典型机械结构 (15) 3.2 汽车电子驻车制动执行机构的总体结构设计 (19) 3.3 汽车电子驻车制动系统执行机构的各部件设计 (20) 3.3.1 驱动电机的设计 (20) 3.3.2 减速器设计 (21) 3.3.3运动转换装置设计 (24) 3.3.4 制动器设计 (24) 3.4 汽车电子驻车制动系统执行机构方案对比 (25) 3.5 本章小结 (27) 4 电子驻车制动系统相关参数计算 (28) 4.1 参数采集模块设计研究 (28) 4.1.1 车速计算方法 (28) 4.1.2 驻车制动盘压力的计算方法 (30) 4.2 电子驻车制动系统执行机构参数确定 (31) 4.2.1 滑动丝杠的计算与选型 (31) 4.2.2 电机的计算与选型、传动比的设计与计算 (33) 4.2.3 同步带的计算 (34) 4.2.4 减速器设计与计算 (36) 5 电子驻车控制系统设计 (38) 5.1 常规驻车制动控制策略 (38) 5.1.1 实施驻车制动 (38) 5.1.2 解除驻车制动 (39) 5.2 扩展功能的控制策略设计 (40) 6结论 (42) 谢辞 (43)
娄底职业技术学院 毕 业 论 文 题目：汽车液压制动系统的特点与故障诊断 系别中德诺浩汽车学院 年级专业汽车检测与维修 班级13检修二班 学生姓名金志勇 学号201307060226 指导教师陈宝华
摘要 汽车液压制动系常见故障现象，包括：制动能力不良、制动失效、制动发咬和制动跑偏。在维修过程中除了要求维修工要有一个好的诊断思维和方法以外，还要求在维修时做到认真、细致方可彻底完全地排除故障。 Automobile hydraulic braking system common faults, including: braking ability, bad brake failure, made brake bite and braking deviation. In the maintenance process, in addition to the maintenance work to have a good diagnostic thinking and method, but also in the maintenance of a serious and careful to completely remove the fault. 目录 第一章制动系简介
1.1 制动系统的工作原理简介 1.2 制动系统的分类与功用 1.2.1 提高汽车制动性能的措施 1.2.2 制动系的分类 1.2.3 制动系的功用 第二章制动器.............................................................................................................. 2.1制动器的分类简述............................................................................... 2.2鼓式制动器的位置与结构................................................................... 2.3紧急制动器............................................................................................ 2.4制动调节器............................................................................................ 2.5制动鼓.................................................................................................... 2.6制动蹄.............................................................. 第三章汽车制动液的选择及使用............................................................................. 4.1汽车制动液的种类及选用.............................................................. 4.1.1汽车制动液种类................................................................................ 4.1.2制动液的分级与选用........................................................................ 4.2使用中值得注意的几个问题 ........................................................... 4.2.1正确选取制动液产品代号 ............................................................... 4.2.2谨慎购买制动液................................................................................ 4.2.3严禁混加制动液................................................................................ 4.2.4加强封制动液的保管........................................................................ 4.2.5定期更换 ............................................................................................ 第四章汽车液压制动系的常见故障及排除方法.................................................... 5.1制动失效................................................................................................ 5.2制动不足................................................................................................ 5.3制动跑偏................................................................................................
电子驻车的原理研究 孙建涛 （奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院底盘部制动科芜湖，241009） 摘 要：汽车电子驻车系统（以下简称EPB）是改善汽车制动方便性和智能化的有效装置，电子驻车制动系统代替了传统的机械杠杆和钢索，能为司机提供更好的帮助。在国外中高档车已经普遍应用，本文主 要介绍EPB系统的控制理论以及工作原理。 关键词：EPB 电子驻车 即时起步 Abstract：Electronic Parking Brake is an effective equipment to improve vehicle braking conveniency and to be intelligentized, which substitutes for traditional machine lever and type tightwire, can provide better help for drivers. EPB has been commonly used in middle and top grade cars in foreign countries. Control theory and work principle of EPB system is mainly introduced in this paper. Key words：EPB Electronic Parking Brake Drive Away Release 1.前言 随着中国汽车工业的飞速发展和道路交通设施的不断完善，汽车已逐渐成为人们的代步工具，人们在享受汽车带来的舒适和便捷的同时，也对汽车行驶的安全性能提出了更高的要求，改善汽车的制动性能始终是汽车设计和制造部门的重要任务。作为手刹的换代产品，有更多手刹不能比拟的优点，使人们在保证安全的前提下，享受到更多的便捷和驾驶的乐趣。 2.EPB比传统手刹的优点 2.1 EPB将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性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，从技术升级上看，比长期使用的传统型手驻车制动模式推进了一大步。 2.2 提高了驾驶与操纵的舒适性与方便性。由于车厢内取消了手驻车制动杆，停车制动由一个触手可及的电子按钮进行，驾驶员不必费力拉手驻车制动杆，简单省力。 2.3 为车厢内留出更多的空间，可用来安装 装饰部件及便利的设施等。 2.4 原来中间传动轴手制动装置的区域空间可自由配置其他设备。 2.5 坡上自由起步：由于驻车制动由电子控制，起步时可按下EPB按钮，系统直接指示EPB松开驻车制动，帮助驶离。EPB系统可以在发动机熄火后自动施加驻车制动。 2.6 不同驾驶员的力量大小有别，手驻车制动杆的驻车制动可能由此对制动力的实际作用不同。而对于EPB，制动力量是固定的，不会因人而异，出现偏差。 2.7 不会溜车，总能施加最大驻车夹紧力。 2.8 电子模块具有自我诊断功能(EPB功能可以自我诊断)。此系统也释放了前排座间的空间，在大多数汽车中，这部分空间有其他的用途。在电子驻车制动系统中，制动力可调节，从而与纵向倾斜度设置的需求相匹配。汽车启动或加速时，按下按钮它会自动释放制动的车辆。 此外，EPB系统也能提供一个低速牵引控制力，阻止车辆在坡面上倒滑.系统信号可以