汽车制动系统的研发,汽车制动系统新技术有哪些

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2.发挥稳健 斯巴鲁森林人主动刹车系统测试

3.刹车系统

4.现代汽车ABS技术的论文!

汽车的核心技术是什么？

汽车可以说是几项基础工业成果的综合体现，所以会应用在各个领域的尖端技术上，那么现代汽车的核心技术是什么？

可以说，核心技术在汽车上无处不在：底盘、发动机、变速箱（三大件），大到活塞环，小到活塞环，都是某一领域核心技术的体现。

所以汽车行业和其他一些行业还是有很大差距的，因为汽车的组成涉及的系统太多了，使用金属，因此涉及材料科学，需要密封，因此包括有机化学（橡胶等），变速箱设计需要大量的数学专家进行动态计算。

需要非常高的热处理以确保强度，汽车的驾驶模式需要一套顶尖的物理技能来分析为什么欧洲车普遍好？

需要非常高的热处理以确保强度，汽车的驾驶模式需要一套顶尖的物理技能来分析为什么欧洲车普遍好？发动机是驱动汽车行驶的核心部件，作为汽车中最昂贵的部件，发动机是影响汽车性能和油耗的最重要部件。

现阶段的发动机技术也有所不同，涡轮增压、机械增压、直喷、分层燃烧和可调气门正时技术等也已在量产车上得到应用，至于发动机形式，此时主要是直四、水平对置的V6、V8、V12、W12和传说中的直五和转子发动机。

框架通常也称为白色贴纸框架，它的主要功能是制造汽车的主体，汽车是否足够好看，是否适合空气动力系统，也是最重要的决定，而车架也是我们车内乘客接触最直接的部分，而在非承重车架中，也是车内乘员最关键的安全保障。

因此，车架的制作和设计过程是一项非常重要的技术研发工作，平台的主要功能是承载和连接的作用，作为车辆的主要功能部件，通常直接与车辆底盘相连，例如汽车悬架系统、汽车转向系统、汽车动力系统等都属于汽车底盘系统的范畴

所以底盘通常是一个非常复杂的车辆机械系统复合体，技术难度可想而知，包括主动安全和被动安全的安全系统主动安全，是一系列帮助车辆更好操控的配置，如ABS（防抱死制动系统）、EBD（制动力分配系统）、ESP（车身稳定系统）。

雷达、倒车影像、全景影像等，当然还有更激进的自动刹车、辅助驾驶和自动大灯等，这些都是主动安全系统的内容，安全气囊在紧急情况下弹出，保护驾乘人员的面部和胸部，属于被动安全现在的汽车都是智能化、科技化的产品。

随着5G时代的到来，智能电网越来越受到各主机厂的关注，除了传统工艺零件的性能外，各大主机厂还有更多，最重要的是与汽车行业电子电器产品的多元化竞争。

比如自动泊车功能、自适应巡航功能、疲劳检测功能、语音控制功能等等，是的，汽车不再只是一个手段的交通工具，但更多的是交通工具，越来越受欢迎，在技术的螺旋上升中，以前没有出现的技术逐渐成为竞争的中心，比如无人驾驶技术。

虽然出现时间不长，但被一致认为是未来汽车最重要的核心技术，其中包括激光雷达、高清摄像头、传感器、视觉控制电路、软件算法等几个领域，每一个其中也可以单独列为核心。

这就是为什么汽车的核心技术首先要考虑安全技术，每个车企在追求完美外观的同时，都应该也应该重视安全，才能获得更好的评价。

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盘式刹车片的制动原理和工作流程

盘式刹车片是现代汽车中常见的刹车系统之一，其良好的制动性能对行车安全至关重要。了解盘式刹车片的制动原理和工作流程，可以帮助我们更好地理解刹车系统的运作机制。本文将详细介绍盘式刹车片的制动原理和工作流程，帮助读者们深入了解这一关键部件的工作原理。

