浅谈制动液真空加注在总装工艺中的应用

何志远，王振亚

(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽合肥 230601)



浅谈制动液真空加注在总装工艺中的应用

何志远，王振亚

(安徽江淮汽车股份有限公司,安徽合肥 230601)

制动是实现汽车安全行驶的关键功能。绝大多数轿车产品的制动力是由制动液传递的，因此制动液加注一直是整车装配过程中非常重要的工序。为了实现制动液的良好加注，汽车总装车间基本采用真空加注工艺。从加注设备、加注原理、常见问题分析方面对整车制动液真空加注这一重要工序进行了介绍。

总装工艺；制动系统；真空加注；ABS通信

0　引言

制动液是液压式制动系统中能量传递的介质，因此制动液加注过程的好坏直接决定了整车制动性能是否满足要求。在汽车装配生产中,制动液的加注方法主要有常压加注及抽真空加注。常压加注是将制动液直接灌注到制动系统中去,由于常压加注后制动管路中残留了大量的空气，为保证制动性能，加注后必须进行排气处理。这样就要为制动系统排气和补充制动液多设一道工序，同时也造成制动液的浪费和现场污染。加之常压加注节拍较长，因此目前绝大多数汽车总装配线上采用抽真空加注设备进行制动液的加注。

1　真空加注设备的基本功能要求

为了保证整车下线后的制动性能，整车制动管路中不应当残留空气及水分。另外制动液具有吸收周围水气的特性，如果长时间暴露在空气中制动液中会或多或少地掺有水分，使制动液沸点降低，影响制动性能。因此制动液真空加注设备需要具备高效的管路抽真空能力及制动液脱水脱气功能。对于配置ABS功能的液压式制动系统，制动液真空加注设备还需具有与整车ABS模块通信的功能。

2　加注机基本结构

为了实现制动液的抽真空加注，汽车总装生产线上需要配置专用的真空加注设备。按外观形式，制动液真空加注机可分为柜式与空中悬挂式，其中空中悬挂式加注机通常集成了多种整车油液的加注功能。如制动液、冷媒二合一真空加注机可满足制动液与冷媒的同时加注。

柜式加注设备(见图1)、空中悬挂式加注设备(见图2)虽然形式不同但基本功能结构及原理并无本质区别，均由以下功能部分组成：

(1)人机交互(HMI)及PLC控制单元。用于实现操作人员与设备的信息交互及设备在加注过程中的工艺动作控制；

(2)空气控制单元。主要是在PLC的控制下通过阀岛有序的动作使设备气动原件按加注过程做出指定的工艺动作，如加注枪的自动夹持等；

(3)真空控制单元。该模块用于实现抽真空及制动液预处理过程中真空泵及角阀的有序动作；

(4)加注液存储及预处理单元。用于实现制动液的收液及脱水脱气处理，为制动液加注到整车制动系统中做好准备；

(5)加注液流体控制单元。该模块用于控制制动液加注过程中加注泵及加注管路中电磁阀的有序动作；

(6)数据采集及控制单元。用于实现整个加注工艺过程中真空度参数、加注压力、加注量等数据的采集与存储，以保证整个加注过程处于有效的监控之下。对于带ABS车型的车型制动液加注，该模块还用于实现与ABS控制器的通信；

(7)真空加注枪。该模块为加注设备与整车制动系统的接口；

(8)辅助单元。用于支撑及辅助上述组成单元的基本功能实现，如：加注枪吊架、加注机箱体、空中悬挂式加注机的随行单元等。

3　真空加注设备工作原理

制动液真空加注机的工作原理(见图3)主要是通过PLC操作系统控制各电、气动力部件，完成对预处理罐补液、制动液净化、一次真空、稳压、二次真空、正压加注、回吸并通大气过程，从而完成一个加注循环。

整个加注工艺过程中加注设备各部件动作描述如下：

(1)预处理罐补液。图3中电磁阀F1打开，补液泵B1工作将储液桶中的制动液注入预处理罐中；

(2)制动液净化。预处理用真空泵D1工作使预处理罐中因空气不断抽出而产生负压，制动液中的空气及水分随之分离排出，达到净化制动液的目的；

(3)一次真空。电磁阀F2打开，电磁阀F3、F4、F5关闭，真空泵D2工作，将整车制动管路中的空气抽出，并通过真空检测对整车制动管路进行大泄漏判断，如真空值在正常范围内(一般在300Pa以下)则进行下一步动作，否则加注过程终止并声光报警；

