ブレーキシステムを理解する
1.ブラク拘束形態素システム
動いている車を減速または停止させること、坂を下りる車を一定の速度で走行させ続けること、停止している車を静止させ続けることを総称して自動車のブレーキと呼びます。車にブレーキをかける外部の力はブレーキ システムです。
ブレーキシステムは、ブレーキとブレーキ作動機構で構成されています。ブレーキは、補助ブレーキシステムのリターダーを含む、車両の移動または移動傾向を妨げる制動力のコンポーネントです。ブレーキ駆動機構には、機能装置、制御装置、伝達装置、ブレーキ力調整装置、および警報装置や圧力保護装置などの補助装置が含まれます。
自動車のブレーキ システムには多くの種類があり、機能に応じて次のカテゴリに分類できます。
①.サービスブレーキシステム:車両の速度を落としたり停止させたりする装置。
②.パーキングブレーキシステム:停止した車両を所定の位置に保持する装置。
③.二次ブレーキシステム:サービスブレーキシステムが故障した場合でも、車が減速または停止できるようにする装置。
④ .補助ブレーキシステム:車両が長い坂を下るときに車両の速度を安定させるために使用される装置。
ブレーキシステムは、ブレーキエネルギーに応じて次のカテゴリに分類できます。
①.人力ブレーキシステム:運転者の身体を唯一のブレーキエネルギー源として使用するブレーキシステム。
②.パワーブレーキシステム:ブレーキをかけるために、エンジンの動力から変換された空気圧または油圧の形の位置エネルギーのみに依存するブレーキ システム。
③.サーボブレーキシステム:ブレーキに人力とエンジンの力の両方を使用するブレーキシステム。
ブレーキシステムは、ガス油圧回路によって分類することもできます。
①.単回路ブレーキシステム：トランスミッションは単一のガス油圧回路を使用します。部品の 1 つが損傷すると、システム全体が故障します。
②.デュアル回路ブレーキシステム：サービスブレーキのガス油圧ラインは 2 つの独立した回路に属しています。これにより、1 つの回路が損傷しても、システム全体は正常に機能します。1988 年 1 月 1 日以降、中国ではすべての車にデュアル回路ブレーキ システムを装備することが義務付けられています。
2. ブレーキ
ブレーキは、ブレーキシステムにおける制動力部品であり、車両の運動や傾向を止めるための制動力を発生させるために使用されます。ブレーキの制動トルクが車輪に直接加えられる場合、ホイールブレーキと呼ばれます。制動トルクが駆動車軸を通過した後、車輪に分配される必要がある場合、センターブレーキと呼ばれます。ホイールブレーキは、一般的に駆動ブレーキに使用され、二次ブレーキや駐車ブレーキにも使用されます。センターブレーキは、一般的に駐車ブレーキと補助ブレーキにのみ使用されます。駆動ブレーキ、駐車ブレーキ、二次ブレーキは、基本的に固定要素と回転要素によって発生する摩擦力を制動力として使用し、摩擦ブレーキと呼ばれます。現在自動車に使用されている摩擦ブレーキは、ディスクタイプとドラムタイプの2種類に大別できます。
2.1 ドラムB熊手
ドラムブレーキは、ブレーキドラムを摩擦対の回転要素として使用し、その作動面は円筒面です。ドラムブレーキは、構造によってホイールシリンダーブレーキ、カムブレーキ、ウェッジブレーキに分けられます。ホイールシリンダーブレーキは、油圧ブレーキホイールシリンダーを作動装置として使用し、油圧作動を使用してブレーキシューをブレーキドラムに接触させて摩擦を発生させ、それによってブレーキをかけます。動作原理とブレーキトルクに応じて、リーディングシュータイプ、ダブルリーディングシュータイプ、双方向ダブルリーディングシュータイプ、ダブルフォロイングシュータイプ、自己励磁タイプなど、多くのタイプがあります。カムブレーキとウェッジブレーキの構造は、ホイールシリンダーブレーキと基本的に同じで、作動装置のみが異なります。カムタイプはブレーキカムを使用し、ウェッジタイプはブレーキウェッジを使用します。
2.2 ディスクB熊手
ディスクブレーキの摩擦ペアの摩擦要素は、面で動作する金属ディスクであり、このディスクはブレーキディスクと呼ばれます。ドラムブレーキと比較して、ディスクブレーキには次の利点があります。