一、盘式刹车片的制动原理

盘式刹车片的制动原理是基于摩擦力的作用，通过将刹车片与刹车盘之间产生的摩擦力转化为制动力来减速和停车车辆。具体来说，制动原理包括以下几个关键步骤：

压力传递：当驾驶者踩下刹车踏板时，刹车主缸内的刹车液受到压力，将压力传递到刹车卡钳。

刹车卡钳的动作：刹车卡钳是连接刹车片和刹车盘的关键组件。在压力传递的作用下，刹车卡钳内的活塞会向外移动，使刹车片与刹车盘之间形成摩擦。

摩擦力的产生：当刹车片与刹车盘接触时，由于其表面的摩擦作用，会产生摩擦力。摩擦力将刹车盘上的转动能量转化为热能，使车辆减速和停止。

制动力的传递：产生的摩擦力通过刹车片和刹车盘之间的接触面传递，从而产生制动力。制动力作用在车轮上，使车辆减速和停止。

二、盘式刹车片的工作流程

盘式刹车片的工作流程可以分为以下几个步骤，它们相互协作，共同完成刹车操作：

刹车踏板操作：当驾驶者踩下刹车踏板时，刹车系统开始工作。驾驶者的力量通过刹车主缸传递到刹车卡钳。

刹车液传递：刹车主缸内的刹车液受到压力，通过刹车管路传递到刹车卡钳。刹车液的压力使刹车卡钳内的活塞向外移动，推动刹车片靠近刹车盘。

刹车片与刹车盘接触：当刹车卡钳内的活塞向外移动时，刹车片与刹车盘之间形成接触，并产生摩擦力。刹车片由摩擦材料制成，通常是金属基体上覆盖有摩擦材料。

摩擦力产生：刹车片与刹车盘接触时，由于其表面的摩擦作用，产生摩擦力。摩擦力将刹车盘上的转动能量转化为热能，并减速车轮的旋转。

制动力传递：产生的摩擦力通过刹车片和刹车盘之间的接触面传递，将制动力传递到车轮上。制动力作用在车轮上，使车辆减速和停止。

刹车释放：当驾驶者松开刹车踏板时，刹车系统释放刹车压力。刹车卡钳内的活塞回到初始位置，使刹车片与刹车盘分离，消除摩擦力，车轮恢复自由旋转。

通过这样的工作流程，盘式刹车片能够有效地将车辆减速和停止，确保行车安全。同时，刹车片的摩擦材料在工作过程中会逐渐磨损，需要定期检查和更换，以保持良好的制动性能。

盘式刹车片是现代汽车中常用的刹车系统之一，其制动原理和工作流程至关重要。通过了解盘式刹车片的制动原理，我们可以更好地理解刹车系统的运作机制，并加强对刹车性能的检查和维护。在日常驾驶中，我们应该定期检查刹车系统的工作状态，并根据需要进行刹车片的更换，以确保行车安全和驾驶舒适。

同时，建议在需要进行刹车系统维修和调整时，寻求专业技术人员的帮助，以确保刹车系统的正确安装和调整。只有保持刹车系统的良好状态，我们才能安心驾驶，享受平稳和安全的行车体验。

发挥稳健 斯巴鲁森林人主动刹车系统测试

随着中国汽车消费市场的迅猛发展，近五年来中国汽车行业持续产销两旺。但在繁

荣的背后，存在巨大隐忧。中国汽车技术的空心化迟早将影响汽车行业的健康发展。汽

车行业要想保持长久的繁荣，自主研发、自主知识产权、自主品牌无疑是关键，这在汽

车零配件产业体现的更加突出。我国的汽车零配件企业研发投入不足，研发能力较弱，

严重制约了我国自主品牌的建立。

防抱死制动系统作为现代轿车标准配件之一，其在紧急制动时能起到控制汽车操纵

稳定性的作用，使轿车的主动安全性得以保障。

本文以车辆动力模型及防抱死制动系统中轮速传感器、压力调节器、电子控制器为

研究对象，以其结构组成及功能为研究内容，采用理论分析与仿真试验相结合的研究方

法，在总结国内外研究成果的基础上，分析研究了防抱死制动系统的布置方案及控制策

略。本文所作主要工作如下：

①广泛查阅国内外有关轮速传感器、液压调节器、电子控制器控制策略、车辆动力

学及车辆结构设计、试验、制造方面的文献资料，了解国内外相关技术发展状况和最新

技术水平，分析并总结了汽车防抱死制动系统的成功研发经验。

②认真分析了目前ABS系统中所面临的技术难点，如路面的实时识别，压力调节

器的加工制造装配。并提出了相应的解决方案。

③建立了防抱死制动系统数学模型，包括汽车动力学模型，压力调节器模型，电子

控制器模型，在此基础上建立了防抱死制动系统的整体仿真模型。

④运用MATLAB/Stateflow设计了自寻优控制策略算法及状态流程，运用

MATLAB/Simulink对所建模型进行仿真分析研究，发现：当制动主缸活塞与缸孔内壁

间隙超过某一值后，制动主缸压力将出现波动，并随着间隙的增大波动幅度也在增大；

在高附着系数的路面上应采用较高的频率对制动压力进行调节，以便充分利用路面的高

附着特性，提高车辆的制动效能。所设计的控制算法能实现路面特性的实时识别，能很

快识别出路面的最佳滑移率，并使滑移率维持在最佳滑移率附近，使系统充分利用路面

特性，达到最佳的制动效果。

刹车系统

如果说早两年前智能驾驶辅助系统还是新鲜事物的话，如今这些辅助系统已经是中高端车型不可或缺的功能了，并且逐渐向更实惠的家用车型上覆盖，由此可见这些功能在人们的日常驾驶中开始扮演着越来越重要的角色。不同品牌车型采用的这些系统性能优劣层出不穷，也不乏一些厂家用上了潜心研发出来的黑科技，因此虽然大体功能相同，但实际的表现有优有劣，这就值得我们去通过测试来评判高下。

