汽车坡路起车辅助气动系统设计
气动系统设计步骤
气动系统设计步骤气动系统设计步骤2009-07-14 08:53第五节气动系统设计的主要内容和步骤设计气动系统就是根据工作设备的控制功能要求，从种类与机能众多的元件中选择性能和参数最适合的元件，并将其巧妙合理地组合配置。
主要设计内容包括:系统方案的确定，气动元件的选型，管道设计，空压机的选型等。
气动系统的设计一般按下列步骤进行一、明确工作要求设计前一定要明确主机对气动系统控制的要求，主要包括以下几个方面:(1)运动和操作力的要求如主机的动作顺序，动作时间，运动速度及其可调范围，运动的平稳性，定位精度，操作力以及联锁和自动化程度等。
(2)工作环境条件如温度，防尘，防爆，防腐蚀要求及工作场地的空间等。
(3)与机、电、液控制相配合的情况，及其对气动系统的要求。
二、设计气动控制回路(1)列出气动执行元件的工作程序图。
(2)绘制X-D线图或卡诺图等，也可直接写出逻辑函数表达式。
(3)绘制逻辑原理图。
(4)绘制气动回路原理图。
(5)设计控制回路，根据实际情况合理选用全气控、电-气控制、逻辑控制，或者PLC控制等控制方案。
三、确定执行元件的规格确定执行元件的类型，如:气缸、摆动气缸或气马达。
执行元件的规格和安装形式，例如气缸，在确定其规格时，必须考虑:气缸的驱动力，摩擦阻力，运动速度，气缸的耗气量，结构尺寸和行程，传感器的安装位置，是否需要缓冲，工作温度范围，以及气缸的工作方向等。
在设计中，应该优先考虑采用标准规格的气缸。
四、确定气动控制控制阀1.确定控制元件类型2.确定控制元件的规格。
一般控制阀的通径可按阀的工作压力与最大流量确定。
(1)方向控制阀的规格根据执行元件的规格来确定方向控制阀的规格，选择时必须明确以下各项:流量特性，响应特性，工作温度范围，安装尺寸，最低工作压力和所用的润滑油等;并确定这些特性与执行元件之间是否匹配，能否满足系统的工作要求。
注意，选用方向控制阀的通径应该尽量一致，以便于配管。
(2)流量控制阀的规格流量控制阀包括节流阀和缓冲阀等，其性能对气缸运动的平稳性具有很大的影响。
手动挡汽车坡道起步辅助系统结构及控制原理设计
桥 受力 时发生 的扭 曲变化情 况 以及 档位位置 ． 并将 这些 信息提供 给 件 是轮 速传 感器 检测 到 了车 轮 向后转 动 ．那么 这时 车辆 已经后 溜 Ｂ Ｓ辅 助系统 ． Ａ Ｂ Ｓ在 紧 Ｅ Ｃ Ｕ作 为辅 助起步 信息 ， Ａ Ｂ Ｓ 系统上 集成有轮 速传感 器 ．所 以不需 了 针对这个 问题我们 可 以先来 参考一 下 Ａ
感． 而且不影响平地驾驶 特别是对于重庆这种坡道很多的山城来说 ． 检测 出来 传给 Ｅ Ｃ Ｕ ， 只要 这个扭矩值存 在 ． Ｅ Ｃ Ｕ就不会解 除制动 。 当
汽车坡路起车辅助气动系统设计-开题报告
毕业设计（论文）开题报告
三、技术路线（研究方法）
l、功能原理分析和试验
分析在汽车整个气路中HSA气动控制阀的位置及功能，采用通用的气动元件，设计能实现该功能的气动系统；搭建相应的实验平台，验证该气动系统的合理性。
2、结构设计
根据该系统的功能原理和实验结果，依据气动的原理和技术。
对整体式的HSA控制阀进行结构设计，包括连接方式、控制方式、各种密封结构和密封设计(阀通路间、控制活塞等的密封)的分析与对比，最后确定具体的结构形式。
3、进行结构参数的设计计算
利用机械设计与制造理论、摩擦学理论、流体力学、精密气动阀技术等，对公称通径、密封结构的迭量、主密封阀芯形式、垫型与锥型密封圈尺寸、O型密封圈与沟槽的尺寸及过盈量、密封力、阀芯连杆的直径、开口量，控制活塞的直径、复位弹簧等进行理论计算。
4、图纸的设计和样品的加工
根据结构设计和参数计算的结果，设计出HSA控制阀的图纸，并进行样品的加工。
5、测试
在实验平台上对HSA控制气阀进行动作原理测试、密封性能等性能测试；在此基础上在试验车辆上进行上车试验。
根据各次实验的结果和分析，对HSA控制阀进行进一步的改进和优化。
车辆工程毕业设计19汽车坡路起车辅助气动系统设计
