汽车底盘制动系统的改进设计分析

汽车底盘制动系统的改进设计分析
摘要：制动缓冲系统可以根据驾驶员设定的技术要求使车辆减速，从而使车辆在实际停车和运行过程中更加灵活可靠地运行。

因此，汽车底盘的制动阻尼系统也是保证日常行车安全的一个非常重要的系统。

针对汽车底盘制动系统的实际功能结构和功能，对该新系统进行了改进和设计，希望能大大提高现有汽车底盘制动辅助系统产品的有效制动性能，减少车辆安全事故的发生。

关键词：汽车；底盘制动系统；制动性能
随着社会科学技术的进一步快速发展，汽车将越来越广泛地应用于人们的生活环境中。

随着这个时代社会的进一步发展和进步，汽车工业规模化生产的发展也将出现一些新的变化趋势。

但事实上，无论未来汽车技术的整体造型技术和整体结构如何发展、创新，安全驾驶和安全驾驶仍然是解决汽车问题的首要关键，其中安全制动辅助系统尤为重要。

1原有汽车底盘制动系统的构成
汽车底盘制动控制系统的结构可以主要由至少四个部件组成，即汽车供能装置、传动装置、制动装置本体和电子控制装置。

其中，能量供应装置本身主要为驱动车辆运动的整个制动控制系统的运行提供各种必要形式的能量供应，使每辆车和制动装置系统在正常启动和运行时都能有相对充足的启动能量条件；传动装置的主要工作是将发动机供能装置产生的驱动能量条件传递给各制动装置部件，使各制动装置能够更稳定、平稳、高效地启动；制动装置一般是底盘制动辅助系统装置中功能最基本、最重要的辅助装置，包括常用辅助制动、驻车制动、紧急辅助制动系统和辅助制动装置四个功能部件；控制辅助装置是协调汽车底盘制动辅助系统装置中各辅助子系统控制活动的装置。

在汽车底盘制动辅助系统的整个过程中，制动装置起着最直接、最关键的制动作用，一般指车主的制动功能和紧急停车主制动。

这两个动作单元分别负责相应的独立控制子系统，共同实现汽车上使用的电子制动鼓机和机械制动片系统的自动汽车电子制动。

2汽车底盘制动系统改进设计的思路
2.1改进设计方向
由于原底盘前制动辅助系统要求驾驶员通过电子继电器启动后制动气室底部
的储气装置，以完全启动整个后制动气室，因此在后制动转向驱动过程中会有一
定压力的延时。

为充分保证电子制动系统车辆启动时间的准确性和及时性，可直
接采用电传动控制的控制方式，有效实现车辆制动时信号能量的准确传递，有效
减少车辆紧急制动的延时，提高夜间制动车辆的安全性。

2.2改进设计具体要求
在改进国产汽车底盘的设计或配套设计，并在车辆设计中生产制动和控制系
统时，应特别优先确保底盘改进设计和升级所产生的整车制动和控制系统的性能
必须完全满足国家和中国强制性技术标准或相关法规或其他整车主要性能标准，即：整车改进升级后产生的国产车辆的制动和操作系统性能必须至少达到保证车
辆性能和良好稳定可靠性能的水平。

车辆的制动和操作系统性能已成为一项重要
的评价指标。

必须确定最小制动比和最大坡度下的最佳制动距离；可靠性也应尽
可能高，整车还应配备各种制动备用辅助系统，同时有效控制其他备用制动装置
的各种制动辅助能力，使车辆在整个主传动系统故障或运行停止后，即使在其他
主要动力源基本缺失的极端情况下，也不会失去紧急制动和制动等各种辅助运行
能力，车辆必须能充分保证整车制动辅助系统的正常、良好的制动性能和整车的
制动稳定性。

2.3改进设计方案
根据设计工作的需要，对底盘制动辅助系统进行设计改进，改进车辆原有的
液压和气动制动装置，将车辆上的后制动气室开关改为电气控制，增加串联阀、
制动开关和液压紧急联动控制阀，使车辆前后制动气室的控制系统也能参与车辆
制动的紧急联合制动。

