1汽车制动系统发展史 1
1.1机械操纵的车辆制动器 1
1.2液压操纵的四轮制动器 3
1.3带有内置助力器的制动系统 4
1.4多回路制动系统 5
1.5由肌力到外力的制动系统 7
1.6液压操纵的盘式制动器 7
1.7电控制动系统 9
2制动过程基础知识 12
2.1作为驾驶任务的制动 12
2.2制动过程的特点 13
2.3停车距离 15
2.4制动稳定性与制动力分配 17
2.5故障安全保护 19
3车辆技术要求 21
3.1工作能力 21
3.1.1制动距离 21
3.1.2稳定性 22
3.1.3道路的不平度 23
3.1.4摩擦因数相关性 24
3.2车况 25
3.2.1稳定性 26
3.2.2车身俯仰 29
3.3操纵／操作 31
3.3.1动作与定量性 31
3.3.2力、行程、标志 32
3.4组件／安装位置 33
3.4.1尺寸与装配关系 33
3.4.2质量 34
3.5制动助力器供能 35
3.6热边界条件 36
3.7环境条件 38
3.8噪声与振动 38
3.8.1振动 38
3.8.2噪声 39
3.9碰撞要求 40
3.10环保 41
3.10.1制动摩擦片 41
3.10.2防腐蚀 41
3.10.3制动液 41
3.11能量回收 41
4人员要求 43
4.1序言 43
4.2制动形势 43
4.2.1信息接收 45
4.2.2狭义的信息处理 46
4.2.3反应 47
4.2.4制动信息处理过程中的时间顺序 47
4.3制动行为 48
4.3.1脚部动作 48
4.3.2制动踏板操作 49
4.4人机工程学的制动设计 50
4.4.1几何学 50
4.4.2踏板特性曲线 51
4.4.3选择方案 51
4.4.4制动辅助 52
5路面、轮胎、制动器的相互作用 55
5.1序言 55
5.2轮胎—路面间力的传递 55
5.2.1橡胶摩擦 55
5.2.2轮胎—路面间的相互作用 57
5.2.3轮胎力的建立 59
5.3轮胎—制动器间的相互作用 62
5.3.1轮胎模型 62
5.3.2制动时轮胎的动态圆周力—滑移率特性 62
5.3.3ABS制动时的圆周力 64
5.3.4圆周力和侧向力的结合，有侧向力需求时的制动 64
5.4轮胎综合到车辆总系统 66
5.4.1轮胎产品最优化—以冬季轮胎为例的ABS控制 67
5.4.2事故复制中的制动迹线 68
5.5展望 71
6乘用车制动系统的设计与模拟 73
6.1制动动力学基础 74
6.2制动计算基础 75
6.2.1踏板装置 76
6.2.2带制动主缸的真空助力器 76
6.2.3制动器 77
6.3制动系统设计 79
6.3.1制动回路布置 79
6.3.2制动系统设计标准 80
6.3.3车轮制动器设计 81
6.3.4制动调节系统设计 85
6.3.5电—液制动系统设计标准 90
6.4制动系统模拟 91
6.4.1制动系统设计 92
6.4.2制动系统部件的有限元分析法 93
6.4.3制动系统部件模拟 94
6.4.4总系统模拟 95
7乘用车制动系统的结构与部件 98
7.1引言 98
7.1.1物理学基础 98
7.1.2制动系统类型 101
7.1.3乘用车制动系统结构 102
7.2制动力的产生 103
7.2.1盘式制动器 104
7.2.2鼓式制动器 113
7.2.3发电机 115
7.3制动能量的传递与调制 117
7.3.1机械液压制动压力调制 117
7.3.2电子液压制动压力调制 118
7.3.3传递单元 131
7.4制动操纵 132
7.4.1制动助力器 132
7.4.2串联式制动主缸 136
7.5人机接口（HMI） 138
7.5.1行车制动器HMI 138
7.5.2驻车制动器HMI 138
7.5.3踏板特性（人机工程学） 140
7.6新的与未来系统的设计结构 141
8商用车辆和拖车制动系统与制动特性 144
8.1制动系统设计 144
8.1.1制动时的车辆稳定性 144
8.1.2制动力在轴上的分配 145
8.1.3制动力分配图中的制动过程 147
8.1.4制动力控制（ALB） 148
8.1.5发动机制动力矩、惯性矩及缓行制动装置制动力矩的影响 149
8.1.6特征值波动测定及其对制动力分配的影响 150
8.1.7制动回路布置与制动回路失效 152
8.2中型与重型商用车辆制动系统 153
8.2.1制动系统结构 153
8.2.2车轮制动器与操纵部件 155