目录摘要 (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 本课题的技术要求 (1)1.2 本课题主要完成的任务 (1)1.3 汽车坡路起车辅助气动系统的发展现状及趋势 (1)1.4 本课题的研究内容及意义 (2)第2章汽车坡路起车辅助气动系统的设计方案 (4)2.1 气动系统的组成 (4)2.2 气动系统的工作原理 (4)2.3 气动系统的总布置设计 (5)2.4本章小结 (6)第3章汽车坡路起车辅助气动系统控制阀的设计计算 (7)3.1 控制阀基本参数的确定 (7)3.2 控制阀结构参数的设计计算 (10)3.3 控制阀的阀芯密封力的计算 (13)3.4 控制阀O型密封圈的设计计算 (15)3.5 控制阀控制活塞的密封设计 (19)3.6 控制阀的阀芯套杆的设计计算 (22)3.7 控制阀控制活塞直径的计算校核 (25)3.8 控制阀弹簧的设计计算 (26)3.9 控制阀电磁阀的设计计算 (32)3.10本章小结 (33)第4章转速传感器与力传感器的选用及安装 (34)4.1 转速传感器的选用 (34)4.2 扭矩感器的选用 (48)4.3 本章小结 (40)结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)摘要针对目前手动档机动车半坡起步经常出现的溜车现象，设计一种适用于手动档机动车的半坡起步辅助气动系统。
包括确定起车斜坡起步辅助系统组成，确定各气动元件，根据辅助系统的工作要求对气动控制阀的结构进行设计，包括主阀芯的结构、密封件的结构等。
在分析汽车气压制动系的基本组成和工作原理的基础上，确定汽车斜坡起步辅助系统气动控制阀在汽车整个气动管路中的位置及功能，从而以通用的气动元件，设计和分析能够实现该功能的气动系统方案，并通过实验来验证该气动系统方案的合理性。
设计一种汽车斜坡起步辅助系统，并对汽车斜坡起步辅助系统气动控制阀进行设计。
半坡起步辅助系统的关键技术就是系统根据制动部件的支承反力的大小和方向的变化情况自动控制驻车制动力。
一种坡道起步辅助系统[实用新型专利]
![一种坡道起步辅助系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8d559a040975f46526d3e1ac.png)
专利名称：一种坡道起步辅助系统
专利类型：实用新型专利
发明人：陈宇果,周慧勤,曹桐军,陈培可,李敬斌,阮昆,戴超,王德君
申请号：CN201720771870.8
申请日：20170628
公开号：CN207000442U
公开日：
20180213
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型属于电子控制技术领域，提供了一种坡道起步辅助系统，包括：电源、坡道辅助控制器、手刹开关、制动开关、坡度传感器、发动机控制单元、辅助制动系统，所述电源给所述坡道辅助控制器和所述辅助制动系统供电，所述手刹开关、所述制动开关、和所述坡度传感器分别与所述坡道辅助控制器的一个输入端相连，所述手刹开关和所述制动开关的另一端接地，所述辅助制动系统的输入端与所述坡道辅助控制器的输出端相连，所述发动机控制单元通过CAN总线与所述坡道辅助控制器相连。
利用本实用新型可以有效防止在坡道起步时，由于驱动力不足而导致发生溜坡等情况。
申请人：安徽江淮汽车集团股份有限公司
地址：230601 安徽省合肥市桃花工业园始信路669号
国籍：CN
代理机构：北京维澳专利代理有限公司
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汽车上坡下坡辅助制动控制系统
上坡／下坡辅助制动控制系统( HAC/DAC)第一节斜坡起步辅助控制系统（HAC)HAC即High Hill Asist Control，指上坡（斜坡）起步辅助控制。
DAC即Down Hill Asist Control，指下坡辅助控制。
在斜坡起步时，该系统在松开制动踏板，踩下加速踏板的间隔时阻止车辆后溜，提高车辆斜坡起步的安全性和可靠性，如图6-1所示。
一、工作条件HAC系统工作要求满足以下几个条件（如图6-2所示):(1）档位要求在D位、4位、3位、2位或者是L位，在R位置时不工作.（2）车速要求大于Okm/h。
(3)每个车轮的旋转方向和车辆所在档位的行驶方向相反。
HAC系统工作时防滑指示灯会闪烁,蜂鸣器会呜叫.二、工作过程HAC系统组成原理如图6—3所示:1．主动及被动轮速传感器的比较主动及被动轮速传感器的比较见表6—1。
安装位置见图6—4.2．检测车速的方法如图6-5所示，主动型轮速传感器输出的是数字信号，即方波脉冲电压信号，该信号随着车轮转速的升高，脉冲的频率升高，而传感器信号电压的幅值不变.被动型传感器发出的是模拟电压信号,是正弦波信号,被动型传感器信号随车速的升高，交流电压增大，脉冲的频率和电压均升高.3．轮速传感器检测旋转方向的方法新型的轮速传感器能够检测出车轮的旋转方向，用来判断车辆的实际行驶方向,如图6-6所示。