诸多辅助系统中，主动刹车系统算是最受关注的一个，因为它的表现直接影响到了人身和车辆的安全，同时也是日常试驾不容易体验到的一个内容。而在这方面，斯巴鲁的EyeSight驾驶辅助系统颇有名气，以其独特的技术和良好的测试表现赢得了不少的口碑。我们这次请来了斯巴鲁 森林人 （ 查成交价 | 车型详解 ）来完成一系列有关主动刹车功能的相关测试，来看看这套系统的表现究竟如何。

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为何要做主动刹车功能测试

本次测试是今后一系列主动刹车系统测试的开篇，后续我们还会针对其他各品牌车型搭载的类似系统进行测试，用最直观最真实的角度来看看这些系统的表现，为消费者购车提供有效的参考依据。

如今各大品牌都将智能驾驶辅助系统当做卖点配置，在新车上市时都会将其作为一个主要的推广卖点向消费者呈现，因此这些系统越来越多被人们熟知并纳入自己的购车计划中。不过相比于车道偏离辅助和盲区监测这类功能而言，主动刹车是一个难以体验并能够直接关乎人身安全的系统，在车辆即将出现事故时主动刹车系统能否做出有效的反应，是消费者关心的，也是我们做这类测试的最主要目的。

此前有一些厂家在活动中对主动刹车功能做了现场测试，其中不乏成功的，但亦有不成功的案例，这让主动刹车系统被推到了风口浪尖。这些功能究竟是真正有助于安全的还是只是销售噱头，消费者内心都打了问号。针对于此，我们有必要用安全客观的方式，将不同品牌的不同主动刹车系统的表现呈献给大家，让消费者自己有个评判。

斯巴鲁EyeSight驾驶辅助系统

EyeSight的发展史

斯巴鲁EyeSight系统的前身是ADA主动驾驶辅助系统，系统的研发要追溯到1989年。为了减少交通事故，有关于主动制动系统的研发就已经展开，直到1991年的东京车展上，ADA系统正式亮相。不过该系统的量产一直等到了1999年，搭载在第三代斯巴鲁力狮车型上。而ADA系统就已经采用了双目立体摄像头。此后2003年的新版ADA系统将双目立体摄像头与雷达结合，以实现带制动功能的定速巡航。

2008年PCB防碰撞制动系统的出现让ADA过渡到了EyeSight，并在未来几年内不断提升该功能，从允许速度差在30km/h以内到现在的50km/h以内，双目立体摄像头实现了远距、广角化，并可以识别出颜色。如今的智能驾驶辅助系统依赖的传感器主要为三种，其中雷达传感器使用比较多，红外光束和视频摄像头不算常见，而像EyeSight这种模拟人类双眼的摄像头设置可谓独树一帜。这使得该系统拥有更高的空间距离感和更宽广的视野范围，对物体的移动判断也更准确细致。

EyeSight都有哪些功能

目前EyeSight驾驶辅助系统应用在了所有斯巴鲁在售车型上，只需选择相应的车型版本即可得到EyeSight的辅助功能。这套系统包含了5项功能，其中PCB防碰撞制动系统是此次的测试重点，此外还有ACC自适应巡航、起步油门误操作预防功能、车道偏离修正辅助以及疲劳警报与提示功能。

PCB防碰撞制动系统分为三个工作阶段，在系统判定可能出现碰撞时，系统会发出警报提醒，如果驾驶员做出反应，紧急制动辅助系统PBA以及防碰撞转向辅助功能会介入，提供良好的规避性能。如果驾驶员没有做出相应的制动反馈，系统会通过预警性制动提出警告。如果驾驶者还没有做出反应且出现碰撞危险时，系统会自动实施全力制动使车辆停止。 而系统能否成功实现第三阶段的自动刹停效果，是我们测试的重中之重。

展开余下全文（1/3） 2 实测成绩及得分 回顶部 防追尾制动测试

在实际的城市道路行驶中，复杂的实际路况考验着一套系统的稳定性，不过由于实际的影响因素太多，例如与前车的角度千差万别、不同角度的坡道以及不同的天气环境等，我们没办法一一测试。因此我们设定了两种比较常见的情况做相应测试。其中情况1为测试车辆与前方障碍物100%重叠，情况2为测试车辆与前方障碍物50%重叠，然后测试在10-50km/h速度下的制动情况。 （系统工作环境要求与前车速度差?50km/h，以下所有测试均在驾驶员不进行人为干预下进行）

情景1：测试车辆与前方障碍物100%重叠

该情况是日常驾驶中比较常见的一种，例如当遇到前方红绿灯停车或者跟进的前车快速制动时，基本上都是近于100%的重叠，此种碰撞追尾实际道路上见得不少。该测试在相同条件下，以10km/h、20km/h、30km/h、40km/h和50km/h五个速度下进行主动刹车试验，考验系统在不同速度下的稳定性。

通过测试的结果来看，五种车速下森林人都能够及时有效的检测到前方的状况，并根据速度的不同将警报和制动介入的时机有所调整，与前车速度差越大系统的警报和制动介入的会越早。最终在不同车速下，系统的警报、制动和碰撞避免都有效完成了，测试结果令人满意。

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与前方障碍物100%重叠，车速20km/h测试

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与前方障碍物100%重叠，车速50km/h测试

测试车辆与前方碰撞物100%重叠主动刹车系统测试结果

车速?

