分析几款国产汽车的制动系统

个人设计（论文）题目关于几款国产汽车制动系统的分析姓名张冲专业汽车工程指导教师陈国平南京航空航天大学2011年7月目录摘要................................................................3第一章制动系统的基本结构、类型和原理...............................41.1最初的制动系统...............................................41.2当前主流制动系统.............................................6第二章国内大部分汽车综合检测.......................................82.1用滚筒反力式制动检测台.......................................92.2GPS测速原理................................................10第三章国产汽车制动系统常见故障分析................................113.1制动失效或不灵.............................................113.2制动跑偏与制动侧滑.........................................133.3制动“发咬”或拖滞..........................................163.4汽车制动系统不灵应该如何排除...............................17第四章国产汽车制动系统的维护与保养................................184.1制动系统的维护周期和项目....................................18第五章国产汽车的制动系统前景和发展趋势............................215.1从ABS/ASR演进趋势看........................................215.2制动系统的长期发展趋势......................................23参考文献：.........................................................24关于几款国产汽车制动系统的分析摘要近年来，国产汽车制造取得了跨越式的发展，尤其是对行车安全影响重大的制动系统可靠性的关注度逐步提高。由汽车制动系统基本检测原理出发，进行常见故障和综合故障诊断与排除，做好日常维护和保养，是确保车辆安全行驶的基本前提。文中以国产汽车制动系常见故障的现象及解决方案分析为主，辅以制动系统维护方案，展望国产汽车制动系统的前景与发展趋势。关键字:国产汽车，制动系统，故障诊断与排除AnalysisonbreakingsystemsofseveraldomesticautomotiveAbstract：Inrecentyears,domesticautomakershavehavealeapingdevelopment,concernsonthereliabilityofbrakingsystemthatwasparticularlysignificantimpactontrafficsafetyareincreasing.Formthebasicprinciplesofautomotivebrakesystemsstartingtodiagnosisandruleoutcommonfaultsandintegratedfault,doroutinemaintenance,whichishebasicpremisetoensurethesafetyofvehiclestraveling.Articlemainlyanalysisthephenomenonandsolutionsofautomobilebrakesystemcommonfaults,supplementedbybrakesystemmaintenanceprograms;expectthedomesticautomotivebrakingsystemsanddevelopmenttrendsandfutureprospects.Keywords:domesticautomotive,brakesystems,faultdiagnosisandruleout第一章制动系统的基本结构、类型和原理1.1最初的制动系统最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动只能满足车辆制动的需要。汽车质量的增加，出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。随即，DuesenbergEight车率先使用了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分：传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。1979年，默本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现，以及电子信息处理技术的高速发展，ABS以成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。