【正文】 指令。當(dāng)考慮基本的制動功能量，液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟(jì)的方法。即使增加了防抱制動(ABS)功能后，傳統(tǒng)的“油液制動系統(tǒng)”仍然占有優(yōu)勢地位。但是就復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)性而言，增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于“智能汽車”的新技術(shù)使基本的制動器顯得微不足道。 傳統(tǒng)的制動控制系統(tǒng)只做一樣事情，即均勻分配油液壓力。當(dāng)制動踏板踏下時(shí)，主缸就將等量的油液送到通往每個(gè)制動器的管路，并通過一個(gè)比例閥使前后平衡。而ABS或其他一種制動干預(yù)系統(tǒng)則按照每個(gè)制動器的需要時(shí)對油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。 目前，車輛防抱制動控制系統(tǒng)(ABS)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計(jì)的。方法雖然簡單實(shí)用，但是其調(diào)試比較困難，不同的車輛需要不同的匹配技術(shù)，在許多不同的道路上加以驗(yàn)證；從理論上來說，整個(gè)控制過程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達(dá)到最佳的制動效果。另外，由于編制邏輯門限ABS有許多局限性，所以近年來在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展了車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)(VDC)。結(jié)合動力學(xué)控制的最佳ABS是以滑移率為控制目標(biāo)的ABS，它是以連續(xù)量控制形式，使制動過程中保持最佳的、穩(wěn)定的滑移率，理論上是一種理想的ABS控制系統(tǒng)?；坡士刂频碾y點(diǎn)在于確定各種路況下的最佳滑移率，另一個(gè)難點(diǎn)是車輛速度的測量問題，它應(yīng)是低成本可靠的技術(shù)，并最終能發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對以滑移率為目標(biāo)的ABS而言，控制精度并不是十分突出的問題，并且達(dá)到高精度的控制也比較困難；因?yàn)槁访婕败囕v運(yùn)動狀態(tài)的變化很大，多種干擾影響較大，所以重要的問題在于控制的穩(wěn)定性，即系統(tǒng)魯棒性，應(yīng)保持在各種條件下不失控。防抱系統(tǒng)要求高可靠性，否則會導(dǎo)致人身傷亡及車輛損壞。因此，發(fā)展魯棒性的ABS控制系統(tǒng)成為關(guān)鍵?，F(xiàn)在，多種魯棒控制系統(tǒng)應(yīng)用到ABS的控制邏輯中來。除傳統(tǒng)的邏輯門限方法是以比較為目的外，增益調(diào)度PID控制、變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng)，是目前所采用的以滑移率為目標(biāo)的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的控制，與系統(tǒng)的模型無關(guān)，具有很好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性，但調(diào)整控制參數(shù)比較困難，無理論而言，基本上是靠試湊的方法。然而對大多數(shù)基于目標(biāo)值的控制而言，控制規(guī)律有一定的規(guī)律。 另外，也有采用其它的控制方法，如基于狀態(tài)空門及線性反饋理論的方法，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。各種控制方法并不是單獨(dú)應(yīng)用在汽車上，通常是幾種控制方法組合起來實(shí)施。如可以將模糊控制和PID結(jié)合起來，兼顧模糊控制的魯棒性和PID控制的高精度，能達(dá)到很好的控制效果。綜上所述，現(xiàn)代汽車制動控制技術(shù)正朝著電子制動控制方向發(fā)展。全電制動控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)。同時(shí)，隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。汽車電子制動控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動式方向擺動穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，未來的汽車中就不存在孤立的制動控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。 但是，汽車制動控制技術(shù)的發(fā)展受整個(gè)汽車工業(yè)發(fā)展的制約。有一個(gè)巨大的汽車量生產(chǎn)中?，F(xiàn)有及潛在的市場的吸引，各種先進(jìn)的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以及各種智能技術(shù)才不斷應(yīng)用到汽車制動控制系統(tǒng)中來。同時(shí)需要各種國際及國內(nèi)的相關(guān)法規(guī)的健全，這樣裝備新的制動技術(shù)的汽車就會真正應(yīng)用到汽車的批量生產(chǎn)中。第二章 制動系概況制動系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行使直至停車；在下坡行使駛時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠地停在原地或坡道上。制動系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。前者用來保證前兩項(xiàng)功能，后者則用來保證第三項(xiàng)功能。行車制動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路，以保證其工作可靠，駐車制動裝置則采用機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓以防止產(chǎn)生故障。 除此以外，有些汽車還設(shè)有應(yīng)急制動、輔助制動和自動制動裝置。 應(yīng)急制動裝置利用機(jī)械力源進(jìn)行制動，在某些采用動力制動或伺服制動的汽車上，一旦發(fā)生蓄壓裝置壓力過低等故障時(shí)，可用應(yīng)急制動裝置實(shí)現(xiàn)制動。同時(shí)，在人力控制下它還能兼作駐車制動。 輔助制動裝置可實(shí)現(xiàn)汽車下長坡時(shí)，持續(xù)地減速或保持穩(wěn)定的車速，并減輕或解除行車制動裝置的負(fù)荷。 自動制動裝置可實(shí)現(xiàn)當(dāng)掛車與牽引車連接的制動管路滲漏或斷開時(shí)，使掛車自動制動。 任何一套制動裝置都由制動器和制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)兩部分組成。設(shè)計(jì)制動時(shí)應(yīng)滿足如下基本要求： 1）具有足夠的制動效能。行車制動能力是用一定制動初速度下的制動減速度和制動距離兩項(xiàng)指標(biāo)來評定的；駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠地停駐的最大坡度來評定的。 2）工作可靠。