发出警报? 预警性制动? 避免碰撞? 是? 否? 是? 否? 是? 否? 10km/h? ? ? ? 20km/h? ? ? ? 30km/h? ? ? ? 40km/h? ? ? ? 50km/h? ? ? ? 注：数据来源 制表：

情景2：测试车辆与前方障碍物50%重叠

考虑到实际的道路状况，除了100%重叠碰撞的情况外，不同比例的重叠碰撞情况也非常多，例如前车突然变道、路边车辆进入行驶主路等情况。我们模拟测试车辆与前方障碍物50%的重叠，意在测试在不同情境下，这套主动刹车系统能否有效运作。

该项测试我们选择了30km/h的时速，在实际表现中，车辆的运行状况与情景1的完全一致，并没有因为错位导致的系统失效或者是反应迟缓的问题，同样能够在恰当的时间和位置实施警报和制动，最终通过测试成功避免了碰撞。

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与前方障碍物50%重叠，车速30km/h测试

测试车辆与前方障碍物50%重叠主动刹车系统测试结果 车速?

发出警报? 预警性制动? 避免碰撞? 是? 否? 是? 否? 是? 否? 30km/h? ? ? ? 注：数据来源 制表： 行人探测测试

在实际驾驶中，除了与障碍物和车辆发生碰撞外，与行人的碰撞也是很常见的一种，并且相比于前者，碰撞行人的危险性和损失往往更大，因此很多主动刹车系统并非只针对车辆，对行人的有效识别更是评估这套系统优劣的重要一环。此次测试中设置了三种场景，车速固定在30km/h。 （系统工作环境要求与人的速度差?35km/h）

情景1：行人静止状态

当行车时由于分心等原因，导致没有注意到前方的静止行人，这种情况虽然不多见但也是能够遇到的，尤其是在能见度不高的夜晚。该场景就是模拟这种情况下车辆的主动刹车系统运作情况。

行人静止状态下，系统准确的识别出了前方的碰撞危险，并在合适的时机给出了警报、预警性制动等动作，最终成功避免碰撞。整个过程没有出现意外，系统表现很稳定。

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行人静止状态下的测试，车速30km/h

测试车辆面对静止状态行人主动刹车系统测试结果

车速? 发出警报? 预警性制动? 避免碰撞? 是? 否? 是? 否? 是? 否? 30km/h? ? ? ? 注：数据来源 制表：

情景2：行人移动状态下

这种情况在日常驾驶中更常见，例如行人穿越马路。这种情况的最大问题是行人是时刻移动的，且目标相比于汽车要小很多。准确捕捉到移动中的行人并准确判定碰撞和做出反应，这对系统的要求明显更严苛了。

该项测试中，车辆在较远的距离就能够判定出潜在的碰撞危险，并及时做出警告和预警性制动，在驾驶员不干预的情况下成功实现规避碰撞。系统的反应很果决，预留的制动空间很充裕。

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行人移动状态下的测试，车速30km/h

测试车辆面对移动状态行人主动刹车系统测试结果

车速? 发出警报? 预警性制动? 避免碰撞? 是? 否? 是? 否? 是? 否? 30km/h? ? ? ? 注：数据来源 制表：

情景3：模拟鬼探头场景

所谓鬼探头，就是在前方有障碍物的情况下，行人突然从障碍物的前方出现，让驾驶员措手不及。这种情况也比较常见且事故率非常高，例如停靠站台的公交车前方突然冲出穿越马路的行人，以及绿灯起步时突然从旁边车辆前方冲出的闯红灯行人。这种突然发生的情况对系统的考验更严苛。

在该场景下，虽然测试车辆处于一个比较被动的状态，但是从行人出现到系统作出反应再到最终的全力制动，整个过程没有出现问题，最终也能够有效的完成规避碰撞。不过最终车辆与行人保持的距离较近，如果车辆存在客观问题（如胎压不足）时，安全性要打个问号。

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鬼探头情景模拟测试，车速30km/h

测试车辆面对鬼探头场景主动刹车系统测试结果

车速? 发出警报? 预警性制动? 避免碰撞? 是? 否? 是? 否? 是? 否? 30km/h? ? ? ? 注：数据来源 制表： 起步误操作预防功能测试

除了主动刹车系统外，EyeSight驾驶辅助系统还提供了起步误操作预防功能。这个功能就是避免在起步时车辆前方存在障碍物且驾驶员误踩油门的情况。车辆在迅速判定状况后启动警报并控制发动机的动力输出，因此即便是全油门的情况，车辆也并不会突然窜出，而是以缓慢速度前行。