新型的轮速传感器内部有两个磁阻，在车轮转动时产生两个轮速信号，把这两个轮速信号进行叠加在一起后，再发送到电脑，由于车辆向前或者向后行驶时，两个磁阻发出的信号是不同的，所以电脑可以根据传感器信号来判断车轮的旋转方向和车辆的实际行驶方向，如图6-7所示。
第二节下坡辅助控制系统（ DAC)一、工作条件车辆在下坡行驶时不用踩下制动踏板,不用调节加速踏板的开度,DAC系统对4个车轮的制动力自动进行浯亏，防止车辆下坡时车速过快，自动调节车辆的速度。
其速度标准见表6-2.如图6—8、图6—9所示，DAC系统必须满足下列条件才会工作：（1) DAC开关接通，DAC指示灯点亮：（2)车速大于5km/h，小于25km/h：(3)加速踏板和制动踏板均未踩下.(4)车轮转速升高.二、故障诊断（见表6—3）第七章电子制动力分配系统（ EBD/EBV）第一节概述EBD即Electronic Brake - force Distribution的英文简称,其含义是电子制动力分配系统。
手动档机动车坡道起步辅助系统设想
手动档机动车坡道起步辅助系统设想一、引言在日常驾驶过程中，驾驶员有时需要在立交桥或者斜坡上发动汽车。
汽车从驻车状态转入行驶状态，称之为半坡起步。
手动档机动车在坡道向上起步时，需要将离合器踏板踩至离合器行程的中间某个位置（俗称半联动状态），半联动状态需要根据汽车的承载载荷及斜坡的坡度大小来调整控制，也就是说，使离合器踏板处于中间什么位置是需要根据具体情况来调整的。
对于熟练的手动档机动车驾驶员来说，他们根据经验可以较好地控制半联动状态，使机动车在斜坡上平稳起步。
但对于不熟练的手动档驾驶员来说，半坡起步则是一项较难掌握的操作技术，而且机动车处于半联动状态时，会加剧燃油的无功消耗和摩擦衬片的损耗。
如果半联动技术掌握的不好，在汽车半坡起步时就很容易造成汽车熄火溜车，有可能导致与后面的车辆发生碰撞事故。
本课题研究的目的就是针对手动档机动车半坡起步时出现的溜车现象，开发一种结构简单、易操作、半坡起步不溜车、制动性能好的半坡起步辅助系统。
二、相关技术介绍（一）汽车电子制动技术介绍。
汽车电子是指应用于汽车之上的有利于增加汽车驾驶安全性、减少燃料消耗、减少废气排放以及增加驾乘舒适性和便捷性的电子装置。
汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物，汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命。
在现代汽车上电子技术的应用越来越广泛，汽车已经由单纯的机械产品发展为高级的机电一体化产品。
社会的需求、法规的强制推动和技术的进步，是使汽车上采用电子技术并蓬勃发展的根本原因。
许多机械控制系统被电子控制系统所取代，使汽车电子化的程度越来越高。
自从汽车问世以来，制动系统在车辆行车和驻车的安全方面扮演着至关重要的角色。
近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。
众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。
目前已广泛采用的汽车电子制动技术主要有防抱死制动系统（ABS）、驱动防滑系统（ASR）、车辆稳定电控系统(ESP)、电子制动力分配装置（EBD）、电子控制刹车辅助系统(EBA)等。
汽车底盘电控技术19-斜坡起步辅助控制系统(HAC)
教学
反思
该课上得比较成功，体现在课堂气氛较好，同学们能掌握学习的目标内容，通过联系实际举例进行讲解，让学生能学习到斜坡起步辅助控制系统(HAC)和下坡辅助控制系统( DAC)。
任务图纸
HAC即High Hill Asist Control，指上坡（斜坡）起步辅助控制。
DAC即Down Hill Asist Control，指下坡辅助控制。
在斜坡起步时，该系统在松开制动踏板，踩下加速踏板的间隔时阻止车辆后溜，提高车辆斜坡起步的安全性和可靠性，如图6-1所示。
一、工作条件
HAC系统工作要求满足以下几个条件（如图6-2所示）：
(1)档位要求在D位、4位、3位、2位或者是L位，在R位置时不工作。
一、工作条件
车辆在下坡行驶时不用踩下制动踏板，不用调节加速踏板的开度，DAC系统对4个车轮的制动力自动进行浯亏，防止车辆下坡时车速过快，自动调节车辆的速度。其速度标准见表6-2。
如图6-8、图6-9所示，DAC系统必须满足下列条件才会工作：
