第二节 制动系统
一、前制动结构与工作原理
1.前制动的结构组成
前盘式制动系统由下列部件组成：制动衬块、制动衬块导向片、制动盘、制动钳、制动钳和制动衬块支架、制动钳浮动销，如图3-2-1所示。
图3-2-1 前制动的结构组成
2.前制动的工作原理
来自液压制动钳活塞的机械输出力作用在内制动衬块上，当活塞向外推压内制动衬块时，制动钳壳体同时向内拉动外制动衬块，从而使输出力均匀分配，制动衬块将输出力作用到制动盘两面的摩擦面上，从而减慢轮胎和车轮总成的转速，如图3-2-2所示。
图3-2-2 前制动的工作原理
二、后制动结构与工作原理
1.后制动的结构组成
后盘式制动系统由下列部件组成：制动衬块、制动衬块导向片、制动盘、制动钳带EPB总成、制动钳和制动衬块支架、制动钳浮动销，如图3-2-3所示。
图3-2-3 后制动的结构组成
图3-2-3 后制动的结构组成（续）
2.后制动器的工作原理
来自液压制动钳活塞的机械输出力作用在内制动衬块上，当活塞向外推压内制动衬块时，制动钳壳体同时向内拉动外制动衬块，从而使输出力均匀分配，制动衬块将输出力作用到制动盘两面的摩擦面上，从而减慢轮胎和车轮总成的转速，如图3-2-4所示。制动衬块导向片和制动钳浮动销的功能是否正常，对均匀分配制动力非常重要。
图3-2-4 后制动器
三、驻车制动结构与工作原理
1.驻车制动的结构组成
电动驻车制动系统，可通过驾驶人开关操作来操作驻车制动器，并可实现驻车制动器与变速杆位置一起操作的自动功能，如图3-2-5所示。
图3-2-5 驻车制动的结构组成
1—带制动主缸的制动助力器总成（防滑控制ECU） 2—制动执行器总成（驻车制动ECU） 3—左侧驻车制动执行器总成 4—右侧驻车制动执行器总成 5—组合仪表总成 6—混合动力车辆控制ECU总成 7—安全气囊ECU总成（横摆率传感器、加速传感器） 8—电子驻车制动开关总成 9—网络网关ECU a—指示灯 b—电动驻车制动开关
（1）驻车制动执行器
驻车制动执行器总成由一个电机、一组齿轮、一个行星齿轮和一个接头组成，如图3-2-6所示。
驻车制动执行器总成使用行星齿轮和各齿轮，根据来自驻车制动ECU的信号产生必要力矩，并通过万向节将力矩传输至制动器制动卡钳。
驻车制动执行器总成接收到来自驻车制动ECU的锁止信号时，电机通过各小齿轮和齿轮架分总成逆时针转动万向节。该力矩旋转制动器卡钳内的螺栓和螺母，并将力矩转换成机械运动以锁止驻车制动器。
驻车制动执行器总成接收到来自驻车制动ECU的松开信号时，电机通过各小齿轮和齿轮架分总成顺时针转动万向节。该力矩解除活塞和驻车制动，以使制动卡钳内的螺栓和螺母回位。
图3-2-6 驻车制动执行器
1—齿圈 2—换挡和2号齿轮分总成 3—2号小齿轮和1号齿轮分总成 4—1号小齿轮 5—电机 6—接头（输出轴） 7—齿轮架分总成 8—行星齿轮
（2）制动器制动卡钳
由螺栓、螺母、垫圈和轴承组成的驻车制动机构，用来将来自驻车制动执行器总成的力矩传输至活塞，如图3-2-7所示。
图3-2-7 制动器制动卡钳
1—后盘式制动器制动缸 2—驻车制动执行器总成 3—后盘式制动器活塞 4—螺母 5—螺栓 6—垫圈 7—轴承 8—O形圈 9—E形圈
2.驻车制动的工作原理
通过来自电动驻车制动开关和各ECU的信号控制电机（内置于驻车制动执行器总成）的旋转方向和驱动电流，驻车制动ECU可以实现锁止或松开驻车制动，如图3-2-8所示。
驻车制动ECU通过内置电流传感器检测电机的工作状态。
图3-2-8 驻车制动的工作原理
（1）手动驻车
车辆停止的情况下拉起电动驻车制动开关时，驻车制动ECU操作驻车制动执行器总成内的电机以锁止驻车制动。此时，通过根据来自加速度传感器的信号计算道路坡度，并控制电机驱动电流，驻车制动ECU根据路面状况控制制动力。
踩下制动踏板然后按下电动驻车制动开关时，驻车制动ECU反向操作驻车制动执行器总成内的电机，以松开驻车制动。
仅在车辆行驶且电动驻车制动开关被拉起的情况下，驻车制动执行器总成内的电机才会工作以产生驻车制动力。松开电动驻车制动开关时，驻车制动执行器总成内的电机反向操作，以消除驻车制动力。
电源开关转到ON（IG）或OFF均可进行驻车制动器锁止操作。
