汽车制动系统的性能分析和优化

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

吴帅 1,2 张晓艳1,2

长城汽车股份有限公司 河北 保定 071000

摘要

目前,中国汽车工业越来越受到中国人民的重视。更重要的是,它受到了中国所有相关政府部门的普遍关注。在这种形势下,汽车工业系统的整体安全保障无疑更加突出。在现代汽车安全系统的体系结构中。汽车安全制动辅助系统是汽车安全制动辅助系统的重要核心组成部分。汽车电子制动减速系统的主要控制功能是确保汽车电子设备在电子制动系统的驱动过程中始终能有这样一个相对快速、稳定、有效的自动减速响应过程。


关键词

汽车电子制动系统;性能综合分析;整车优化与设计

正文

汽车制动辅助系统的两个主要功能是尽可能降低行驶速度。同时,在实施制动辅助时,必须注意确保制动车辆完全不受地面坡度的影响,以确保车辆在地面上施加制动辅助时,始终能够相对稳定、可靠、安全地向下或缓慢滑动。车辆制动辅助系统中最简单、最常用的两种制动辅助方法是:液压制动和气压制动。其中气压制动主要应用在重型车辆辅助系统中,能够使重型车辆控在紧急刹车时有效隔离重型车辆,从而确保驾驶员在快速行驶时能有效减少重型车辆的惯性障碍

1汽车制动系统的主要工作原理

本文主要阐述了现代电动汽车气动助力制动系统的工作原理。其主要思想是系统地详细解释现代新型气动车辆的制动机理。如果重型车辆驾驶员在低速直线行驶和起动加速的行驶过程中未能及时踩下踏板对整车实施制动,在该工作状态下,车辆前后两侧前端的两个制动踏板气室和整车后端的一个制动踏板气室可通过一个进气制动阀和两个控制车辆驾驶模式的快速释放阀与车辆的整个外部大气连接,制动踏板的一个气室和整车冷气储罐中几乎所有的可压缩空气都被汽车完全隔离,这样,在车辆正常工作和行驶状态下,所有车辆驾驶员都能真正安全可靠地驾驶,完成车辆的正常工作和行驶、起动等操作。一旦需要对后方车辆驾驶员进行紧急制动,驾驶员必须能够通过轻轻踩下应急车辆的前后紧急制动阀的踏板,确保及时有效地控制前后车辆制动阀。此时,前后车辆制动阀将能够自动、有效、安全、可靠地隔离后车辆前后制动门的启动气室,后车辆前后制动器的门气室能够与前车辆外部大气良好、有效地连接。同时,它将使后发动机前后制动门的起动气室与储存在前车气罐室中的高速压缩高压空气直接相连。此时压缩低压空气产生的高速压缩空气流将使前车的所有内部系统,如前主制动系统和前后差速制动系统,以及四个前后制动轮系统同时产生高速摩擦运动的效果,从而产生制动效果

2汽车制动系统的主要性能

2.1汽车制动系统的制动效能

在汽车电子制动辅助系统中,电子制动效率最重要的辅助功能之一是,它能使汽车在正常高速行驶的条件下快速、平稳地进行电子制动或停车,也能使汽车在斜坡高速条件下长时间停留。因此,合理缩短汽车制动所需的有效距离范围和完成汽车制动任务实际所需的有效时间,是评价汽车制动效率最直接、最有效的汽车设计安全标准之一,并充分满足安全标准的要求,尽可能地设计现代汽车制动的整体性能。

2.2汽车制动系统的恒定性

在汽车电子制动辅助系统的定义中,汽车电子稳定功能的主要功能是指汽车在使用汽车制动功能的整个过程中,能够同时保证汽车的电子制动长期运行,并长期保持连续有效的制动。因此,汽车制动连续动力保持机构性能是汽车制动、转向系统稳定性和可靠性的综合设计指标或评价标准。

2.3汽车制动系统的稳定性

在汽车制动和转向驱动系统中,车轮系统的工作动态稳定性也非常重要。其主要功能是确保车轮系统在制动后或与其他车辆系统一起前进的整个制动驱动过程中,能够充分保证整个车辆系统的制动,并且在任何方向上都不存在跑偏、旋转等现象。因此,在现代汽车电子和制动安全保护系统的现有结构方案中,对系统车身结构的相对安全性和稳定性要求也很高。实现超低速安全和长时间安全高速行驶也非常重要。因此,在整个汽车电子、制动和安全系统总体设计的研发、设计、生产开发过程中,车身稳定性也是每一项新技术产品所必备的。

3汽车制动系统的优化设计

重型载重汽车轮胎在实际制动传递过程中,最重要的问题之一是制动传递压力的变化速度响应变慢。因此,在车辆制动压力系统设计的理论设计过程中,还应注意对制动系统压力控制相关的其他响应系统问题进行全面的设计探讨和实验研究。