(1) DAC开关接通，DAC指示灯点亮：
(2)车速大于5km/h，小于25km/h：
学生举手应答点名考勤表3分钟课题引入1斜坡起步辅助控制系统hac老师讲解老师讲解斜坡起步辅助控制系统hac作用斜坡起步辅助控制系统hac工作过程5分钟理论授新1斜坡起步辅助控制系统hac2下坡辅助控制系统dac讲授实物展示板书老师示范下坡辅助控制系统dac原理总结下坡辅助控制系统dac结构工作原理30分钟总结及评价分析课题完成情况总结归纳任务的知识要点知识要点ppt板书教师根据学生任务完成情况进行评价是否完成任务
(2)车速要求大于Okm/h。
(3)每个车轮的旋转方向和车辆所在档位的行驶方向相反。
关于车辆的坡道起步辅助策略
关于车辆的坡道起步辅助策略Mickael Mallet，Montigny-Le-Bretonneux（FR），Richard Pothin，Jouars-Pontchartrain（FR）信件地址：OBLON，SPIVAK，MCCLELLAND MAIER&NEUSTADT,L.L.P.1940 DUKE STREET ALEXANDRIA,VA 22314（US）代理人：Renault S.A.S.,Boulogne Billancour(FR)申请号专利合作条约申请：2008.4.2专利号：摘要对于一辆车的驾驶员来说在坡道辅助的方式上，需要要有一个制动系统，一个电子制动控制，提供至少一个主缸压力传感器，靠那个压力，在车辆上的每一个卡钳都能被控制。
方法包括:估算离合器所能传递的扭矩，记录这个信息，对应于主缸压力，这个压力是驾驶员踩下制动踏板产生的，并且记录信息，记录对应的主缸压力值，当驾驶员再次用力的踩下制动踏板或者释放一部分。
当驾驶员完全放开制动踏板的时候，制动系统会保持卡钳上的压力在一个预定的时间内，这个压力的设定值与最后记录的压力值是相等的。
关于车辆的坡道起步辅助策略目前的发明是关于车辆的一种坡道起动辅助装置。
它更加具体详细的涉及到对于拥有手动变速箱的车辆的坡道起步辅助装置，基于液压制动电路。
在如今的车辆，坡道起步（或从坡道上开始移动的时候）对于驾驶员来说是一种压力源，驾驶员尽力去限制他的车来回滚动。
在一般情况下，他要尽快移动他的脚从制动踏板到油门踏板，这样才能使车辆没有足够的时间滚下坡。
这种解决方法，避免这种压力源现在是已知的了。
DE 102 42 122文件提出了一种方法，这个方法是，在刹车释放，作为一个职能，将扭矩传递给离合器。
为此，该方法初步确定施加在车轮上的纵向力及施加在车辆上的惯性力，后者是静止的，然后，估算出发动机扭矩，推导了传递到离合器上的瞬时扭矩。
如果这样计算的传递扭矩是高到足以弥补由于斜坡而产生的纵向力，然后释放刹车装置。
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关键字：汽车；坡路起步；气动控制; 传感器；起步辅助系统
ABSTRACT
According to the manual green hill starting motor vehicle often sneak car, and designed a kind of phenomenon applies to manual Gear motor vehicle green hill start auxiliary pneumatic system. Including sure start up car auxiliary system composition, slope determines various pneumatic components, according to the work of auxiliary system requirements of pneumatic control valve of the structure design, including the main valve core structure, seal structure, etc. On the analysis of car air brake the basic composition and working principle, and on the basis of sure start pneumatic auxiliary system car slope in the pneumatic pipe valves car the position and functions, thus