行車制動裝置至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動制動器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時(shí)，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動能力不低于沒有失效時(shí) 規(guī)定值的30%。行車和駐車制動裝置可以有共同的制動器，而驅(qū)動機(jī)構(gòu)應(yīng)各自獨(dú)立。行車制動裝置都用腳操縱，其他制動裝置多為手操縱。 3）在任何速度下制動時(shí)，汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 4）防止水和污泥進(jìn)入制動器工作表面。 5）制動能力的熱穩(wěn)定性良好。 6）操縱輕便，并具有良好的隨動性。 7）制動時(shí)，制動系產(chǎn)生的噪聲盡可能小，同時(shí)力求減少散發(fā)出對人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。 8）作用滯后性應(yīng)盡可能好。作用滯后性是指制動反映時(shí)間，以制動踏板開始動作至達(dá)到給定的制動效能所需的時(shí)間來評價(jià)。氣制動汽車的反映時(shí)間較長，；對于汽車列車。 9）摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命。 10）摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。 11）當(dāng)制動驅(qū)動裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本功能遭到破壞時(shí)，汽車制動系應(yīng)有音響或光信號等報(bào)警提示。防止制動時(shí)車輪被抱死有利于提高汽車在制動過程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動距離，所以近年來防抱死制動系統(tǒng)在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外，由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有致癌公害問題已被逐漸淘汰，取而代之的各種無石棉型材料相繼研制成功。第三章 制動器的結(jié)構(gòu)類型及選擇制動器是制動系中用于以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的力的部件。后一種提法適用與駐車制動器。除了競賽汽車上才裝設(shè)的、通過張開活動翼板以增加空氣動力的空氣動力緩速裝置以外，一般制動器都是通過其中的固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同時(shí)依靠車輪與地面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦作用產(chǎn)生制動力矩的制動器，都成為摩擦制動器，除各種緩速裝置以外，行車制動、駐車制動及第二制動系統(tǒng)所用的制動器，幾乎都屬于摩擦制動器。目前，各類汽車所用的摩擦制動器可分為鼓式合盤式兩大類。前者摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓，其工作表面為圓柱面；后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤狀的制動盤，以端面為工作表面。旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上，即制動力矩分別直接作用于兩側(cè)車輪上的制動器，稱為車輪制動器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動系統(tǒng)的傳動軸上，其制動力矩須經(jīng)過驅(qū)動橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動器，則稱為中央制動器。車輪制動器一般用于行車制動，也有兼用于第二制動和駐車制動。中央制動器一般只用于駐車制動和緩速制動。本次設(shè)計(jì)的題目是四座客貨兩用微型車的制動系，故采用的制動系方案為：行車制動的制動器前、后輪為鼓式制動器，其驅(qū)動機(jī)構(gòu)為人力液壓驅(qū)動。鼓式制動器按其制動蹄的受力分為：領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、單向增力式和雙向增力式。 領(lǐng)從蹄式制動器 制動蹄按其張開的方向和制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向是否一致分為領(lǐng)蹄和從蹄，制動蹄張開旋轉(zhuǎn)方向和制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致則該制動蹄就稱為領(lǐng)蹄；相反，制動蹄的張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向和制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反則該制動蹄就稱為從蹄。在制動鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄制動器成為領(lǐng)從蹄式制動器。 領(lǐng)蹄和從蹄的受力情況：領(lǐng)蹄的摩擦力矩使蹄壓的更緊，即摩擦力矩具有“增式”作用故稱為增式蹄；而從蹄受的摩擦力矩使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有“減式”作用，故稱為減式蹄。圖31 鼓式制動器示意圖領(lǐng)從蹄式制動器的每塊蹄片都有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的同一端（圖31a）。張開裝置有兩種形式,第一種用凸輪或楔塊式張開裝置(圖31)。其中，平衡凸塊式（31b）和楔塊式（圖31c）張開裝置中的制動凸輪和制動楔塊是浮動的，故能保證作用在兩蹄上的張開力相等。非平衡式的制動凸輪（圖31a）的中心是固定的，所以不能保證作用在兩蹄上的張開力相等。第二種用兩個(gè)活塞直徑相等的輪缸，可保證作用在兩蹄上的張開力相等。領(lǐng)從蹄式制動器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動器中居中游；前進(jìn)、倒退行駛的制動效果不變；結(jié)構(gòu)簡單，成本低；便于附裝駐車制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動鼓間的間隙。但領(lǐng)從蹄式制動器也有兩蹄片上單位壓力不等，因而兩蹄襯片磨損不均勻、壽命不同的缺點(diǎn)。此外，因只有一個(gè)輪缸，兩蹄必須在同一驅(qū)動回路下工作。為使摩擦襯片磨損壽命均衡，可將從蹄的摩擦片包角適當(dāng)減小，但是這樣會使得兩蹄的摩擦不能互換，從而增加了零件總數(shù)和制造成本，故本設(shè)計(jì)選擇兩蹄的摩擦片包角相等。單向雙領(lǐng)蹄式單向雙領(lǐng)蹄式制動器的兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于梁體的不同端，如圖31b所示：領(lǐng)蹄的固定端在下方，從蹄的固定端在下方。每塊蹄片有各自獨(dú)立的張開裝置，且位于與固定支點(diǎn)相對應(yīng)的一方。汽車前進(jìn)制動時(shí)，這種制動器的制動效能相當(dāng)高。由于有兩個(gè)輪缸，故可以用兩個(gè)各自獨(dú)立的回路分別驅(qū)動兩蹄片。