8.3缓行制动系统 158
8.3.1发动机制动系统 158
8.3.2缓速器 159
8.4常规制动与驱动防滑转控制系统 160
8.4.1防抱死系统 160
8.4.2牵引控制 161
8.5电子制动管理系统（EBS） 163
8.5.1缓行制动系统集成 164
8.5.2积成的近似阻滞的稳定性控制 165
8.5.3牵引车与拖车间兼容性的优化 166
8.5.4制动辅助 167
8.5.5回滚锁止 167
8.5.6制动摩擦片磨损控制 167
8.5.7距离控制自动装置 168
8.5.8车辆自动控制系统 169
8.6系统集成与电子交联 170
8.7线控系统综合研究 170
9商用汽车制动器 172
9.1压缩空气操纵的商用车辆制动器结构类型 172
9.1.1鼓式制动器 172
9.1.2盘式制动器 172
9.2压缩空气操纵的滑动钳—盘式制动器的结构与作用原理 173
9.2.1操纵系统 173
9.2.2自动磨损调整系统 174
9.2.3调整特性 175
9.2.4空气隙的意义 175
9.2.5制动器与轮毂的相互作用 177
9.3功率与寿命特性 179
9.4摩擦体 180
9.4.1制动摩擦片 180
9.4.2制动盘 181
9.5制动器与摩擦体的开发和试验 185
9.6拖车制动器 187
9.6.1拖车特有特性 187
9.6.2拖车特定规范 190
9.6.3拖车特定制动系统 191
9.7列车中的兼容性 192
9.7.1立法 192
9.7.2列车协调 193
9.7.3不充分兼容的原因与后果 193
10单轨车辆制动性能与制动器 194
10.1摩托车 194
10.1.1单轨车辆的行驶动力学 194
10.1.2单轨车辆的制动性能 195
10.1.3制动时的典型驾驶错误 201
10.1.4单轨车辆的制动系统 201
10.1.5制动系统设计 209
10.1.6集成制动系统与制动控制系统 215
10.1.7整体制动系统 221
10.1.8线控制动系统 225
10.2自行车 225
10.2.1引言 225
10.2.2自行车制动性能 225
10.2.3制动时的典型驾驶错误 225
10.2.4自行车的制动系统 226
11惯性制动系统 233
11.1引言 233
11.2制动系统的结构与作用 233
11.2.1部件 234
11.2.2功能 237
11.3制动系统设计 239
11.3.1按准则71/320/EWG的分配计算 239
11.3.2附着利用 240
11.3.3ABS兼容性 241
11.4维护保养 241
11.4.1维护 242
11.4.2调整 242
11.5新开发 242
12轮式越野车制动器 244
12.1轮式越野车制动器发展史 244
12.2制动系统国家与国际法定规范概况 244
12.2.1联邦德国交通法（Stvzo） 244
12.2.2欧共体准则（EG） 245
12.2.3欧洲经济委员会（ECE）规定 245
12.2.4汽车工程师学会（SAE）标准 245
12.3技术结构与几何尺寸 246
12.3.1鼓式制动器 246
12.3.2盘式制动器 247
12.3.3多片式制动器 248
12.4制动试验与制动作用 251
12.4.1实验室中的试验 251
12.4.2车上试验 252
12.5展望与趋势 254
12.5.1与其他制动系统相互配合的车轮制动器（制动管理系统） 254
12.5.2新制动方案的环保 255
13履带式车辆制动器 256
13.1序言 256
13.2对履带式车辆制动器的特殊要求 256
13.3履带式车辆的机械制动器 258
13.3.1机械摩擦制动器 258
13.3.2湿式多片制动器 258
13.3.3干式单盘及多盘制动器 259
13.3.4机械制动器控制 260
13.4组合制动系统 262
13.4.1与初级缓速器组合 262
13.4.2与流体动力行车制动器（大功率次级缓速器）组合 262
13.4.3其他组合 263
13.5履带式车辆制动器验收 264
13.6总结与展望 264
14飞机制动器 265
14.1飞机制动系统概述 265
14.1.1机械式控制 267
14.1.2电控（线控制动器） 268
14.1.3制动系统子系统 269
14.2军用与民用飞机设计标准 270
14.2.1鉴定准则 270
14.2.2模拟方法 272
14.3制动系统结构与部件 273
