輕型汽車底盤鼓式液壓制動(dòng)器設(shè)計(jì)0530文獻(xiàn)綜述

1、2011 年 5 月 29 日1. 本設(shè)計(jì)（課題）研究的目的和意義汽車的“行駛”、“轉(zhuǎn)彎”、“停車”3 個(gè)最基本的機(jī)能之一的停車機(jī)能，是由制動(dòng)裝置來完成的。希望輕輕的踩下制動(dòng)踏板時(shí)，汽車就能很平穩(wěn)的停在所需要停車的地方。為了達(dá)到這一目的，必須充分考慮制動(dòng)系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)和制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種性能。制動(dòng)系統(tǒng)是汽車的一個(gè)重要組成部分，它直接影響汽車的安全性。隨著高速公路的快速發(fā)展和車流密度的日益增大，交通事故也不斷增加。據(jù)有關(guān)資料介紹，在由于車輛本身而造成的交通事故中，制動(dòng)系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的 45%?？梢?，制動(dòng)系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。此外，制動(dòng)系統(tǒng)的好壞還直接影響車輛的平均車速

2、和車輛的效率，也就是保證經(jīng)濟(jì)效益的重要。雖然近幾年從德國大眾、法國雷諾、通用等國外汽車公司引進(jìn)了轎車，不少零配件的國產(chǎn)率也比較高，但引進(jìn)的主要是總成和零配件，沒有引進(jìn)開發(fā)技術(shù)，至于輕型貨車的開發(fā)技術(shù)引進(jìn)就更少了，所以我國自行開發(fā)輕型貨車及其轎車的能力，跟汽車發(fā)達(dá)國家相比差距還很大。近年來，我國過一些汽車制動(dòng)方面的專著，但從數(shù)量上和深度上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足汽車工業(yè)業(yè)發(fā)展的要求。特別是在汽車制動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)方面與汽車發(fā)達(dá)國家相比水平差距甚遠(yuǎn)，許多尖端技術(shù)問題對(duì)有著非常重要的影響。來說迄今還不太了解。所以對(duì)于研究設(shè)計(jì)制動(dòng)器來說，在我國2. 本設(shè)計(jì)（課題）國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀今天，ABS/ASR 已經(jīng)成

3、為歐美和等發(fā)達(dá)國家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實(shí)施伺服控制和高精度控制。在第一方面，ABS 功能的擴(kuò)充除 ASR 外，同時(shí)把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴(kuò)展進(jìn)來，使 ABS 不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。制動(dòng)器開發(fā)廠商還提出了未來將 ABS/TCS和 VDC 與智能化系體化運(yùn)用的構(gòu)想。隨著電子控制傳動(dòng)、懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展，將產(chǎn)生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，從而產(chǎn)生一些新的功能，如：采用電子控制的離合器可大大提高汽車啟動(dòng)的效率；在制動(dòng)過程中，通過輸入一個(gè)驅(qū)動(dòng)命令給電子懸架系統(tǒng)，能防止車輛的俯

4、仰。在第二個(gè)方面，一些智能控制技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是現(xiàn)在比較新的控制技術(shù)，已經(jīng)有人將其應(yīng)用在汽車的制動(dòng)控制系統(tǒng)中。ABS/ASR 并不能解決汽車制動(dòng)中的所有問題。因此由ABS/ASR 進(jìn)一步發(fā)展演變成電子控制制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)，這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要的方向。但是 EBS 要想在實(shí)際中應(yīng)用開來，并不是一個(gè)簡(jiǎn)單規(guī)是其投入應(yīng)用的關(guān)鍵。除技術(shù)外，系統(tǒng)的成本和相關(guān)的法經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。如.(K.H)公司在一輛實(shí)驗(yàn)車上安裝了一種電液(EH)制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)徹底改變了制動(dòng)器的操作機(jī)

5、理。通過采用 4 個(gè)比例閥和電力電子控制裝置，K.H 公司的 EBM 就能考慮到基本制動(dòng)、ABS、牽引力控制、巡航控制制動(dòng)干預(yù)等情況，而不需另外增加任何一種附加裝置。EBM 系統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是比標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器能更加有效地分配基本制動(dòng)力，從而使制動(dòng)距離縮短 5%。一種完全無油液、完全的電路制動(dòng)BBW(Brake.By.Wire)的開發(fā)使傳統(tǒng)的制動(dòng)裝置成為歷史。3. 目前存在的主要問題電子制動(dòng)首先應(yīng)用到飛機(jī)上，目前處于向汽車領(lǐng)域應(yīng)用的研究和改進(jìn)階段，隨著技術(shù)進(jìn)步，各種問題會(huì)逐步得到解決，電制動(dòng)系統(tǒng)最終會(huì)取代傳統(tǒng)的以為主的制動(dòng)控制系統(tǒng)以及電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)。電制動(dòng)或者線控制動(dòng)(BBW)是未來制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的方

