【正文】 指令。當考慮基本的制動功能量，液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟的方法。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。當制動踏板踏下時，主缸就將等量的油液送到通往每個制動器的管路，并通過一個比例閥使前后平衡。而ABS或其他一種制動干預(yù)系統(tǒng)則按照每個制動器的需要時對油液壓力進行調(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)計的。方法雖然簡單實用，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證；從理論上來說，整個控制過程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達到最佳的制動效果。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)。滑移率控制的難點在于確定各種路況下的最佳滑移率，另一個難點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。對以滑移率為目標的ABS而言，控制精度并不是十分突出的問題，并且達到高精度的控制也比較困難；因為路面及車輛運動狀態(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的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗規(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應(yīng)用在汽車上，通常是幾種控制方法組合起來實施。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，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ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛控制的智能化。 但是，汽車制動控制技術(shù)的發(fā)展受整個汽車工業(yè)發(fā)展的制約。有一個巨大的汽車量生產(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?shù)臏p速度降速行使直至停車；在下坡行使駛時，使汽車保持適當?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功能，后者則用來保證第三項功能。行車制動的驅(qū)動機構(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械驅(qū)動機構(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)急制動裝置利用機械力源進行制動，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，可用應(yīng)急制動裝置實現(xiàn)制動。同時，在人力控制下它還能兼作駐車制動。 輔助制動裝置可實現(xiàn)汽車下長坡時，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荷。 自動制動裝置可實現(xiàn)當掛車與牽引車連接的制動管路滲漏或斷開時，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)動機構(gòu)兩部分組成。設(shè)計制動時應(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指標來評定的；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立的驅(qū)動制動器的管路，當其中一套管路失效時，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 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)動機構(gòu)應(yīng)各自獨立。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，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，制動系產(chǎn)生的噪聲盡可能小，同時力求減少散發(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間，以制動踏板開始動作至達到給定的制動效能所需的時間來評價。氣制動汽車的反映時間較長，；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)整間隙機構(gòu)。 11）當制動驅(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，汽車制動系應(yīng)有音響或光信號等報警提示。防止制動時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)生阻礙車輛的運動或運動趨勢的力的部件。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)時都有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄制動器成為領(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，而且兩固定支點位于兩蹄的同一端（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、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。此外，因只有一個輪缸，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，而且兩固定支點位于梁體的不同端，如圖31b所示：領(lǐng)蹄的固定端在下方，從蹄的固定端在下方。每塊蹄片有各自獨立的張開裝置，且位于與固定支點相對應(yīng)的一方。汽車前進制動時，這種制動器的制動效能相當高。由于有兩個輪缸，故可以用兩個各自獨立的回路分別驅(qū)動兩蹄片。