从实际的测试情况来看，起步的瞬间车辆并没有猛烈地前冲，而是以一个较为缓慢的速度撞向障碍物，能够减轻误操作带来的碰撞危险，但冲击力还是能造成一定的损害。警报声的发出非常迅速，没有任何迟疑。

EyeSight虽好，还需慎用

毕竟EyeSight驾驶辅助系统只是一个辅助工具，在面对复杂的实际路况下并不能保证100%的成功，因此在实际驾驶中，还是需要严格遵守规则安全驾驶。根据官方给出的EyeSight系统的使用手册可以看到，EyeSight搭载的PCB防碰撞系统在下列情况下会失去规避碰撞的能力。

系统主动刹停后无人为干预

这个细节往往容易被忽略，就是如果主动刹车系统启动并完成停车后，系统只会维持驻车状态几秒钟，随后车辆依旧会前进。因此在系统完成刹车后，驾驶员仍需迅速踩下刹车挂入P挡，避免二次碰撞的出现。

相对速度过快

系统设定的相对速度是车辆不能大于50km/h，行人不能大于35km/h，如果相对速度过快，系统不能完成有效的规避碰撞。这个速度差其实已经能够满足大部分城市道路的驾驶，但是人为的控制车速还是必不可少的。

雨雪雾恶劣天气等客观因素

在能见度不高的天气环境下，系统的识别效率也会打折扣，例如大雾天、甚至是前挡风玻璃的污渍遮挡了摄像头的视线，都会引起系统的工作不畅。因此在恶劣天气下不能依赖EyeSight。此外轮胎的尺寸不对或者胎压不足时也会影响制动效果。

系统工作三次后需重新点火启动

当PCB系统工作三次后，需要人为的对车辆进行熄火并重新点火后系统才能继续工作，如果超过三次且没有重新启动，系统将停止工作。

起步误操作功能受障碍物的形状和视角影响

如果车辆前方的障碍物形状和角度比较特殊的情况下，可能会对系统的判定产生影响，最终导致起步误操作功能无法启动。因此在起步时，还是留意自己的操作，避免误操作。

森林人主动刹车测试得分

分值分布： 100%重叠状态测试占50分，每个速度测试各占10分。50%重叠状态测试占10分、三种行人状态测试各占10分，最后的亮点功能测试占10分。

打分标准： 每项测试进行三次，若三次都通过，警报和警示性制动均有出现且主观感受良好为满分。若有一次没通过扣2分，两次没通过扣4分，若三次都不通过则该项测试不得分。警报和警示性制动少一项扣2分，主观感受最多扣3分。

评分细节规范： 100%重叠状况测试以时速50km/h为基点，若系统可以应对更高时速的状况，则每增加10km/h增加2分，相反则减2分。测试上限为70km/h，具体测试时速设置参考系统说明，若官方提供的时速超过70km/h，则超出的部分按每10km/h增加1分。其余测试项目均按30km/h车速进行。若系统没有亮点功能测试则不得相应分值，若有相应功能则根据实测的效果、警报系统的表现和主观感受综合打分。

森林人主动刹车系统测试最终得分 项目? 得分? 加/减分说明? 100%重叠状态测试? 50? 50%重叠状态测试? 10? 行人静止状态测试? 10? 行人移动状态测试? 10? 鬼探头状态测试? 8? 刹车介入的时机稍晚，车与人距离较近，车辆的客观因素会影响安全性? 起步误操作预防测试? 7? 碰撞时的力量稍大，依旧有破坏力? 总分? 95分? 注：数据来源 制表：

编辑总结： 通过对森林人搭载的这套EyeSight驾驶辅助系统的一系列测试可以看到，经过了多年研发的这套系统成熟度是非常高的，具有较高的可靠性，且一系列测试都能够一次性通过，超出了预期的表现。EyeSight采用的双目摄像头算是斯巴鲁的又一黑科技，实际的测试过程已经证明了这套系统对碰撞危险的判定和距离的判定是足够精准的。

（图/文/摄： 黄克宇）

3 车型参数配置对比 回顶部 车型参数对比 车型 森林人2018款2.5i 尊贵导航版EyeSight 官方价 28.28万 厂商 斯巴鲁 级别 紧凑型SUV 上市时间 2017-10 发动机 2.5L H4 进气形式 自然吸气 最大马力(PS) 171 最大扭矩(N?m) 235 变速箱 CVT无级变速(模拟6挡) 车身类型 5门5座SUV 查看全部参数 @2019

现代汽车ABS技术的论文!