电源开关转到ON（IG）时可松开驻车制动器。
电动驻车制动开关发生故障时，自动功能自动开启。
（2）自动驻车
可通过操作电动驻车制动开关将手动功能切换至自动功能。
驻车制动器锁止的情况下，拉住电动驻车制动开关5s或更长时间时，自动驻车功能开启。然后，在多信息显示屏上显示警告，指示自动驻车功能开启。
驻车制动解除的情况下，按住电动驻车制动开关5s或更长时间时，自动驻车功能关闭。然后，在多信息显示屏上显示警告，指示自动驻车功能关闭。
自动驻车功能运行的情况下驾驶人将变速杆从P位以外的位置移至P位时，驻车制动ECU操作驻车制动执行器总成内的电机以锁止驻车制动器。另外，踩下制动踏板并使变速杆从P位移至除P位外的位置时，自动解除驻车制动。
四、液压系统的组成与工作原理
1.液压系统的组成
液压制动系统包括以下部件：制动踏板、制动踏板推杆、电控机械式制动助力器、真空软管、制动主缸储液罐、制动系统蓄压器、制动轮缸。
2.液压系统的工作原理
来自制动踏板的机械力由主缸转换为油液压力，经过液压电子控制单元的调整后，通过制动硬管和软管输送到制动轮缸，制动轮缸再将油液压力转换成机械力，从而使制动衬块压紧制动盘，进行车辆制动。
制动控制系统由线性电磁阀（SLA,SLR）、间隙保持阀（SGH）、行程模拟器切断阀（SSA）、压力保持电磁阀（SFRH,SRLH,SRRH,SFLH）和减压阀（SFRR,SRLR,SRRR,SFLR）等组成，并控制各制动轮缸的制动液压。
制动液油路图，如图3-2-9所示。
1）正常制动期间，关闭行程模拟器切断阀（SSA）并打开间隙保持阀（SGH）。线性电磁阀根据目标制动轮缸压力控制伺服室压力施加至制动主缸。通过控制线性电磁阀SLA和SLR，可增加、保持或降低各制动轮缸的制动液压。压力增加时的制动液回路图如图3-2-10所示。
2）正常操作期间的制动液回路图（压力降低时），如图3-2-11所示。
图3-2-9 制动液油路图
1—制动主缸储液罐总成 2—制动助力泵总成 3—蓄压器 4—泵电机 5—主缸 6—制动踏板行程传感器总成 7—制动执行器 8—减压阀 9—蓄压器压力传感器（Pacc） 10—伺服压力传感器（Psrv） 11—调节器 12—线性电磁阀（SLA） 13—线性电磁阀（SLR） 14—行程模拟器切断阀（SSA） 15—间隙保持阀（SGH）16—行程模拟器压力传感器（Prct） 17—行程模拟器 18—制动执行器总成 19—压力保持电磁阀（SFRH）20—压力保持电磁阀（SRLH） 21—压力保持电磁阀（SRRH） 22—压力保持电磁阀（SFLH） 23—减压电磁阀（SFRR） 24—减压电磁阀（SRLR） 25—减压电磁阀（SRRR） 26—减压电磁阀（SFLR） 27—泵 28—储液罐 29—前轮制动器RH 30—后轮制动器LH 31—后轮制动器RH 32—前轮制动器LH
图3-2-10 正常操作期间的制动液回路图（压力增加时）
图注同图3-2-9。
图3-2-11 正常操作期间的制动液回路图（压力降低时）
图注同图3-2-9。
五、车辆稳定性控制（VSC）
ABS和TRC系统主要有助于确保制动和加速时的车辆稳定性，而VSC系统可确保车辆的方向稳定性。根据路况、车速、突然转向操作和其他外界影响，可能出现过度转向不足或转向过度情况。在这种情况下，VSC系统控制各车轮的制动力和驱动轮的驱动力，以最小化转向不足或转向过度，并确保车辆稳定性。
VSC系统使用来自横摆率传感器等各种传感器的信号检测车辆状况，以控制制动液压和发动机转矩，如图3-2-12所示。
图3-2-12 转向不足和转向过度情况
工作原理
VSC系统工作时，通过伺服室将压力从制动助力泵总成供至制动主缸，以施加制动液压至各制动轮缸，从而抑制前轮和后轮打滑。
图3-2-13显示了右转且驾驶人未踩下制动踏板时的增压模式期间的工作情况（转向不足期间）。
转向过度期间的工作原理，如图3-2-14所示。
六、防抱死制动系统（ABS）
车辆的加速、转弯和停止基本上基于轮胎的抓地力。然而，在打滑路面（如积雪道路或泥泞道路）上突然制动时，轮胎和道路之间可能发生打滑。ABS功能对比各车轮的速度和加速度以确定车轮是否打滑，并控制各制动轮缸的制动液压。这可以防止车轮抱死，并在保持转向控制和车辆稳定性的同时确保充足的制动性能，如图3-2-15所示。