①ブレーキ性能が安定しており、摩擦係数の影響を受けにくい。
②. ディスクブレーキは熱を両側に伝達し、ディスクは冷却されやすく、変形しにくいです。
③. 長期使用後、ブレーキディスクの厚さ方向の熱膨張は極めて小さくなります。
④. 水に浸かった後もブレーキ性能の低下が少なくなります。
⑤. 構造がシンプルで、サイズや重量が小さく、メンテナンスが便利で、自動ギャップ調整も簡単に実現できます。
主な欠点はブレーキ効率が低いことです。これを補うために、通常はパワーサーボシステムを別途設置します。現在、自動車ではディスクブレーキが広く使用されています。ディスクブレーキは、取り付け要素の違いにより、キャリパーディスクタイプとフルディスクタイプに大別できます。この2つを比較すると、キャリパーディスクタイプの方が用途が広いため、ここではそれに焦点を当てます。
キャリパーディスクブレーキは、ブレーキディスクとブレーキキャリパーで構成されています。摩擦ブロックとその金属製バックプレートで構成されるブレーキパッドとそのアクチュエーターは、クランプ形状のブラケットに取り付けられ、ブレーキキャリパーを形成します。ブレーキキャリパーは、固定キャリパーディスクタイプとフローティングキャリパーディスクタイプの2種類に分けられます。
固定キャリパーディスクブレーキの動作原理は次のとおりです。キャリパー本体は車軸に固定されており、キャリパー本体の両側にブレーキホイールシリンダーとピストンがあります。ブレーキをかけると、マスターシリンダーからのオイルがオイル入口からキャリパー本体の2つの同一の油圧シリンダーに入り、ピストンによって摩擦パッドがブレーキディスクに押し付けられ、ホイールがブレーキをかけられます。
フローティングキャリパーディスクブレーキの動作原理は次のとおりです。固定キャリパーディスクブレーキと比較して、フローティングキャリパーディスクブレーキのキャリパーは浮いており、ブレーキディスクに対して移動できます。ブレーキディスクの内側にある油圧シリンダーのみを使用して内側パッドを駆動し、外側パッドはキャリパー本体に固定され、キャリパー本体とともに軸方向に移動します。ブレーキをかけると、内側のピストンと摩擦板が左に移動し、油圧の力でブレーキディスクに押し付けられます。同時に、油圧の反力によりキャリパー本体が右に移動し、外側の摩擦板もブレーキディスクに押し付けられてブレーキ効果が得られます。
3. サーボブレーキシステム
サーボブレーキシステムは、手動油圧ブレーキシステムにパワーサーボシステムを追加することで形成され、つまり人力とエンジンの両方をブレーキエネルギーとして使用するブレーキシステムです。通常の状況では、ブレーキエネルギーの大部分はパワーサーボシステムによって供給されます。パワーサーボシステムが故障した場合は、ドライバーによって完全に供給されます。サーボブレーキシステムは、サーボエネルギーの種類に応じて次のタイプに分けられます。
① 真空サーボタイプ
② 空気圧サーボタイプ
③ 油圧サーボタイプ
コントローラーのさまざまな動作モードに応じて、次の 2 つのカテゴリに分けられます。
①．パワーアシストタイプ- 制御装置はブレーキペダル機構によって直接操作され、その出力は油圧マスターシリンダーにも作用します。
②．スーパーチャージャータイプ- 制御装置は、ブレーキペダル機構からマスターシリンダを介して出力される油圧によって作動し、サーボシステムの出力とマスターシリンダの油圧が中間伝達シリンダに共同して作用し、シリンダからホイールシリンダに出力される油圧は、マスターシリンダの油圧よりもはるかに高くなります。
ここでは、真空サーボブレーキシステムの詳細な紹介です。システム内の真空ブースターには、前室と後室に分割するダイヤフラムがあります。前室は真空一方向バルブによってエンジンの吸気マニホールドに接続され、後室は外気に接続されています。2つのチャンバーはチャネルで接続されています。エンジンが作動しているとき、真空一方向バルブが開閉し、真空ブースターの前室と後室に一定の真空が生成されます。このときブレーキペダルが踏まれると、ブレーキペダルはさらに制御バルブを作動させて、サーボエアチャンバーの前室と後室のチャネルを閉じ、後室の吸気バルブを開きます。後室に入る空気は前室との真空差を生み出し、推力を生み出します。この推力はマスターシリンダーに直接作用し、ペダル力の不足を補います。