汽车因为车轮的转动才能够在道路上行驶，当汽车要停下来时，怎么办呢?驾驶者不可能像动画片中一样的把脚伸到地面去阻止汽车前进，这时候就得依靠车上的刹车装置，来使汽车的速度降低以及停止了。

组成

刹车系统由操控系统、液压系统和助力系统组成。

1.操控系统：踏板，手刹等。

2.液压系统：由液压油、刹车泵、液压油管组成。

液压油引就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。对于液压油来说，首先应满足液压装置在工作温度下与启动温度下对液体粘度的要求，由于油的粘度变化直接与液压动作、传递效率和传递精度有关，还要求油的粘温性能和剪切安定性应满足不同用途所提出的各种需求。

刹车泵由刹车总泵(MasterBrakeCylinder)及刹车分泵(Front&RearWheelBrakeCylinder)组成，是油压刹车的主要配合部份，其上面有储蓄刹车油的槽池，下方是汽缸内配有活塞。活塞是在缸内受刹车踏板再经推杆起作用，将缸内的刹车油压传至各轮分缸，亦是油压刹车装置，配置在各车轮内的制动缸。

3.助力系统：真空助力泵

4.电子控制系统：由ABS泵、ABS传感器、ABS电脑组成。

5.执行系统：由刹车钳、刹车片、刹车盘组成。

类型

主刹车系统

汽车行驶时常用之刹车都是脚操作，故又称脚刹车(FootBrake)。驾驶人踩下刹车踏板后即由机械或液压将刹车力传到车轮之制动装置使产生磨擦作用。

驻车刹车系统

驻车刹车又称手刹车，为汽车停驻时，防止车辆滑行之制动装置。一般有装在传动轴之中间制动式，及直接控制后轮制动式两种。

防抱死刹车系统

汽车在湿滑或结冰的低摩擦路面上行驶时，如果发生过度刹车的情况，则车轮会被刹车装置锁死而失去抓地力，导致车辆失去控制方向的能力。为了使车辆在这种危险的路面上能够有效控制前进的方向，于是研发出ABS?防抱死刹车系统?。性能越来越强的ABS?防抱死刹车系统?，在游刃有余之际还可以让TCS-TractionControlSystem?循迹控制系统?和VSC-VehicleStabilityControl?车辆稳定控制系统?（等同于ESP）来控制车辆在行驶时的循迹性能，以及控制车辆在过弯时的稳定性能。

方式

刹车装置藉由刹车片和轮鼓或碟盘之间产生摩擦，并在摩擦的过程中将汽车行驶时的动能转变成热能消耗掉。常见的刹车装置有?鼓式刹车?和?盘式刹车?二种型式，它们的基本特色如下：

一、鼓式刹车：

在车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片，利用?杠杆原理?推动刹车片使刹车片与轮鼓内面接触而发生摩擦。

二、盘式刹车：

以刹车卡钳控制两片刹车片去夹住轮子上的刹车碟盘。在刹车片夹住碟盘时，其二者间会产生摩擦。

汽车在湿滑或结冰的低摩擦路面上行驶时，如果发生过度刹车的情况，则车轮会被刹车装置锁死而失去抓地力，导致车辆失去控制方向的能力。为了使车辆在这种危险的路面上能够有效控制前进的方向，于是研发出ABS?防抱死刹车系统?。

性能越来越强的ABS?防抱死刹车系统?，在游刃有余之际还可以让TCS-TractionControlSystem?循迹控制系统?和VSC-VehicleStabilityControl?车辆稳定控制系统?(等同于ESP)来控制车辆在行驶时的循迹性能，以及控制车辆在过弯时的稳定性能。

鼓式刹车应用在汽车上面已经近一世纪的历史了，但是由于它的可靠性以及强大的制动力，使得鼓式刹车现今仍配置在许多车型上(多使用于后轮)。鼓式刹车是藉由液压将装置于刹车鼓内之刹车片往外推，使刹车片与随着车轮转动的刹车鼓之内面发生摩擦，而产生刹车的效果。

鼓式刹车的刹车鼓内面就是刹车装置产生刹车力矩的位置。在获得相同刹车力矩的情况下，鼓式刹车装置的刹车鼓的直径可以比盘式刹车的刹车盘还要小上很多。因此载重用的大型车辆为获取强大的制动力，只能够在轮圈的有限空间之中装置鼓式刹车。

鼓式刹车的作用方式：

简单的说，鼓式刹车就是利用刹车鼓内静止的刹车片，去摩擦随着车轮转动的刹车鼓，以产生摩擦力使车轮转动速度降低的刹车装置。

在踩下刹车踏板时，脚的施力会使刹车总泵内的活塞将刹车油往前推去并在油路中产生压力。压力经由刹车油传送到每个车轮的刹车分泵活塞，刹车分泵的活塞再推动刹车片向外，使刹车片与刹车鼓的内面发生摩擦，并产生足够的摩擦力去降低车轮的转速，以达到刹车的目的。