6、向。電制動(dòng)器和電制動(dòng)控制單元、制動(dòng)力模擬器是其重要組成部分，反饋制動(dòng)力給制動(dòng)踏板產(chǎn)生制動(dòng)感覺。從結(jié)構(gòu)上，電制動(dòng)具有其它傳統(tǒng)制動(dòng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)質(zhì)量較傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)降低很多，從而減少了整車質(zhì)量；制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間短，提高制動(dòng)性能，縮短制動(dòng)距離；(3)系統(tǒng)中不存在制動(dòng)液，容易、簡(jiǎn)單，采用電線連接，系統(tǒng)的耐久性能良好；系統(tǒng)總成的制造、裝配、調(diào)試、標(biāo)定更快，易于采用模塊化結(jié)構(gòu)；已經(jīng)開發(fā)出具有容錯(cuò)功能的適用于汽車的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議如 TTP/C，F(xiàn)lex Ray 等通訊協(xié)議可以應(yīng)用到電制動(dòng)系統(tǒng)中。易于進(jìn)行改進(jìn)和功能的增加，可以并入汽車 CAN 通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理和共享信息。對(duì)于大部分人來說，電制動(dòng)系

7、統(tǒng)是全新的制動(dòng)系統(tǒng)，它為將來的智能化車輛提供了條件?；诂F(xiàn)在的技術(shù)條件，要全面應(yīng)用電制動(dòng)，還有很多問題需要面對(duì)：驅(qū)動(dòng)能源問題，采用電子制動(dòng)需要較多的電能，一個(gè)盤式制動(dòng)器峰值需要 lkW 的驅(qū)動(dòng)能量，目前 12V 的車輛電力系統(tǒng)無法提供這么大的能量，未來的車輛動(dòng)力系統(tǒng)需要采用高壓電，加大能源供應(yīng)，以滿足各系統(tǒng)能量的需求，同時(shí)解決好高壓電的安全問題；沒計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)必須要考慮的是制動(dòng)系統(tǒng)的失效問題，電制動(dòng)不存在主動(dòng)的備用制動(dòng)系統(tǒng)，不論是 ECU、傳感器、還是制動(dòng)器本身、線束失效，都能使制動(dòng)系統(tǒng)保證制動(dòng)的基本性能，除了 ECU 可以采用冗余設(shè)計(jì)外，實(shí)現(xiàn)電制動(dòng)的一個(gè)TTP/C 等的研究應(yīng)用；(3)實(shí)現(xiàn)和

8、汽車底盤其他控制系統(tǒng)的集成，仍有待研究；是相同失效時(shí)的信息交流協(xié)議如采用電制動(dòng)后整車質(zhì)量有所減少，但是非簧載質(zhì)量可能會(huì)有所增加，這是要注意的；制動(dòng)器在持續(xù)制動(dòng)或高強(qiáng)度制動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生高溫，這對(duì)電機(jī)和傳動(dòng)裝置的性能和散熱提出了高的要求。(6)成本比原有制動(dòng)系統(tǒng)高，提高電制動(dòng)系統(tǒng)的性價(jià)比是需要解決。隨著技術(shù)的進(jìn)步，上述的各種問題會(huì)逐步得到解決。戴姆勒.汽車公司已經(jīng)把一種電制動(dòng)系統(tǒng)測(cè)控制動(dòng)系統(tǒng)安裝在奔馳乘用車上，它是一種功能強(qiáng)大的機(jī)電一體化的系統(tǒng)，在汽車運(yùn)行中，系統(tǒng)感知制動(dòng)踏板的動(dòng)作，并把相關(guān)信息傳遞給控制單元，控制單元發(fā)出指令給執(zhí)行器進(jìn)行各車輪的制動(dòng)，它可以根據(jù)制動(dòng)踏板的加速度來識(shí)別駕駛員是否正在進(jìn)

9、行緊急制動(dòng)并做出迅速反應(yīng)，縮短制動(dòng)距離，這種系統(tǒng)會(huì)增加駕駛者的安全感和舒適感，使停車過程平順?？梢灶A(yù)見的將來會(huì)有的電制動(dòng)系統(tǒng)得到裝車應(yīng)用。4. 本設(shè)計(jì)（課題）擬解決的關(guān)鍵問題和研究方法根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)中采用了前輪采領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，后輪采用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，駐車制動(dòng)采用帶式制動(dòng)器，緊急制動(dòng)是駐車制動(dòng)和行車制動(dòng)相結(jié)合的制動(dòng)方式。驅(qū)動(dòng)形式采用加真空助力器的驅(qū)動(dòng)。設(shè)計(jì)中制動(dòng)系的每一部分的的設(shè)計(jì)均按照相關(guān)要求進(jìn)行，并且進(jìn)行了驗(yàn)證和校核，在制動(dòng)距離，制動(dòng)度，制動(dòng)器主要零的選取等等方面均滿足要求，達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期要求。雖然本設(shè)計(jì)中在每一個(gè)單獨(dú)的設(shè)計(jì)部分滿足要求，但是汽車是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的整體，在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于

10、汽車整個(gè)制動(dòng)性能部分和其它的匹配或者影響考慮的不夠，所以難免對(duì)于汽車的制動(dòng)性能這一塊有一定影響本設(shè)計(jì)對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行了優(yōu)選，使它更適用。5.1.參考文獻(xiàn)迪爾；漢尼爾；.鼓式制動(dòng)裝置.中國專利:CN1386174，2002.12.182.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).機(jī)械(CSIC.JB). JB/T 7021.2006.鼓式制動(dòng)器連接尺寸.社,2007.01.04：機(jī)械工業(yè)3.4.5.汽車鼓式制動(dòng)器 P. 中國專利:CN2908908,2007.06.06.黑龍江.哈爾濱工業(yè)大學(xué),2006.鼓式制動(dòng)器動(dòng)力學(xué)性能的研究.徐永康.汽車制動(dòng)器.汽車實(shí)用技術(shù)，2004，01：47506.7.主編.汽車設(shè)計(jì).：機(jī)械工業(yè).200

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