真空ブースターサーボブレーキシステムの概略図は次のとおりです。エンジンが稼働しているとき、吸気管内の真空の作用により、真空タンク内の空気が真空チェックバルブを介してエンジンに吸い込まれ、タンク内に一定の真空が生成されて蓄積され、サーボブレーキシステムのエネルギー源として機能します。ブレーキペダルが踏み込まれると、マスターブレーキシリンダーの出力油圧が最初に補助シリンダーに伝達され、一方はブレーキ作動圧力としてブレーキホイールシリンダーに伝達され、もう一方は制御圧力として制御バルブに入力されます。マスターシリンダーの油圧の制御下で、制御バルブは、Zhenkangサーボエアチャンバーの作業チャンバーが真空タンクまたは大気を通過することを許可し、サーボエアチャンバーの出力力がマスターシリンダーの油圧、ブレーキペダルの力、およびペダルストロークと増加する機能関係にあることを保証します。真空サーボエアチャンバーの出力力は、マスターシリンダーからの油圧力とともに補助シリンダーに作用します。
4、パワーブレーキシステム
パワーブレーキシステムでは、ブレーキに使用されるエネルギーは、エアコンプレッサーによって生成される空気圧エネルギー、または油圧ポンプによって生成される油圧エネルギーであり、エアコンプレッサーまたは油圧ポンプは車両エンジンによって駆動されます。したがって、パワーブレーキシステムは、車両エンジンを唯一の初期ブレーキエネルギー源として使用し、運転者の体はブレーキエネルギー源としてではなく、制御エネルギー源としてのみ使用されていることがわかります。パワーブレーキシステムは、一般的に次の3つのカテゴリに分類できます。
①空気圧ブレーキシステム：エネルギー供給装置と伝達装置はすべて空気圧式です。制御装置のほとんどは、ブレーキペダル機構やブレーキバルブなどの空気圧制御要素で構成されています。
②. エアオーバーフルードブレーキシステム:エネルギー供給装置および制御装置は空気圧ブレーキシステムと同じであり、伝達装置は空気圧部品と油圧部品を含む。
③.フル油圧式ブレーキシステム：ブレーキペダル機構を除き、電源、制御、伝達装置はすべて油圧式です。
5、ブレーキ力調整システム
理論上、ブレーキ力が大きいほど、ブレーキがかかりやすくなります。しかし、ブレーキ力が粘着力よりも大きい場合、車輪は回転しなくなり、車輪が滑ります。前輪がロックすると、車は方向制御を失い、曲がることができなくなります。後輪がロックして前輪が転がると、車は方向安定性を失い、横方向の力に抵抗する能力を失い、滑ります。上記の状況に基づいて、上記の状況を回避するために、ブレーキ力を分配して調整する必要があります。
5.1 オートモーティブ
ABS - アンチロックブレーキシステム。このシステムは、車輪速度センサー、電子制御装置、油圧部品の 3 つの部分で構成されています。
具体的な作業工程はおおよそ次のようになります。
① 従来のブレーキ:ソレノイドバルブは通電されず、マスターシリンダーとホイールシリンダーはブレーキ圧力の増減をいつでも制御できます。
② ホイールシリンダー減圧:車速センサーがホイールロック信号を電子制御ユニットに入力すると、ABSが作動し、ソレノイドバルブに大電流が入力され、プランジャーが上昇し、マスターシリンダーとアクティブホイールシリンダーの通路が遮断され、ホイールシリンダーとリザーバーがつながり、ブレーキ液がリザーバーに流入してブレーキ圧が低下します。同時に、駆動モーターが油圧ポンプを始動し、リザーバーに逆流するブレーキ液を加圧してマスターシリンダーに送り、次のブレーキ作動に備えます。
③ ホイールシリンダー圧力維持プロセス：車速センサーがロック信号を出力すると、ソレノイドバルブは制限された電流を流し、プランジャーはすべての通路を遮断する位置に移動してシステム圧力を維持します。
④ ホイールシリンダーの加圧：圧力が低下した後、車輪の速度が上昇します。このとき、電子制御ユニットはソレノイドバルブへの電流を遮断し、プランジャーは最低位置に戻り、マスターシリンダーとホイールシリンダーが再接続され、ブレーキフルードが再びホイールシリンダーに入り、ブレーキ圧力が増加します。