to general pneumatic components, design and analysis can realize the function of the pneumatic system solutions, and through the experiments to verify the pneumatic system solutions of rationality. Design a car slope, and start auxiliary system car slope started auxiliary system design of the pneumatic control valves. Slope started auxiliary system is the key technology of brake parts of supporting system according to the size of the force and the direction of the change of the automatic control system in car power. Start auxiliary system can completely solve manual started after the motor vehicle ramp slip phenomenon, effectively prevent slipped the hidden trouble of the car, and do not produce influence the ground started. So, Slope started auxiliary system development has very important significance.
1.1 本课题的技术要求....................................................................................................1 1.2 本课题主要完成的任务............................................................................................1 1.3 汽车坡路起车辅助气动系统的发展现状及趋势....................................................1 1.4 本课题的研究内容及意义........................................................................................2
Keyword：Automobile；Hill start；Pneumatic control；sensor；Started auxiliary sys........................................................................................................ Ⅱ 第 1 章 绪论........................................................................................................ 1
摘
要
针对目前手动档机动车半坡起步经常出现的溜车现象，设计一种适用于手动 档机动车的半坡起步辅助气动系统。包括确定起车斜坡起步辅助系统组成，确定各气 动元件， 根据辅助系统的工作要求对气动控制阀的结构进行设计， 包括主阀芯的结构、 密封件的结构等。 在分析汽车气压制动系的基本组成和工作原理的基础上，确定汽车斜坡起步辅助 系统气动控制阀在汽车整个气动管路中的位置及功能，从而以通用的气动元件，设计 和分析能够实现该功能的气动系统方案， 并通过实验来验证该气动系统方案的合理性。 设计一种汽车斜坡起步辅助系统，并对汽车斜坡起步辅助系统气动控制阀进行设计。 半坡起步辅助系统的关键技术就是系统根据制动部件的支承反力的大小和方向的 变化情况自动控制驻车制动力。起步辅助系统可以彻底解决手动档机动车坡道起步时 的后溜现象，有效地防止溜车产生的隐患，且不影响平地起步。所以说，半坡起步辅 助系统的开发具有极其重要的意义。