图3-2-13 VSC控制工作原理（转向不足期间）
图注同图3-2-9。
图3-2-14 VSC控制工作原理（转向过度期间）
图注同图3-2-9。
图3-2-15 ABS控制示意图
a—带ABS b—不带ABS c—制动操作
七、电子制动力分配（EBD）
1.前轮/后轮制动力分配
该功能根据车辆状态（如负载因素或减速度）来控制后轮制动力，以确保良好的制动性能。前轮/后轮制动力分配控制（轻负载），如图3-2-16所示。
图3-2-16 前轮/后轮制动力分配控制（轻负载）
前轮/后轮制动力分配控制（重负载），如图3-2-17所示。
图3-2-17 前轮/后轮制动力分配控制（重负载）
2.左侧/右侧制动力分配控制
此控制对左侧和右侧车轮制动力进行最佳控制，以在转弯期间进行制动时保持车辆稳定性。该功能可确保转弯期间进行制动时的车辆稳定性和良好的制动性能。
左侧/右侧制动力分配控制，如图3-2-18所示。
图3-2-18 左侧/右侧制动力分配控制
带EBD的ABS工作原理
带EBD的ABS控制泵、压力保持电磁阀和减压阀可以控制各制动轮缸的制动液压，如图3-2-19所示。
图3-2-19 带EBD的ABS工作原理
八、牵引力控制（TRC）
如果由于在打滑路面上起步，或加速时过度踩下加速踏板导致驱动力过大，则驱动轮可能打滑且对加速和转向产生负面影响。TRC系统根据路况控制驱动轮的驱动力和制动力，以限制车轮空转，TRC系统可确保起步、直线加速和转弯时的加速稳定性，如图3-2-20所示。
图3-2-20 牵引力控制
a—带TRC b—不带TRC c—高摩擦表面 d—低摩擦表面 e—在组合摩擦道路上加速 f—低摩擦路面上的转向稳定性
TRC工作原理
TRC在制动助力泵总成内产生的伺服压力的作用下加压制动主缸，同时限制来自发动机的驱动力，并控制各压力保持电磁阀和减压电磁阀，以施加更多的制动液压至各驱动轮的制动轮缸，以降低打滑。
图3-2-21显示了增压模式期间的TRC工作情况。
九、制动保持
制动保持功能可减轻驾驶人在等待交通信号灯时，或在交通拥堵期间反复停车和起步的不适感。
踩下制动踏板且车辆静止时，4个车轮的制动液压保持不变。在正常路面上，车辆保持静止而不需要驾驶人牢固踩下制动踏板或施加驻车制动。
踩下加速踏板且车辆起步时，4个车轮的制动液压自动释放以确保平稳起步。车辆上坡的情况下制动保持功能工作时，驾驶人从制动踏板切换到加速踏板时，制动保持功能可防止车辆向前爬行，如图3-2-22、图3-2-23所示。
制动保持的作用
在交通拥堵期间等待交通信号灯时，制动保持功能可使驾驶人无须施加驻车制动或牢固踩下制动踏板，从而减轻驾驶人的不适感。
图3-2-21 TRC控制工作原理（增压模式期间）
图注同图3-2-9。
图3-2-22 带制动保持功能（保持制动液压）
图3-2-23 不带制动保持功能（车辆向前爬行）
在斜坡上起步时，驾驶人无须快速踩下加速踏板，这以减少不必要的车轮打滑。
十、制动辅助
防滑控制ECU根据踩下制动踏板的踩下速度和力度确定驾驶人是否实施紧急制动。如果确定实施了紧急制动，则自动增加制动力。制动辅助，如图3-2-24所示。
尽管需要紧急制动时驾驶人可能快速踩下制动踏板，但也可能无法充分踩下制动踏板（图3-2-24中a）。
此外，如果驾驶人无法保持制动踏板踩下力，则制动力将下降（图3-2-24中b）。
根据制动踏板踩下速度确定驾驶人正在进行紧急制动，且未能充分踩下制动踏板时，制动辅助系统工作以补充制动力（图3-2-24中c）。
为减轻驾驶人不适，制动辅助还可根据减小的制动踏板踩下力减小制动力（图3-2-24中d）。
车辆满载（坐满人）时，可能需要使用比平时更大的制动力（图3-2-24中e）。
在这种情况下，即使未执行紧急制动，制动辅助系统也会工作（图3-2-24中f）。
图3-2-24 制动辅助
制动辅助功能工作原理
制动辅助系统工作时，通过伺服室将压力从制动助力泵总成供至制动主缸，以高于制动踏板踩下力的制动液压施加至各制动轮缸，如图3-2-25所示。
图3-2-25 制动辅助功能工作原理
图注同图3-2-9。