5.2 EB
EBD - 電動ブレーキ力配分、電気的に制御されたブレーキ力配分システム。EBDは実際にはABSの補助機能であり、ADAS制御コンピュータに追加された制御ソフトウェアです。機械システムはABSとまったく同じです。ABSシステムを効果的に補完します。通常、ABSと組み合わせて使用され、ABSの有効性を高めます。ブレーキの瞬間、EBDは4つのタイヤの異なる粘着力によって引き起こされる異なる摩擦値をすばやく計算し、ブレーキ装置をすばやく調整して、事前に設定されたプログラムに従ってブレーキ力を配分し、車両の安定性と安全性を確保します。緊急ブレーキ中に車輪がロックされると、EBDはABSの前に各車輪の有効な地面粘着力をバランスさせ、横滑りや横滑りを防ぎ、停止距離を短縮します。
5.3 自動応答
ASR - 加速スリップ制御、車両駆動のアンチスキッドシステム。この機能は、ABSシステムの機能の拡張および補足として理解できます。ASRシステムの主なコンポーネントは、ABSシステムと共有できます。ASRシステムの機能は、特に非対称の低摩擦道路やコーナリング中に駆動輪が空転しているときに、加速中に車両がスリップするのを防ぐことです。ASRは、ホイールスピードセンサー、スロットルポジションセンサー、ブレーキ圧力レギュレーター、スロットルアクチュエーター、電子制御ユニットで構成されています。駆動輪がスリップしているときに各車輪のホイールスピードを比較できます。電子制御ユニットは、駆動輪がスリップしていると判断すると、自動的にすぐにスロットル吸入量を減らし、エンジン回転数を下げて出力を下げます。また、スリップしている駆動輪にブレーキをかけ、駆動輪のスリップ率を目標範囲内に制御することもできます。
5.4 TC
TCS - トラクションコントロールシステム。このシステムは、駆動輪の回転数と変速機の回転数に基づいて、駆動輪がスリップしているかどうかを判断します。前者が後者より大きい場合は、駆動輪の速度を低下させます。 TCS は、センサーとブレーキ コントローラーを使用する点で ABS と非常によく似ています。 TCS は、ホイールのスリップを感知すると、まずエンジン制御コンピューターを介してエンジンの点火時期を変更し、エンジンのトルク出力を低下させるか、ホイール ブレーキをかけてホイールのスリップを防止します。 スリップが非常にひどい場合は、エンジンの燃料供給システムを制御します。 TCS は、コンピューターを使用して 4 つの車輪の速度とステアリング ホイールの操舵角を検出します。 車が加速するときに、駆動輪と非駆動輪の速度差が大きすぎることを検出すると、コンピューターはすぐに駆動力が大きすぎると判断し、エンジンの燃料供給を減らし、駆動力を減らして、駆動輪タイヤのスリップ率を下げるようにコマンド信号を送信します。このシステムは、ステアリングホイールの角度センサーを使用して車両の運転状態を検出し、車両が直進しているか旋回しているかを判断し、それに応じて各タイヤのスリップ率を変更します。ただし、トラクションコントロールシステムにも欠点があります。ドライバーがアクセル開度を使用して車両の運転状態を調整する場合、システムがドライバーの運転意図を妨害します。
5.5 エスピー
ESP - 電子安定性プログラム。ESP は、実際には ABS、ASR、EBD、TCS の機能の組み合わせと拡張として考えることができます。ステアリング センサー、車輪速センサー、スリップ センサー、横加速度センサー、およびコントロール ユニットで構成されています。各種センサーから提供される情報に基づいて車体の走行状態を分析し、ABS と ASR に修正指示を出して、車両の動的バランスを維持します。ESP は、さまざまな動作条件下で最適な車両安定性を維持でき、アンダーステアまたはオーバーステア条件下で特に効果的です。ESP センサーが車両がアンダーステアであると検出すると、ESP は内側の車輪に追加のブレーキ力をかけます。車両がオーバーステアである場合、ESP は外側の車輪に追加のブレーキ力をかけます。