车辆制动系统设计方案的发展 毕业设计翻译

车辆制动系统设计方案的发展

S．P．JUNG1），KJ.JUN1)，TWPARK2）*and j.H.YOON3)

1）亚洲大学，研究生院机械工程学院，韩国京畿道443-749

2）亚洲大学，机械工程学系，韩国京畿道443-749

3），龙仁市器兴，区洞Mabook，现代摩比斯，80-9，韩国京畿道446-912

（2007年5月12出版，2007年11月21日修订）

摘要--制动系统有许多部分组成，它包括一个助推器、主缸和卡尺，因此评价汽车制动性能是相当有挑战性的。通过车辆测试来计算制动力需要很多时间和金钱。因此，发展一个定性估计车辆制动性能的方法是有益的。这个研究给出了一个可以分析车辆制动能力，如压力，效率，踏板行程的介绍。使用该程序可把制动盘温度的增加和各种助推器的性能测试出来。根据悬挂系统的位移，由配备负荷传感比例阀的车辆的动态特性，可精确地得到阀门压力变化。因为所有的输入和输出文件都可使用微软的电子表格，轻松完成设计数据管理和数据库建设。 关键词：制动性能，踏板行程，制动力，负载敏感比例阀 命名

α ：减速度，m/s2 WDF，WDR ：轴载荷转移，kg l ：轴距，mm h ：重心，mm

BF，BR ：前方，后方的理想制动力，kgf

LPIF，LPIR ：车头，车尾的理想线压力，kgf/cm2 LPAF，LPAR ：车头，车尾的实际线压力，kgf/cm2 TPF，TPR ：车头，车尾的门槛压力，kgf/cm2 CF，CR ：前轮，后轮制动恒定，kgf/cm2 PC ：阀截止点的压力，kgf/cm2 Fpedal ：踏板的努力，kgf F0 ：踏板力损失，kgf

?p,?b ：带够，踏板，增压比

ηP，ηB ：带够，踏板，制动效率 Finp,Fout ：增压器的输入输出力，kgf

K ：助推器伺服比例 R ：轮胎半径，mm

REff ：轮胎的有效半径，mm AC : 面积卡尺，EA NP ：数字活塞，EA BF ：制动因数 1． 引言

为了车辆的安全，在各种车辆的驾驶特点中， 制动性能应该是首要考虑因

素。制动系统由许多部件组成,如踏板，总泵，助力器，阀门和刹车车轮。为了设计出满足制动性能要求的系统，必须考虑到整个系统的每个部分同时进行的特性影响。然而，通过一个实际的汽车测试来预测制动性能需要大量的时间，劳动和成本。为了克服这一点，大多数公司科研院研究制动系统，并开发出有针对性的方案，把它用于设计当中。

迄今完成一个很大的制动性能的研究。Puleo（1970）研究制动力分发设备而Limpert（1971，1974）和Nakaura（1977）介绍了理论和实验方法来计算制动力的分布。由多个组员Gatt(1977），Bisimis（1979），Ivanov and Belous（2005年）来调查研究防抱死制动系统（ABS）和其能力，以保证车辆转向安全。Bosch（2003），开发汽车零部件，研究的ABS，介绍了车辆的位置控制理论并通过经验和实验支持获得的数据。也用电脑调查预测车辆的制动性能。 Choi（2004）等用轮胎有限元的模型研究制动距离及Hong和Huh（2004）使用轮胎的动态模型系数估计刹车力和路面摩擦的方法。特别感兴趣的Suh et al. （2001）等开发了一个程序来计算半挂汽车列车车辆的制动性能。Kim和Rhim（1992）调查踏板努力的制动效果装置的特点，Jung和Lee（2004）根据减速的变化和踏板努力预测的是车辆一个包容性的制动性能。

而许多发达国家的方案取决于使用车辆动态运动的制动性能计算，他们是无法考虑到在制动过程中可能发生的光盘温度上升和增压压力的变化。特别是在车辆配备负载传感比例阀（LSPV）的情况下，阀门削减压力只需根据前后重量的变化来计算，不考虑变化阀门减速的特点。因此，结果往往不同于那些真正的实验。此外，根据当前汽车行业全球化趋势，部分生产和相关技术的发展世界各地都在进步。因此，为更有效地研究和发展，在开发设计数据的基础上，利用它分享个人材料部件和整个系统的设计是必要。

在本文中，一个程序，可以准确地估计了车辆的制动性能，并建立设计数据基地。助推器特性的变化反映到车辆的制动性能分析。因此，计算和实验数据之间的误差数据是减少的。通过计算截止压力，根据悬挂位移LSPV结构和运行机制的基础上，可以更准确预见LSPV配备车辆的运动动态。该方案的用户界面也加强，使设计人员能够轻松使用该程序。因为所有的输入和输出数据在Microsoft Excel格式的基础上，可以很容易地使用设计数据。设计师可以使用图表检查得到的数据，对话框和文本文件。此外，数据库可用于交互验证车辆的制动性能是否满足内部和外部法规。 2． 计算性能理论

移动固定身体所需的力量比必须保持运动中的物体运动大些。这是因为其余摩擦超过运动磨擦。如果一个车轮被锁定了，由于车轮的制动操作过于强烈，轮胎和负载表面之间的摩擦等于运动摩擦。如果车轮制动操作低于此点，车轮不断旋转，摩擦接近其它摩擦。基本上，刹车力不应该比轮胎和路面之间的摩擦力大。因此，车辆最大的减速是路面的摩擦系数。

图1 轴重动态分布

2.1 制动力的计算

为了获得理想的制动力，根据车辆减速动态权重变化应首先被计算出来。制动过程中与静态中的重量分配相比，前轴重量增加，而后轴重量降低。根据车辆减速动态权重分布如图1所示，方程（1）和（2）为轴重。 WDF=(

LRha?)W llg（1） WDF=(

LRha?)W llg（2）

理想的制动方面轴重如下。 BF=WDF（3） BR= WDF

ag

ag

（4）

长期制动压力与线压力交替使用。虽然它的定义与制动力不同，但是方程和表达式几乎是相同的。在任何道路上最大的理想制动压力是

BF?TPF LPIF=CF（5）

BR?TPR LPIR=CR（6）

实际制动压力应该是被应用到轮缸所得到的制动压力。制动压力根据阀特性来变化。因为汽车的重量转移到前轴，所以在制动过程中，前制动压力必须大于后轮制动压力。图2显示的是比例阀的特点。

图2 比例阀性能曲线

2.1.1 无阀

在制动系统没有阀门的情况下，制动压力如下。减速α，刹车力为 B=BF+BR=W

a g（7）

通过把方程（5）和方程（6）代入方程（7），方程（7）式可以写成方程（8） B=CF(LPAF-TPF)+CR(LPAR-TPR) （8）

因为有没有阀门，在公式（9）中前制动压力与后制动压力相同。

Wa?CFTPF?CRTRRg

CF?CRLPAF=LPAR=

（9）

2.1.2 压力阀

在切点之前，正如在以前没有阀门的情况下，LPAF等于 LPAR。在切点后，压力拆分如方程（10）所示。

LPAR?tan?(LPAF?PC)?PC

（10） 在制动过程中，配备卡尺制动装置产生的实际刹车力如图3所示。对轮胎中心的力矩平衡方程是 ?MO?RFB?REffFC?0

（11） 其中FC是卡尺力和FB是实际的制动力。因此，实际制动力是 REffFB?FCR（12）