14.3.1踏板总成 273
14.3.2制动控制单元（BCU） 274
14.3.3阀 275
14.3.4传感器 275
14.3.5轮制动器 275
14.4摩擦材料 277
14.5冷却与温度监控 278
14.5.1热负荷 278
14.5.2冷却 278
14.5.3温度监控 279
14.6展望与远景 279
15赛车制动系统 280
15.1引言 280
15.2赛车制动系统的效能 280
15.3制动系统 282
15.3.1制动钳 283
15.3.2制动主缸 283
15.4制动系统冷却 285
15.5摩擦材料 287
16有轨机动车辆制动系统 289
16.1序言 289
16.2有轨机动车辆对其制动器的要求 289
16.2.1高速列车 289
16.2.2牵引机车 289
16.2.3旅客列车 290
16.2.4货物列车 290
16.2.5多机组（EMU，DMU） 290
16.2.6地铁 290
16.3制动操纵与安全性要求 291
16.3.1基本安全要求 291
16.3.2信号技术要求 291
16.3.3维护与寿命要求 291
16.3.4AAR轨范围要求 291
16.4批准与调整器 291
16.4.1UIC备忘录 291
16.4.2EU准则与TSI 291
16.4.3欧洲标准 292
16.4.4批准机关 292
16.4.5运行特殊标准与准则 292
16.5有轨机动车辆制动器设计 292
16.5.1附着 292
16.5.2效能 292
16.5.3制动重量 292
16.6制动系统 293
16.6.1制动方式 293
16.6.2间接气动制动器（HL制动器） 294
16.6.3直接电—气动制动器 296
16.6.4制动管理系统 297
16.7部件与子系统 297
16.7.1供气 297
16.7.2空气截流阀与制动耦合 298
16.7.3控制阀与制动耦合 298
16.7.4传感制动系统 298
16.7.5制动仪表单元 298
16.7.6机电模块 299
16.7.7防滑 299
16.7.8闸瓦式制动器 299
16.7.9盘式制动器 300
16.7.10驻车制动器 301
16.7.11磁轨制动器 301
16.7.12涡流制动器 301
16.8有轨电车的液压制动系统 302
16.8.1有轨电车制动器控制器与规范 302
16.8.2车辆构造 302
16.8.3制动系统 302
16.8.4制动阵列 303
16.8.5有轨电车制动系统图 303
16.8.6液压制动系统主要部件 303
17机电系统简介 306
17.1从机械到机电系统 306
17.2机械系统与机电系统开发 307
17.3机电系统功能 309
17.3.1基本机械结构 309
17.3.2机电功能分配 310
17.3.3工作特性 310
17.3.4新功能 311
17.3.5其他开发 311
17.4程序与电子学集成形式 311
17.5机械电子系统设计方法 314
17.6机械电子系统的计算机辅助设计 315
18电动操纵乘用车制动系统基础 319
18.1序言 319
18.2线控制动系统定义 320
18.3电动操纵制动系统结构 321
18.4操纵装置设计 322
18.4.1控制装置 322
18.4.2基本特性 322
18.4.3信息响应 323
18.5电液制动系统 323
18.5.1具有压力调制器与蓄压器的EHB系统 323
18.5.2具有电液转换器的EHB系统 325
18.6电动机械制动系统 325
18.6.1电动操纵车辆制动器 326
18.6.2能量需求量 330
18.6.3电动操纵车轮制动器工作方式 332
18.6.4制动系统结构 335
18.6.5失效—安全方案 336
18.7机电一体化对制动器自放大作用的干预 337
18.7.1主动制动摩擦片控制 337
18.7.2特征值机理中的主动作用 339
18.8方案比较 340
18.9混合电动制动系统 341
18.10展望 342
19电液操纵制动系统 344
19.1目标冲突与常规制动系统的限制 344
19.2不同制动系统方案比较 344
19.3电液操纵制动系统的特征 347
19.4系统与部件描述 348
19.4.1操纵装置 348
19.4.2液压单元 350
19.4.3控制装置与传感器 350
19.5系统功能特性 350
