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专用汽车底盘制动系统的改进设计

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摘?要：随着社会经济的飞速发展，人均汽车拥有量不断增加，人们对汽车使用的安全性越来越重视。制动是实现车辆减速或停车的主要手段。根据汽车制动系统的工作原理，制动系统分为行车制动系统，停车制动系统，紧急制动系统和辅助制动系统（主要是排气制动）。本文分析了汽车底盘制动系统的工作原理，并对原有的制动系统进行了改进，以提高汽车制动系统的制动效率和制动效率。

关键词：汽车底盘;制动设计;改进

一、引言

汽车制动系统可以通过四部分组成：供能、控制、传动、制动装置。其中，供能装置提供汽车制动时所需的能量，使制动装置工作时具有足够的压力。传动装置用于将供能装置产生的能量传递给制动装置;制动系统按功能分类为：行车制动，驻车制动，紧急制动和辅助制动。行车制动和驻车制动共用一套制动装置，正常情况下，能够通过这种方法进行刹车或者使汽车降速。假设车辆出现问题，没有实现减速和停止，则操作驻车制动系统，使车辆有效制动。但是，驻车制动力通常太小，在紧急制动过程中无法及时停车。为此，可以通过一些必要地措施去增强和解决上述地问题，从而更好地保证汽车的安全。汽车底盘制动系统如图1所示。

当汽车紧急制动时，控制系统接收到紧急制动信号，驻车制动阀自动打开，控制系统通过继电器控制并打开后制动气室，实现车辆的紧急制动。在紧急制动过程中，车辆的前制动腔不参与工作，因此车辆的紧急制动系统不是特别理想，在改进汽车底盘制动系统的设计时，控制系统通过继电器同时将制动信号传递至前后制动腔，以改善车辆的制动效果。

二、制动系统的改进及意义

这种系统地主要作用是可以基于司机地想法进行停车、刹车及减速。所以，汽车制动系统是确保行驶安全的非常重要的系统。为此，我们试图提高汽车制动系统的制动性能，以减少安全事故的发生。

基于这个系统，行车及紧急制动需要一起通过两个控制闭环来实现，但行车制动和驻车制动共用一套制动装置（后制动器总成）。如果出现紧急制动的工况，则使用驻车制动系统（手制动）进行制动。但在实际操作中，施加在手刹上的力通常太小，所以产生的制动力不足。虽然也采取了措施，但是事故仍然不能避免。针对上述问题，在原始制动系统的基础上进行设计和改进，并介绍改进后的制动系统的工作原理。

三、优化措施

（一）改进设计方向

由于原始的制动系统必须通过串列双腔制动阀开启储能装置，使压缩空气进入后制动气室，因此在制动过程中启动后制动气室会有一定的延迟。如果想确定其制动地准确性，需要基于电信号，保证其制动信号地传送，以减少车辆紧急制动的延时，提高车辆的安全性。

（二）改进设计具体要求

在改进汽车底盘制动系统的设计时，确保改进后的制动系统符合相关标准。改进后的制动系统应具有更好的制动性能，制动性能评价指标为制动距离和制动减速度。并具有应急制动系统，即使断电或主系统发生故障，车辆不会失去紧急制动能力。

（三）改进设计方案

底盘制动系统改进了原有的气动制动装置，将车辆的后制动气室由机械控制改为电控制，并增加了后轮制动阀和紧急控制阀，以使车辆的后制动气室实现紧急制动。用步进电机取代制动总阀，并取消气动控制管路，缩短了制动响应时间。电气控制单元可以监控后轮的运动状况，避免后轮抱死的情况，提高了车辆制动的安全性。经过改进，制动系统的原始前制动腔保持不变，但取消了后制动腔的原始气动控制，并通过传感器，步进电机和大功率电路控制系统实现了车辆的制動控制。底盘制动控制系统的改进设计如图2所示。

（1）前制动室制动

在改进了底盘制动系统之后，制动阀打开前制动腔的进气口和储气罐的气体。如果驾驶员踩下制动踏板并且不移动，则前制动器中的气孔将使排气孔芯向上移动，以平衡制动活塞两侧的压力。假设刹车时施加的力不能达到标准，可以让司机再一次进行刹车操作，可以使得进气口开始工作，增加前制动腔中的制动压力，可以提高汽车地刹车能力。制动结束时，驾驶员释放踏板，前制动单元中的所有压力恢复平衡，然后排气口开始工作，进气口停止工作，这样会导致汽车不能刹车。

（2）后制动室制动

后制动室和前制动室的结构基本相同，除了后制动室中的制动器连接到步进电动机上。步进电机连接到制动踏板的位移和加速度传感器。当传感器检测到踏板的运动时，它将收集的信息传输到制动控制系统，并根据制动踏板的运动分析车辆和驾驶员的制动意图，以产生特定的制动效果。制动控制系统还可以监视和分析后制动系统的车轮速度，以避免车轮抱死和侧滑。当后制动腔处于工作状态时，步进电机提供的推力必须大于制动阀的弹簧压缩力才能有效地执行制动效果。控制系统需要分析车辆的制动意图并监控车轮速度。所以这种系统需要更好地稳定性及安全性，还应该拥有更好地处理速率，以加快步进电机的运行，提升后制动系统的制动效率。

四、结论

汽车底盘制动系统的改进和设计主要通过电气控制改