1992年ABS的世界年产量已超过1000万辆份，世界汽车ABS的装用率已超过20%。一些国家和地区(如欧洲、日本、美国等)已制定法规，使ABS成为汽车的标准设备。1.2当前主流制动系统考虑基本的制动功能量，液压操纵仍然是最可靠、最经济的方法。即使增加了防抱制动(ABS)功能后，传统的“油液制动系统”仍然占有优势地位。但是就复杂性和经济性而言，增加的牵引力控制、车辆稳定性控制和一些正在考虑用于“智能汽车”的新技术使基本的制动器显得微不足道。传统的制动控制系统只做一样事情，即均匀分配油液压力。当制动踏板踏下时，主缸就将等量的油液送到通往每个制动器的管路，并通过一个比例阀使前后平衡。而ABS或其他一种制动干预系统则按照每个制动器的需要时对油液压力进行调节。目前，车辆防抱制动控制系统(ABS)已发展成为成熟的产品，并在各种车辆上得到了广泛的应用，但是这些产品基本都是基于车轮加、减速门限及参考滑移率方法设计的。方法虽然简单实用，但是其调试比较困难，不同的车辆需要不同的匹配技术，在许多不同的道路上加以验证；从理论上来说，整个控制过程车轮滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未达到最佳的制动效果。另外，由于编制逻辑门限ABS有许多局限性，所以近年来在ABS的基础上发展了车辆动力学控制系统(VDC)。结合动力学控制的最佳ABS是以滑移率为控制目标的ABS，它是以连续量控制形式，使制动过程中保持最佳的、稳定的滑移率，理论上是一种理想的ABS控制系统。滑移率控制的难点在于确定各种路况下的最佳滑移率，另一个难点是车辆速度的测量问题，它应是低成本可靠的技术，并最终能发展成为使用的产品。对以滑移率为目标的ABS而言，控制精度并不是十分突出的问题，并且达到高精度的控制也比较困难；因为路面及车辆运动状态的变化很大，多种干扰影响较大，所以重要的问题在于控制的稳定性，即系统鲁棒性，应保持在各种条件下不失控。防抱系统要求高可靠性，否则会导致人身伤亡及车辆损坏。因此，发展鲁棒性的ABS控制系统成为关键。现在，多种鲁棒控制系统应用到ABS的控制逻辑中来。除传统的逻辑门限方法是以比较为目的外，增益调度PID控制、变结构控制和模糊控制是常用的鲁棒控制系统，是目前所采用的以滑移率为目标的连续控制系统。模糊控制法是基于经验规则的控制，与系统的模型无关，具有很好的鲁棒性和控制规则的灵活性，但调整控制参数比较困难，无理论而言，基本上是靠试凑的方法。然而对大多数基于目标值的控制而言，控制规律有一定的规律。另外，也有采用其它的控制方法，如基于状态空门及线性反馈理论的方法，模糊神经网络控制系统等。各种控制方法并不是单独应用在汽车上，通常是几种控制方法组合起来实施。如可以将模糊控制和PID结合起来，兼顾模糊控制的鲁棒性和PID控制的高精度，能达到很好的控制效果。车轮的驱动打滑与制动抱死是很类似的问题。在汽车起动或加速时，因驱动力过大而使驱动轮高速旋转、超过摩擦极限而引起打滑。此时，车轮同样不具有足够的侧向力来保持车辆的稳定，车轮切向力也减少，影响加速性能。由此看出，防止车轮打滑与抱死都是要控制汽车的滑移率，所以在ABS的基础上发展了驱动防滑系统(ASR)。ASR是ABS的逻辑和功能扩展。ABS在增加了ASR功能后，主要的变化是在电子控制单元中增加了驱动防滑逻辑系统，来监测驱动轮的转速。ASR大多借用ABS的硬件，两者共存一体，发展成为ABS/ASR系统。目前，ABS/ASR已在欧洲新载货车中普遍使用，并且欧共体法规EEC/71/320已强制性规定在总质量大于3。5t的某些载货车上使用，重型车是首先装用的。然而ABS/ASR只是解决了紧急制动时附着系数的利用，并可获得较短的制动距离及制动方向稳定性，但是它不能解决制动系统中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能，同时可进行制动强度的控制。ABS只有在极端情况下(车轮完全抱死)才会控制制动，在部分制动时，电子制动使可控制单个制动缸压力，因此反应时间缩短，确保在任一瞬间得到正确的制动压力。近几年电子技术及计算机控制技术的飞速发展为EBS的发展带来了机遇。德国自20世纪80年代以来率先发展了ABS/ASR系统并投入市场，在EBS的研究与发展过程中走到了世界的前列。德国博世公司在1993年与斯堪尼公司联合首次在Scania牵引车及挂车上装用了EBS。然而EBS是全新的系统，它有很大的潜力，必将给现在及将来的制动系统带来革命性的变革。第二章国内大部分汽车综合检测存在影响因素从汽车理论上讲，汽车制动性能评价指标包括：制动效能（通常以制动距离、制动力、制动减速度来表示）；制动效能的恒定性（通常用抗热衰退能力和水湿恢复能力表示）和制动时方向的稳定性（主要指制动跑偏和制动侧滑）。其中制动效能的恒定性主要是车辆制动系统设计时要考虑的问题，因此，在日常的车辆安全性能检测和综合性能检测中主要以制动效能和制动时方向的稳定性为主要检测内容。我国现有的汽车制动性能主要评价指标包括制动距离、制动减速度、制动协调时间、制动力平衡、制动力前后轮分配及制动力大小。检验过程汽车制动性能的好坏直接关系到行车安全，性能良好和可靠的制动系统可保证行车安全，避免交通事故。反之，很容易造成车毁人亡的恶性事故，同时，制动性能的好坏还影响到汽车动力性的发挥。因此，无论时新车出厂检测还是在用车辆，都将其作为重点检测项目之一。2.1用滚筒反力式制