鼓式刹车之优点：

1.有自动刹紧的作用，使刹车系统可以使用较低的油压，或是使用直径比刹车碟小很多的刹车鼓。

2.手刹车机构的安装容易。有些后轮装置盘式刹车的车型，会在刹车盘中心部位安装鼓式刹车的手刹车机构。

3.零件的加工与组成较为简单，而有较为低廉的制造成本。

鼓式刹车的缺点：

1.鼓式刹车的刹车鼓在受热后直径会增大，而造成踩下刹车踏板的行程加大，容易发生刹车反应不如预期的情况。因此在驾驶采用鼓式刹车的车辆时，要尽量避免连续刹车造成刹车片因高温而产生热衰退现象。

2.刹车系统反应较慢，刹车的踩踏力道较不易控制，不利于做高频率的刹车动作。

3.构造复杂零件多，刹车间隙须做调整，使得维修不易。

由于车辆的性能与行驶速度与日遽增，为增加车辆在高速行驶时刹车的稳定性，盘式刹车已成为当前刹车系统的主流。由于盘式刹车的刹车盘暴露在空气中，使得盘式刹车有优良的散热性，当车辆在高速状态做急刹车或在短时间内多次刹车，刹车的性能较不易衰退，可以让车辆获得较佳的刹车效果，以增进车辆的安全性。

并且由于盘式刹车的反应快速，有能力做高频率的刹车动作，因此许多车款采用盘式刹车与ABS系统以及VSC、TCS等系统搭配，以满足此类系统需要快速做动的需求。

盘式刹车的作用方式：

顾名思义，盘式刹车以静止的刹车盘片，夹住随着轮胎转动的刹车碟盘以产生摩擦力，使车轮转动速度将低的刹车装置。

当踩下刹车踏板时，刹车总泵内的活塞会被推动，而在刹车油路中建立压力。压力经由刹车油传送到刹车卡钳上之刹车分泵的活塞，刹车分泵的活塞在受到压力后，会向外移动并推动刹车片去夹紧刹车盘，使得刹车片与刹车盘发生摩擦，以降低车轮转速，好让汽车减速或是停止。

盘式刹车的优点：

1.盘式刹车散热性较鼓式刹车佳，在连续踩踏刹车时比较不会造成刹车衰退而使刹车失灵的现象。

2.刹车盘在受热之后尺寸的改变并不使踩刹车踏板的行程增加。

3.盘式刹车系统的反应快速，可做高频率的刹车动作，因而较为符合ABS系统的需求。

4.盘式刹车没有鼓式刹车的自动煞紧作用，因此左右车轮的刹车力量比较平均。

5.因刹车盘的排水性较佳，可以降低因为水或泥沙造成刹车不良的情形。

6.与鼓式刹车相比较下，盘式刹车的构造简单，且容易维修。

盘式刹车的缺点：

1.因为没有鼓式刹车的自动煞紧作用，使盘式刹车的刹车力较鼓式刹车为低。

2.盘式刹车的刹车片与刹车盘之间的摩擦面积较鼓式刹车的小，使刹车的力量也比较小。

3.为改善上述盘式刹车的缺点，因此需较大的踩踏力量或是油压。因而必须使用直径较大的刹车盘，或是提高刹车系统的油压，以提高刹车的力量。

4.手刹车装置不易安装，有些后轮使用盘式刹车的车型为此而加设一组鼓式刹车的手刹车机构。

5.刹车片之磨损较大，致更换频率可能较高。

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在汽车防抱死制动系统出现之前，汽车所用的都是开环制动系统。其特点是制动器制动力矩的大小仅与驾驶员的操纵力、制动力的分配调节以及制动器的尺寸和型式有关。由于没有车轮运动状态的反馈信号，无法测知制动过程中车轮的速度和抱死情况，汽车就不可能据此调节轮缸或气室制动压力的大小。因此在紧急制动时，不可避免地出现车轮在地面上抱死拖滑的现象。当车轮抱死时，地面的侧向附着性能很差，所能提供的侧向附着力很小，汽车在受到任何微小外力的作用下就会出现方向失稳问题，极易发生交通事故。在潮湿路面或冰雪路面上制动时，这种方向失稳的现象会更加严重。汽车防抱死制动系统（Anti-lock Braking System简称ABS）的出现从根本上解决了汽车在制动过程中的车轮抱死问题。它的基本功能就是通过传感器感知车轮每一瞬时的运动状态，并根据其运动状态相应地调节制动器制动力矩的大小以避免出现车轮的抱死现象，因而是一个闭环制动系统。

它是电子控制技术在汽车上最有成就的应用项目之一，汽车制动防抱死系统可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，有效提高行车的安全性。