(4)稳压。电磁阀F2、F3、F4、F5关闭，通过真空检测监控整车制动管路中真空度在一段时间内(约10s)的变化值，如在正常范围内(一般在50Pa内)则真空小泄漏检测通过并进行下一步动作，否则加注过程终止并声光报警；

(5)二次真空。电磁阀F2打开，电磁阀F3、F4、F5关闭，真空泵D2继续工作，将稳压过程中进入整车制动管路的空气抽出，使整车制动管路中的真空度达到加注要求，一般在200Pa以下；

(6)正压加注。电磁阀F3打开，电磁阀F2、F4、F5关闭，加注泵B2工作，将预处理后的制动液加注至整车制动系统中；

(7)回吸并通大气。当正压加注完成后，电磁阀F4、F5打开，电磁阀F2、F3关闭，利用预处理罐中的负压将整车制动系统中的制动液回吸至要求液位并通净化后的空气使系统中的压力平衡。

4　ABS通信解码

由于带ABS功能的整车制动系统需实现制动力的合理分配，所以系统中带有液压控制单元。在制动液真空加注过程中，为保证对整车制动管路的抽真空及良好的加注，需要液压控制单元中的ABS电磁阀有序地开闭。基于上述原因，对带ABS功能的车辆进行制动液加注时，制动液真空加注设备需具备与整车ABS通信并控制ABS电磁阀动作的功能。

为了实现加注设备与整车ABS的通信，在进行制动液加注时加注设备的电气部分需要与ABS控制模块通过OBD2接口连接，并基于整车ABS通信协议对整车ABS收发指令。整个加注过程中，ABS电磁阀需要在整车制动管路抽真空检漏及制动液正压加注过程中开闭。需注意的是：ABS电磁阀为灵敏件，长时间连续通电会造成ABS电磁阀发热损坏，因此ABS电磁阀动作时通电时间应小于t1，t1由ABS控制模块供应商定义。受电磁阀孔径、液压回路的影响，抽真空及正压加注的过程中ABS电磁阀打开时间不能小于时间T，T由整车制动液加注设备调试结果得来，通常远大于t1。因此在实际加注过程中，ABS电磁阀是以一定的频率间歇式开闭的，即在通电t1时间后立即冷却t2时间，t2由ABS控制模块供应商定义。ABS电磁阀在整个加注过程中需进行n个开闭循环，n·t1>T。

5　真空加注设备常见问题

真空加注设备是总装生产线中最为复杂的设备之一，在实际使用中要特别注意设备的维护保养。就设备机械部分来说，常见问题主要是由加注管路密封不良造成的，其中大部分发生在加注枪上，例如加注管路泄漏、加注口漏气。就软件部分来说，主要就是ABS通信解码问题，例如整车ABS系统升级造成的设备解码程序不匹配。

6　总结

由于制动液真空加注的节拍高、效果好，因此汽车总装车间基本上均已采用制动液真空加注工艺。随着设备自动化水平的不断提高，制动液真空加注设备功能越来越强大，也越来越人性化。随着液面可调的伺服加注枪及加注枪自动装夹功能的出现，高级的制动液加注设备已可以实现无人化操作。相信随着全自动化加注设备的普及，整车制动液加注工艺水平将会得到全新的提升。

【1】谭本忠.看图学修汽车ABS[M].北京：机械工业出版社，2010.

【2】龚晶晶.汽车ABS解码技术及应用[J].装备制造技术,2009(11):141-143.

GONGJingjing.ABSDecodingTechnologyandtheApplication[J].EquipmentManufacturingTechnology，2009(11):141-143.

【3】曹英.汽车制动液加注设备的设计与自制[J].汽车工艺与材料，1998(11):34-35.

BriefAnalysisaboutApplicationofBrakeFluidVacuumFillinginAssemblyProcess

HEZhiyuan,WANGZhenya

(AnhuiJianghuaiAutomobileCo.,Ltd.,HefeiAnhui230601,China)

Brakingisthekeyfunctiontorealizesafedriving.Thebrakingforceofmostbrakingsystemsistransferredbybrakingfluid,sothefillingofbrakefluidisaveryimportantworkingprocedureinassemblyprocess.Inordertorealizegoodfillingofbrakefluid,thevacuumfillingprocessisadoptedinautomobileassemblyworkshop.Fromfillingequipment,fillingprinciple,analysesofthecommonproblems,thevehiclebrakefluidfillingprocesswasintroduced.

Assemblyprocess；Brakingsystem；Vacuumfilling；ABScommunication

2016-04-17

何志远(1989—)，男，本科，助理工程师，主要研究方向为汽车总装工艺与设备。E-mail:zhiyuanjac@163.com。

U473.7+2

B

1674-1986(2016)07-066-03