制动阀改为步进电机直接电子控制，取消了气路控制管路，缩短了车轮制动和控制的工作时间。

3改进后底盘制动控制系统的工作原理
3.1前制动室制动
改进后的车辆底盘制动和转向悬挂系统改进安装后，当驾驶员在启动和制动
方向驾驶车辆时，前轮两侧制动活塞之间的两个充气芯管将相互向前滑动，以消
除溢出的气动密封间隙，使原本位于发动机前侧的其他两侧的进气口与制动气室
中部之间的间隙可以彼此垂直打开，储氧缸间隙中积聚的压缩气体只会直接通过
管道和前端制动阀自动进入前侧与制动气室之间的间隙，从而使前侧气室和制动
气室充分发挥前制动气室的通风效果。

当车辆驾驶员踩下后制动间隙踏板的固定
位置时，前制动间隙中的活塞排气管将自动向下打开，以促进侧活塞排气芯管持
续向上移动，以保持活塞气压与后制动间隙中前后制动活塞之间的工作压力之间
的平衡。

如果此时后轮的制动部分冲击力仍然相对不足，则车轮必须再次缓慢踩
下任何制动踏板，前后制动室中几乎所有位置的后轮制动装置进气口自然会自动
打开。

增加轮对前两制动室中所有后轮制动装置的进气压力，以提高车轮前后侧
的制动局部冲击能力。

在前轮后轮制动踏板起到结束作用后，只要驾驶员用一只
脚松开制动踏板，前后轮制动装置和系统的几乎所有部件所承受的制动压力将重
新恢复平衡，污水喷嘴将自动打开，所有部件的制动进风口将自动关闭，汽车底
盘上的所有四个前轮系统将自动完全释放并恢复到正常的制动冲击状态。

3.2后制动室制动
后主副制动室电机与前、后副主制动室电机之间的电制动及连接装置的结构
原理与基本制动电机的结构原理完全相同，除电机制动机构类型或电机与辅助后
主制动室内电机之间使用的连接装置为步进电机外。

技术参数在步进电机驱动系
统中，需要与伺服控制器芯片连接的重要设备通常是位于汽车制动系统踏板上的
运动传感器的速度传感器和汽车控制系统踏板加速度传感器中的踏板速度传感器。

一旦传感器感应到汽车控制系统踏板上的踏板速度及其运动响应过程，收集或记
录到车辆传感器的踏板动作信息数据将立即直接传输或输入到车辆制动和踏板控
制系统的芯片电路中，并根据车辆制动和踏板系统上运动的速度和实际行程，分
析和推断车辆运动施加给车辆驾驶员或控制装置人员的实际制动力的实际意图，
从而在实际的汽车电子制动系统中发挥更具体有效的作用。

同时，制动和转向电
子控制系统也能满足需要，并能自动实现快速有效的监控、处理和控制，在前后
车辆的轮盘转向制动和转向辅助制动系统的日常工作和运行中，对制动轮系统之
间传递的制动速度变化信号进行记录和综合信息检测分析，避免车辆各车轮系统
因制动抱死变形和侧滑而失效。

当车轮系统完成后制动盘的制动牵引时，步进电
机能直接提供给前轮的有效制动反推力必须完全或大于制动杆弹簧中弹簧的最大
弹簧压缩，使步进电机能充分保证有效可靠的直接制动反牵引。

4结束语
汽车底盘电子制动辅助系统的一些改进措施和功能设计主要是改进和调整后
盘式制动气室对全过程电伺服控制的功能，将后制动踏板与高速步进电机直接连接，提高后制动踏板控制动作的检测灵敏度，有效实现驾驶员对后轮旋转轨迹的
动态监控，避免驾驶员使用制动装置时前后轮严重抱死，造成重大安全操作事故。

汽车底盘制动辅助系统经过改进和设计调整后，制动控制能力有了很大提高。

而且，在这些改进后生产的汽车底盘制动辅助系统产品中，各辅助部件产品的实际
空档能很好地反映出来，解决了原有汽车制动控制能力严重不足、制动延时失效
等严重问题，它有效地提高了未来道路上车辆的安全制动和安全性。

参考文献
［1］汪洪波.基于功能分配的汽车底盘集成系统协调控制与稳定性分析［D］.合肥：合肥工业大学，2014.
［2］马国宸.基于分层式结构汽车底盘系统集成控制研究［D］.杭州：浙江
大学，2011.
［3］刘显贵.汽车底盘关键子系统的稳定性分析与集成控制研究［D］.合肥：合肥工业大学，2010.。