一、ABS的工作原理

汽车制动时由于车轮速度与汽车速度之间存在着差异，因而会导致车轮与路面之间产生滑移，当车轮以纯滚动方式与路面接触时，其滑移率为零；当车轮抱死时其滑移率为100％。当滑移率在8％～35％之间时，能传递最大的制动力。制动防抱死的基本原理就是依据上述的研究成果，通过控制调节制动力，使制动过程中车轮滑移率控制在合适的范围内，以取得最佳的制动效果。ABS系统硬件构成主要由传感器（包括轮速传感器、减速度传感器和车速传感器）、电子控制装置、制动压力调节器三大部分组成，形成一个以滑移率为目标的自动控制系统。传感器测量车轮转速并将这一数据传送至电子控制装置上，控制装置是一个微处理器，它根据车轮转速传感器信号来计算车速。在制动过程中，车轮转速可与控制装置中预先编制的理想减速度的特性曲线相比较。如果控制装置判断出车轮减速度太快和车轮即将抱死时，它就发出信号给液压调节器，液压调节器可根据来自控制装置的信号对制动器的卡钳或轮泵的油压进行控制（作用、保持、释放、重新作用）。这一动作，每秒钟能出现10次以上。

二、ABS技术的发展及应用现状

基于制动防抱理论的制动系统首先是应用于火车和飞机上。1936年，德国博世公司（BOSCH）申请一项电液控制的ABS装置专利，促进了ABS技术在汽车上的应用。汽车上开始使用ABS始于1950年代中期福特汽车公司，1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置，这种ABS装置控制部分采用机械式，结构复杂，功能相对单一，只有在特定车辆和工况下防抱死才有效，因此制动效果并不理想。机械结构复杂使ABS装置的可靠性差、控制精度低、价格偏高。ABS技术在汽车上的推广应用举步艰难。直到70年代后期，由于电子技术迅猛发展，为ABS技术在汽车上应用提供了可靠的技术支持。ABS控制部分采用了电子控制，其反应速度、控制精度和可靠性都显著提高，制动效果也明显改善，同时其体积逐步变小，质量逐步减轻，控制与诊断功能不断增强，价格也逐渐降低。这段时期许多家公司都相继研制了形式多样的ABS装置。

进入90年代后，ABS技术不断发展成熟，控制精度、控制功能不断完善。现在发达国家已广泛采用ABS技术，ABS装置已成为汽车的必要装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90％以上，轿车ABS的装备率在60％左右，运送危险品的货车ABS的装备率为100％。ABS装置制造商主要有：德国博世公司（BOSCH），欧、美、日、韩国车采用最多；美国德科公司（DELCO），美国通用及韩国大宇汽车采用；美国本迪克斯公司（BENDIX），美国克莱斯勒汽车采用；还有德国戴维斯公司（TEVES）、德国瓦布科（WABCO）、美国凯尔西海斯公（KELSEYHAYES）等，这些公司的ABS产品都在广泛地应用，而且还在不断发展、更新和换代。

近年来，ABS技术在我国也正在推广和应用，1999年我国制定的国家强制性标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中已把装用ABS作为强制性法规。此后一汽大众、二汽富康、上海大众、重庆长安、上海通用等均开始采用ABS技术，但这些ABS装置我国均没有自主的知识产权。

国内研究ABS主要有东风汽车公司、交通部重庆公路研究所、济南捷特汽车电子研究所、清华大学、西安交通大学、吉林大学、华南理工大学、合肥工业大学等单位，虽然起步较晚，也取得了一些成果。在气压ABS方面，国内企业包括东风电子科技股份有限公司、重庆聚能、广东科密等都已形成了一定的生产规模。液压ABS由于技术难度大，国外技术封锁严密，国内企业暂时不能独立生产，但在液压ABS方面也在做自主研发，力图突破国外跨国公司的技术壁垒，已经取得了一些新的进展和突破。如清华大学和浙江亚太等承担的汽车液压防抱死制动系统（ABS）“九五”国家科技攻关课题，在ABS控制理论与方法、电子控制单元、液压控制单元、开发装置和匹配方法等关键技术方面均取得了重大成果。采用的耗散功率理论，避免了传统的逻辑门限值研究方法的局限性，取得了理论上的突破，研发ABS成功且进入产业化、批量生产阶段。其试样在南京IVECO轻型客车上匹配使用全面达到了国家标准GB12676-1999和欧洲法规EECR13的要求。这对振兴我国汽车工业与汽车零部件业具有划时代意义，标志着我国汽车液压ABS国产化已迈出坚实的一步。同时合肥工业大学也研制出国内具有自主知识产权的液压制动电子防抱系统，率先在HF6700轻型汽车上匹配使用获得成功。国内液压ABS技术含量与国外虽有一定的差距，但在政府的大力支持和国内丰富的人力资源配合下，相信国内可以在较短的时间内在ABS技术某些领域赶超国际水平。

三、ABS控制策略

ABS技术的一个核心问题就是控制算法的研究。由于ABS系统是非线性系统，因此探索一种有效的控制方法是ABS系统发展的关键。近年来，国内外学者对ABS的控制算法进行了很多理论研究，主要有以下几种控制方法。