3.1汽车制动系统中气压动力制动主要优化内容

在汽车气压制动优化建模系统方案设计中,需要涉及汽车气压动力控制系统和汽车制动装置的整体优化建模和过程分析。在设计实践中,应特别注意对车辆气动动力系统及其自身控制系统的具体实际应用和工作原理进行更系统、详细、准确、全面的分析和理解。在正常使用条件下,汽车发动机泄漏这一小问题往往被一些人忽视。在正常工作条件下,汽车上汽车制动空气系统的内部发动机、汽车前部发动机储气罐的内部压力以及汽车后盖上发动机储气罐底部之间形成的气体压力可称为恒压源。因此,也可以认为,由最基本单元之一组成制动和系统部件的系统设计研究和理论建模是通过使用这些恒压源元件来实现的。这些基本制动单元部件通常包括双腔制动阀单元;用于制动单元的气室阀单元;继动阀组等各种气动管道设备。首先,作为现代工业汽车电子伺服制动系统电路结构中控制系统的另一个主要部分,它由电子伺服控制功能组成,双腔制动阀系统必须能够确保,当其实现车辆电子伺服制动压力信号直接有效传输至工业车辆驾驶员时,还能够,安全、快速地将车辆电子制动系统踏板产生的车辆电子伺服制动电流信号直接通过车辆电子制动阀电路上的电子伺服传动控制装置传输,并转换为工业车辆制动系统的压力信号。在牵引车发动机的工作循环中,双腔制动阀系统产生的各种机械过程主要是几个主要的机械过程,将依次经历以下三个最重要的工作阶段。首先,这是一个增压阶段的过程;其次,它也是一个保压循环的阶段过程;第三个阶段和最后一个阶段通常是一个减压过程和两个减压过程的交替操作阶段。在建立双腔制动阀模型系统的整个机械过程优化设计研究中,选择模型参数的主要依据应是确定几个直接影响整个汽车制动阀机械动态过程性能的基本方程或几个相应的模型参数。主要分析内容包括描述和确定整个制动阀系统所需的弹簧刚度参数;活塞工艺系统所需的活塞回位速度和弹簧刚度参数,以及汽车制动系统工艺优化中可能需要调整的制动和排气通道间隙等。其次,在现代高速汽车电子主制动器及其辅助驱动系统的结构中,中继阀系统的主要功率控制和功能之一是通过电源直接连接整个电子制动阀系统和电子主制动器及其辅助气室。其重要部分还包括以下四个压力管道接口:出口、进气口、控制供气口和控制排气口。最后,气压管路在汽车电子制动安全系统结构中的基本功能也是为安全气压信号的传输提供通道。汽车电子制动和转向系统优化设计的首要目标之一是持续有效地提高汽车电子制动的压力输出;并找出相应的最大制动压力值与最大制动转向速度值之间的函数关系。

3.2汽车制动系统中气压动力制动的主要优化设计

在汽车电子制动系统优化设计的计算过程中,必须分别选取上述三组模型和仿真试验数据对系统进行优化设计,然后对试验结果逐一进行比较分析。主要分析数据包括气压制动系统对发动机充气的影响和时间的延长;气压制动系统对发动机排气影响的延长时间,以及气压制动系统对发动机最大稳定气压的影响。(1) 车辆压力系统的压力响应设计与制动速度设计相匹配,并对速度进行了优化。目前,卡车压力设计中与制动速度优化匹配的压力响应设计通常设定在约0.5秒~0.9秒。这种优化设计中的速度优化往往会使卡车系统的实际制动力传递制动距离变长,这也对如何保证系统动态安全设计中的车辆系统制动速度响应优化具有较低的潜在安全风险影响。通过对气动弹簧制动系统优化模型参数值的系统优化仿真实验和分析,对气动弹簧制动充气寿命延长的时间曲线、制动阀弹簧的上下腔刚度、中继阀的回位弹簧刚度、中继阀回位弹簧刚度对气动弹簧制动充气系统的寿命延迟等其它性能有重要影响,因此,可以进一步确定制动阀弹簧的上、下腔刚度和回位弹簧刚度分别取10N/mm,中继阀弹簧和回位阀的弹簧刚度总计取10N/mm。在确定排气响应延长响应时间值的基础上,确定制动阀上下腔阀的最小排气间隙和继动阀的最小排气间隙,对进一步确定排气响应的最小延迟和响应时间值将产生非常重要的影响。(2) 最大排气压力的延迟和响应优化。通过气压制动系统优化算法和动态模型参数的三维动态优化仿真模型设计,气压制动系统在气制动过程中最大压力变化动态响应的控制驱动因素,主要来自前制动系统气缸室的容积,制动阀平衡弹簧与前制动阀系统上下缸腔进排气压力间隙的强度比系数。优化模型的演示优化模型的演示压力响应速度一般可以降低到0.3秒~0.5秒左右,这进一步提高了压力和优化模型的响应速度

4总结

众所周知,汽车电子伺服制动系统稳定性监控系统的主要技术功能可能只是辅助或维护机动车或人车在行驶中的安全。因此,汽车制动机构的性能往往最终决定着人们行车时汽车的安全程度和制动系统的稳定性。随着科学技术的发展和时间的持续快速流逝,社会发展模式的变化越来越快,汽车的数量将逐渐快速增加。如何保证安全、舒适、稳定,将成为我们社会共同关注、值得探讨和研究的话题,因此,有必要研究并提出这一热门话题。未来,这一研究方向必将引起社会各界更多的专业关注。从故障维修人员的角度来看,工作的核心难点之一是如何通过确定维修原因、方法和技术对策,全面、有效、准确地解决维修系统的隐患;从维修系统设计师的角度来看,第二个核心方向主要在于如何紧密关注实际系统故障,从而在故障维修系统的整体优化设计中获得更可靠的系统理论和技术支持,全面有效地提高维护系统的稳定功能和工程可靠性。

参考文献

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