19.5.1踏板感觉 350
19.5.2停车距离 350
20电动机械操纵制动系统 353
20.1目标确定 353
20.2系统结构——部件相互作用 353
20.2.1操纵装置 353
20.2.2电动机械车轮制动器 354
20.2.3控制方案 355
20.2.4能量供应 356
20.2.5被动安全性的角度 356
20.3电动驻车制动器（EPB）和主动驻车制动器（APB） 356
20.4混合制动系统 357
20.5具有自动放大作用的研究制动器 358
20.6电动机械操纵楔式制动器 360
20.6.1基础 360
20.6.2结构形式 362
20.6.3控制与调节 363
20.6.4试验研究与结果 364
20.6.5展望 366
21驾驶人辅助系统中的制动系统 367
21.1提要、功能及对乘用车驾驶人辅助系统的要求 367
21.1.1防抱死制动系统（ABS） 367
21.1.2驱动防滑转控制（ASR） 371
21.1.3电子稳定程序（ESP） 373
21.1.4电子制动力分配（EBV） 381
21.1.5电子控制减速装置（ECD） 381
21.1.6山路下坡控制（HDC） 382
21.1.7制动辅助（BA） 382
21.1.8主动串列稳定 384
21.2驾驶人辅助系统中的制动系统功能 385
21.3驾驶人辅助系统对制动系统的要求 385
21.4驾驶人辅助系统用制动系统结构 386
21.5驾驶人辅助系统中的制动系统监控 390
21.6展望与前景 390
22机电行驶机构中的制动器 391
22.1序言 391
22.2行驶机构 391
22.2.1车轮悬架功能结构与接口 391
22.2.2制动器与车轮悬架间的相互作用 391
22.2.3行驶机构参数说明 393
22.3被动行驶机构系统限度 394
22.3.1常规液压操纵车轮制动器限制 394
22.3.2动力 394
22.3.3制动舒适性 394
22.3.4可靠性与舒适性间的目标冲突 395
22.4通过机械电子装置的解决潜力 395
22.4.1机械电子装置的可能性 395
22.4.2制动系统中的机械电子装置 396
22.4.3车轮悬架中的机械电子装置 398
22.4.4转向与制动器间的相互作用 401
22.4.5轮胎与制动器的相互作用 402
22.5展望 404
23制动摩擦片 406
23.1序言 406
23.2对制动摩擦片的要求 406
23.3材料方案 408
23.3.1半金属摩擦片 409
23.3.2低钢摩擦片 409
23.3.3NAO摩擦片 410
23.3.4无金属摩擦片 410
23.3.5混合摩擦片 410
23.3.6陶瓷盘用摩擦片 411
23.3.7中间层 412
23.4生态学 413
23.5摩擦片材料及其特性 415
23.6原料检验方法 417
23.7制造工艺 420
23.8展望 421
24制动过程中的摩擦副特性 423
24.1引言 423
24.2检验可能性、加载参数及评定标准 423
24.2.1检验可能性与测量系统 423
24.2.2加载参数 425
24.2.3摩擦与磨损特性评定标准 425
24.2.4摩擦温度θ（t） 427
24.3启动过程 427
24.4接触面作用机理 428
24.5摩擦片局部磨损 430
24.6局部摩擦因数 431
24.7接触面作用机理解释 431
24.8摩擦特性和磨损特性的影响参数 432
25固定工业设备用机械式制动器 436
25.1引言 436
25.2工业制动器 436
25.2.1结构类型 436
25.2.2传动机构与制动器间能量的共同作用 438
25.2.3摩擦副的摩擦与磨损特性 440
25.2.4工业制动器摩擦副尺寸 443
25.3摩擦盘制动器 446
26振动与噪声 448
26.1定义 448
26.2现象形式 448
26.2.1低频振动与噪声 448
26.2.2高频噪声 448
26.3激发源 449
26.3.1低频噪声与振动的引起原因 449
26.3.2高频噪声形成机理 450
26.4影响 450
26.5检验与评定方法 451
26.5.1模拟 451
26.5.2试验台检查 452
26.5.3路试 453
26.6减少和避免措施 453
26.6.1对激发源的措施 453
26.6.2传播阶段的措施 454
26.6.3二次措施使用 454
26.7展望与远景 455
