整车集成设计指南(制动系统布置)

HECU
连车轮制动油缸
连制动主缸
ECU
马达
图3.7 ABS控制器结构
ABS支架 ABS控制器 图3.8 ABS控制器安装示意图
ABS
编制 :
图3.9 ABS/ESP布置角度要求
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插接头 图3.10 接头插拔空间
所属范围 : 总布置@ 前舱布置 设计指南
总布置 @ A-前舱 零部件布置校核 部分
编制 :
R1
R3
R2
图 3-11 为满足加工方便性，弯曲半径R1=R2=R3=15or20mm
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直线段长度>32mm
所属范围 : 总布置@ 前舱布置 设计指南
总布置 @ A-前舱 零部件布置校核 部分
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3–制动系统
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制动真空管的布置要求：
总布置 @ A-前舱 零部件布置校核 部分
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3–制动系统
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3.4 制动系统布置过程
3.4.1 真空助力器与制动主缸的布置
真空助力器是汽车制动系统的重要的传动部件，其作用是使驾驶员用很小的踏板力，就能 产生很大的制动力；一般有两种形式提供助力，最常见的形式是利用进气歧管的真空，作用在膜 片上提供助力，另一种形式是采用泵产生液压力提供助力；真空助力器从膜片数量上分单膜片和 双膜片两种。
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3–制动系统
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ABS支架及减震垫：
ABS 支架是固定ABS 控制器总成与车身连接的支架，属于紧固件，减振垫则位于支架与 ABS控制器之间，起到减少ABS控制器随车身震动对控制器产生破坏的影响，如图3.9所示。 ABS支架的固定还需要考虑紧固螺栓的工具操作空间。
制动储液罐
真空助力器 及制动主缸
图3.1 制动系统
3.3 布置目的和适用范围
满足制动系统功能要求，并具有良好的装配维修性 本指南针对M1类车型前舱部分的制动系统，包括真空助力器及制动主缸、制动液罐、ABS/ESP、 制动管路和真空管等的布置。
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3. 离合主缸前通常需要预留主缸的拆卸空间，预留距离如图所示：L
真空助力器
前挡板
编制 :
制动踏板及支架 图3.3 真空助力器的布置位置
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L L
图3.4 制动主缸前方空间要求
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总布置 @ A-前舱 零部件布置校核 部分
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3–制动系统
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3.4.2 制动储液罐的布置
储存制动液的作用是向制动主缸及制动系统供油；手动档配备液压操纵装置时向离合器主 缸及传动系统供油（说明：离合器主缸也可以单独开发一个小储液罐）；过滤制动液，保证制动 液的清洁度。
制动储液罐的布置形式可分为：
1. 固定在制动主缸上，这种方案结构比较紧凑，如图3.5所示； 2. 固定在车身上，需要增加吸油管与制动主缸相连接，如图3.6所示。
1. 固定可靠，管路尽量不分段以降低真空泄露的风险； 2. 靠近真空助力器附近的真空管不要设计为直线段，而应设计一段U型管（如图3.12所示），
以便缓冲发动机震动的影响，防止制动真空管从真空助力器上脱落
制动真空管 图3.12 制动真空管的布置
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可以根据布置的需要来选择相应规 格的助力器，单膜片在径向上空间 较大，轴向上相对较短；双膜片在 径向上相对较短，在轴向上占用的 空间较大。
制动主缸是刹车的重要部件，
缸里面是一个活塞，利用活塞把缸 里的油推出去，推到各个制动分泵 产生制动（有点像千斤顶）。与制 动主缸固定在一起，如图3.1所示。
制动主缸
制动储液罐的固定要求：
1. 制动储液罐在汽车上应该竖直安装； 2. 外置制动储液罐安装的高度应比制动主缸进油口高，以保证有一定的进油压力，有利于 制动主缸工作。
布置制动储液罐应该注意的一些事项：
1. 加注口的位置：要求能满足加注枪的操作空间，这个需要首先和规划确定选用哪种加注 枪，根据实际加注枪的大小优化加注口的位置，要求加注枪摆正后于周边件间隙大于10mm；
制动储液罐
制动储液罐
制动主缸
制动主缸
吸油管
图3.5 储液罐—固定在制动主缸上
图3.6 储液罐—固定在车身上
