某牵引车制动系统控制在踏板上的集成研究

摘要

由于社会经济的飞速发展，人们物质生活水平不断提高，对车辆的安全性和舒适性也有了更高的要求。车辆的制动系统是车辆安全性能的重要保证，车辆行车制动系统的技术革新一直在进行，从传统的机械气压阀制动到今天，大量的电子技术应用在车辆制动系统，不仅加快了系统反应时间，提高了控制的准确程度，提升了驾驶安全性，同时电子智能控制也减轻了驾驶员的操纵负担，提高了驾驶舒适性。 然而，车辆行车制动系统实施制动功能的基本原理是通过驾驶员操纵脚踏板，输入制动要求，以气体（液体）为传输媒介，通过阀类将驾驶员的制动要求传输到轮边，最后轮边制动器的制动摩擦片和轮毂摩擦，将车辆的动能转化为热能，使车辆减速或停止。行车制动系统更新发展一直没有彻底解决频繁制动工况下轮边制动器高温，导致制动性能衰退，甚至制动失效的问题。这些棘手的问题促使非摩擦式制动的研究，排气制动蝶阀、发动机辅助、液力缓速器、电涡流缓速器等辅助制动系统应运而生，并被大量匹配应用在车辆制动系统，事实证明这些辅助制动系统的应可以很大程度缓解行车制动系统工作压力、解决轮边制动器发热的问题。 重型牵引车作为长途公路运输车，行驶车速高，装载吨位大，当行驶在长下坡路段和市区频繁制动路段时，轮边制动器温度升高剧烈，行车制动效能大幅下降。主机厂为了解决这个问题，在重型牵引车上匹配排气制动蝶阀、发动机制动、缓速器制动。由手柄开关控制辅助制动系统工作，手柄的不同档位对应辅助制动输出相应的制动力矩，行车制动系统由制动踏板促动。这种独立控制模式下，驾驶员操纵步骤复杂，且各个系统独立工作不能同时满足多种路面工况下制动的要求。为了保证车辆安全行驶，提高驾驶员操纵便利性，需要开发新的制动系统控制方式。 本文通过对行车制动系统及各个主流辅助制动系统发展背景、组成结构、工作原理、控制方式的详细讨论，提出了将行车制动系统控制、WEVB发动机辅助制动控制、液力缓速器控制集成在行车制动踏板的方案。通过控制逻辑的编制，电子控制原理的设计，行车制动主阀的全新开发，完成了该方案的设计。并将制动系统控制在踏板上的集成方案匹配在某牵引车，对该车进行了制动系统性能试验，充分验证了设计方案有效、可行。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题的研究背景

1.2研究的意义及目的

1.3国内外制动系统的发展情况及研究趋势

1.4课题研究的主要内容

第二章 车辆制动过程分析

2.1行车制动系统

2.1.1制动时车轮的受力

2.1.2制动距离与制动减速度

2.1.3理想的制动力分配曲线

2.1.4主制动与辅助制动共同工作时候的制动力分配

2.1.5车轮制动器

2.2辅助制动系统工作过程分析

2.2.1辅助制动对整车制动性能的影响

2.2.2发动机制动过程分析

2.2.3排气制动过程分析

2.2.4缓速器制动过程分析

第三章 汽车制动控制策略在踏板上的集成

3.1WEVB的手动控制方式

3.2液力缓速器的手柄控制

3.3WEVB发动机制动、液力缓速器控制在制动踏板上的集成

3.3.1控制逻辑

3.3.2设计方案

3.4车辆制动效能计算

3.4.1.制动距离和制动减速度的计算

3.4.2.仅辅助制动工作时，车辆制动减速度的计算

第四章 方案在整车上的验证

4.1试验目的

4.2试验方法

4.2.1 0型制动试验方法及要求：

4.2.2Ι型制动试验方法：

4.2.3 Ⅱ型制动试验方法及要求：

4.3试验设备及数据处理

4.4试验结果

4.4.10型制动试验结果：

4.4.2Ι型制动试验结果：

4.4.3Ⅱ型制动试验结果：

4.5试验结果分析

结论

参考文献

致谢