27非金属制动盘制动器 456
27.1序言 456
27.1.1历史 456
27.1.2碳制动器 456
27.2材料 456
27.2.1定义、特性与使用范围 456
27.2.2碳—陶瓷制动盘的制造 457
27.2.3质量保证 458
27.3使用 458
27.3.1陶瓷制动盘造型 458
27.3.2陶瓷制动盘对汽车性能的影响 460
27.3.3磨损情况 460
27.4碳—陶瓷制动盘的继续改进 461
28制动液 463
28.1制动液类型 463
28.1.1乙二醇、乙二醇醚及硼酸酯基制动液 463
28.1.2硅酯基制动液 464
28.1.3矿物油基制动液 464
28.2国家与国际标准 464
28.3制动液特性 465
28.3.1汽车专用制动液 465
28.3.2与其他制动液的相容性 465
28.3.3物理参数 465
28.4制动液相关事宜 467
28.4.1使用 467
28.4.2储存 467
28.4.3废制动液处理 467
29制动器技术试验方法 468
29.1车轮制动器 468
29.1.1实验室试验 468
29.1.2试验台试验 471
29.1.3路试 482
29.2电子制动系统（EBS） 486
29.2.1实验室试验 486
29.2.2试验台试验 487
29.2.3路试 490
30制动系统可靠性与安全性 495
30.1作为故障源的制动器 495
30.1.1常规制动系统的安全考虑 495
30.1.2新技术制动系统的安全考虑 497
30.2车辆工业中的长期试验（“倾向试验”） 500
30.2.1研制期伴随 500
30.2.2批准（型号鉴定） 500
30.2.3现场经验 501
30.3测试与试验基础上的改进 501
30.3.1车检的进一步检验 502
30.3.2未来的型号鉴定 503
31调节机构与试验方法 505
31.1欧、美批准方法 505
31.2欧、美开发规范 506
31.2.1EU开发规范 506
31.2.2UN-ECE开发规范 506
31.2.3美国开发规范 507
31.3欧洲公路行驶车辆规范 507
31.3.1一般规范，ECE规定13与EU准则71/320/EWG 508
31.3.2有效规范 509
31.3.3牵引车与拖车间的制动力分配与兼容性 511
31.3.4ABS规范 512
31.3.5复杂电子系统规范 513
31.3.6备用摩擦片检验 513
31.4美国制动器规范 513
31.4.1FMVSS105—液压制动系统 513
31.4.2FMVSS121—气动制动系统 513
31.4.3FMVSS106—制动软管管路 513
31.4.4FMVSS116—汽车用制动液 514
31.5世界性的协调与展望 514
31.5.1FMVSS135和ECER13H 514
31.5.2协调与展望 514
32制动系统维护与诊断 516
32.1实践中的标准、控制与法律影响 516
32.2制动器故障诊断 517
32.2.1噪声与振动 517
32.2.2踏板箱 517
32.2.3制动助力器 518
32.2.4制动主缸 519
32.2.5管路与制动软管 520
32.2.6制动器 520
32.2.7压力调节器 523
32.2.8制动液 523
32.2.9ABS、BA、EHB、VSC及其他 524
32.3环境、折旧修理与维护 524
32.4测试仪器 524
33研制趋势与未来方案 526
33.1社会与经济趋势 526
33.2现今与未来驾驶课题 527
33.3新技术的研究飞跃 528
33.4外力设备辅助力与潜能界限 529
33.5人机接口 530
33.6底盘范围内线控技术与辅助系统举例 530
33.6.1线控节气门 531
33.6.2线控换挡 532
33.6.3线控转向 533
33.6.4线控制动（EHB和EMB） 533
33.6.5未来汽车能源管理：42V车用电源 534
33.7整体底盘控制，辅助与底盘系统交联 534
33.7.1ESP——与外来可控制叠加转向交联 535
33.7.2电子空气弹簧行驶机构，阻尼与稳定性调整 536
33.7.3技术与经济上的必要性 538
33.7.4APIA——包括安全性考虑 539
33.7.5避免事故的远景目标 539
附录 541
附录A术语、符号与单位 541
附录B符号与说明 545
附录C缩略语 550