制动储液罐的容积要求：
1. 单腔失效容积的确定：计算方法：制动主缸单腔活塞行程×活塞截面积×(3-5)； 2. 制动储液罐最小容积的确定：单腔失效容积是制动储液罐最小容积确定时的一个很重要 的参数，根据经验公式，制动储液罐的最小容积一般是单腔失效容积的2-3倍； 3. 制动储液罐最大容积的确定：制动储液罐的最大容积一般是单腔失效容积的3-5倍。
ESP的布置：
ESP系统是基于ABS系统之上的高 级控制系统，具有ABS的功能，外观尺 寸与ABS控制器总成略有差别，主要是 体积与油口内径有变化，比ABS稍大。 但布置要求与ABS相同。
减震垫
3.4.4 制动管路的布置
ABS支架
制动硬管的布置要求：
图3.10 支架及减震垫
制动硬管管径有4种型号，外直径分别为4.76mm，6mm，6.5mm，8mm，制动管管径大小信息 由ABS、ESP生产厂家选取，通常使用4.76mm制动管。 1. 制动硬管与临近边界的间隙校核：与车身钣金的间隙大于5mm（若一定要沿用与车身钣金间 距不足5mm的管夹，则在硬管拐点处加隔离管夹）,与其它边界的间隙大于10mm； 2. 制动硬管之间的间隙校核：在ABS端应尽量错开制动管，并留下制动管的拆卸空间；管夹固 定后间隙大于5mm（若一定要沿用间距不足5mm的管夹，则在排管拐点处加隔离管夹）； 3.制动硬管管夹之间的距离校核：管夹间距要求在300mm-400mm 之间； 4. 总泵前后制动硬管的长度校核： ESP系统要求长度小于1米，直径6mm，如果长度超过1米， 应适当加大制动硬管的管径；
真空助力器 （单膜片）
真空助力器及制动主缸布置要求：
图3.2 真空助力器及制动主缸
1. 真空助力器通常连同制动踏板支架一起固定在前挡板上，如图3.3所示，布置位置主要取决于 制动踏板的布置；
2. 制动主缸正前方应避免布置硬件，防止在偏置碰过程中前方硬物挤压制动主缸，从而使真 空助力器向乘员舱内溃缩，对驾驶员腿部造成损伤；如图3.4所示
2. 储液罐重心尽量和制动主缸进油口在一个平面内，防止极限工况下，制动储液罐上下摇 摆太厉害，从制动主缸中脱开；
3. 和主缸的连接方式.若是储液罐容积较小,而且重心和储液罐出油口基本在一个平面内,可 以不考虑其他的辅助连接方式.相反,则必须考虑；
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3–制动系统
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4. 一般要求制动液罐最小刻度线高于制动管的最高点，否则管路容易进气体； 5. 制动储液罐线束固定需牢固可靠，插接件固定在储液罐上； 6. 由于制动储液罐的开发周期较长,而且模具几乎没有改动的余地,所以在车型开发期间要 尽可能早的确定制动储液罐的方案。
3.4.3 ABS/ESP的布置
1. ABS： Anti-lock Braking System 防抱死制动系统,由三部分组成：ECU电子控制单元、 HECU液压控制单元和马达，如图3.7所示。
2. ABS控制器总成在制动时通过ECU控制HECU液压单元调整分配到各车轮的制动油压压力， 防止车轮抱死。
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3–制动系统
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3.1 输入信息
1）真空助力器及制动主缸、制动液罐、ABS/ESP数模 2）车身结构数模
3.2 制动系统简介
使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车的速度保持稳定,以及使已停驶的汽车保持 不动,这些作用称为汽车制动.对汽车起到制动作用的是作用在汽车上,其方向与汽车行驶方向相反 的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起制动作用，但这些外 力的大小都是随机的、不可控制的。故汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路 和交通等情况，借以使外界在汽车某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这 种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动。这样的一系列专门装置即称为制动系统。
5.明确拆装顺序，判定是否有足够的安装与维修空间（工具使用空间）。
6.制动管的高度应低于制动液的最低液面，已防止制动管内的制动液回流；若布置制动管高于制 动液最低液面，则需要在真空助力器上增设一个止回阀，防止制动液回流，这样成本会增加。
7.为满足制动管的工艺要求，制动管两端至少一端的直线段要求大于30mm.
3. ABS分为2通道、3通道、和4通道三种形式，目前轿车主要使用的是4通道型。4 通道ABS 控 制器总成有2 个油口与真空助力器主缸连接，另有4 个油口分别与车轮制动油缸连接；ABS 控制器总成一般安装在汽车前仓，通过支架和减振垫与车身连接，如图3.8所示。
4. ABS/ESP布置角度要求如图3.9所示。 5. ABS控制器.温度场要求：-40℃——105 ℃ 6. ABS控制器ECU插槽正前方应留有一定的空间，以保证线束插件的装配空间，如图3.10所示。