闡述專用汽車底盤制動系統的改進設計

程金濤

摘 要：制動系統可以讓汽車按照駕駛員的要求減速，并使車輛在停放過程中更加可靠，所以汽車底盤制動系統是確保行車安全非常重要的一個系統。針對汽車底盤制動系統的功能和作用改進這一系統，希望可以提高汽車底盤制動系統的制動性能，減少安全事故的發生。

關鍵詞：汽車；底盤制動系統；制動性能；改進設計

中圖分類號：U463.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.02.113

1 原有汽車底盤制動系統的構成

汽車底盤制動系統主要由四個部分構成，分別是供能裝置、傳動裝置、制動裝置和控制裝置。其中，供能裝置主要為汽車的制動系統提供必要的能源，使汽車制動裝置在啟動時有充分的能源；傳動裝置主要是將供能裝置產生的能源傳送到制動裝置中，讓制動裝置更加順利地啟動；制動裝置是底盤制動系統中最重要的裝置，包括行車制動、駐車制動、應急制動和輔助制動四個部分；控制裝置是對汽車底盤制動系統中各個子系統進行控制的裝置。在汽車底盤制動系統中，制動裝置最關鍵的作用是行車制動和駐車制動。這兩個作用分別對應的子系統共同使用汽車的制動鼓和剎車片實現汽車制動。車輛正常行駛時，會應用行車制動來控制車輛的制動鼓和剎車片；車輛緊急制動時，就會啟動駐車制動系統控制制動鼓和剎車片，保證車輛能夠有效制動。但是在緊急制動的過程中，駐車制動的制動力往往太小，不能使車輛及時停止下來，這就需要改進汽車底盤制動系統，提高車輛的制動力。汽車底盤制動系統如圖1所示。

汽車在緊急制動時，控制系統接收到緊急制動信號，駐車制動的閥門就會自動打開，控制系統會通過繼動器控制后制動室，使后制動室打開，實現車輛的緊急制動。在緊急制動的過程中，車輛的前制動室是不參與緊急制動的，所以汽車的緊急制動系統不是特別完善。在改進設計汽車底盤制動系統時，要使前制動室也參與到汽車的緊急制動中來，使控制系統通過繼動器為前、后制動室共同提供制動信號，提高車輛的緊急制動性能。

2 汽車底盤制動系統改進設計的思路

2.1 改進設計方向

因為原有的底盤制動系統需要通過繼動器啟動制動室的儲氣裝置，才能啟動后制動室，所以在制動的過程中，會存在一定的延時。為了保證制動系統啟動的及時性，可以利用電傳動的方式來實現制動信號的傳遞，有效減少車輛緊急制動的延時，提高車輛行駛的安全性。

2.2 改進設計具體要求

在改進設計汽車底盤制動系統時，要保證改進后的制動系統滿足我國相關的各項標準，即改進后的制動系統要具有較好的制動性能，制動性能評價指標有坡度制動比和制動距離；可靠性要高，而且要有備用系統對制動器進行輔助控制，以免在主系統失效后，汽車失去緊急制動能力，即使在動力源缺失的情況下，也能保證制動系統的制動性能，保證制動穩定性。

2.3 改進設計方案

底盤制動系統的改進設計需要改進原有的氣動制動裝置，將汽車的后制動室改為電控制，并增加串聯閥門、制動器和緊急控制閥，使前制動室也參與到車輛的緊急制動中。將制動閥門改為步進電機直接控制，取消氣路控制管道，縮短車輪的制動控制時間。利用電控制可以實現對后輪運行狀況的監視，避免出現車輪抱死的情況，影響車輛制動安全。改進后，制動系統原有的前制動室保持不變，但取消了原本后制動室的氣路控制，利用傳感器、步進電機、大功率電路控制系統等實現車輛的制動控制。底盤制動控制系統改進設計方案如圖2所示。

3 改進后底盤制動控制系統的工作原理

3.1 前制動室制動

改進底盤制動系統后，駕駛員在制動時，前輪制動的芯管會排除氣動間隙，使前制動室的進氣口打開，儲氣筒中的氣體會直接通過制動閥門進入前制動室中，促使前制動室發揮制動作用。當駕駛員踩住制動踏板不動時，前制動的氣孔會促使通氣芯管向上移動，使制動活塞兩側的壓力平衡。如果制動力不足，則再次踩下制動踏板，前制動室中的進氣口就會打開，加大前制動室的制動壓力，提高制動能力。當制動結束后，駕駛員松開踏板，前制動裝置中所有的壓力回歸平衡，排氣口打開，所有的進氣口關閉，汽車的前輪就完全解除了制動狀態。前制動裝置的結構如圖3所示。

3.2 后制動室制動

后制動室與前制動室的制動結構基本相同，只是后制動室的制動連接為步進電機。步進電機連接的是制動踏板上的傳感器和踏板加速度的傳感器，傳感器感覺到踏板的運動后，就會將采集到的信息傳遞到制動控制系統中，根據制動踏板的運動行程分析車輛駕駛人員的制動意圖，然后發揮具體的制動作用。制動控制系統還可以對后制動系統中車輪的轉速進行監控和分析，避免車輪出現抱死和滑移的現象。車輪在后制動時，步進電機提供的推力必須大于制動閥中彈簧的壓縮量，這樣才能有

效起到制動作用。后制動控制系統需要分析車輛制動意圖，并監控車輪的轉速等，所以控制系統需要具備很高的控制穩定性，避免處理速度過慢，影響整個步進電機的運轉，導致車輛后制動系統的制動效能不能有效發揮出來。

4 結束語

汽車底盤制動系統的改進和設計主要是將后制動室改進為電動控制，將制動踏板與步進電機連接，增加制動控制的靈敏度，并實現對后輪轉動情況的監控，避免在制動時出現車輪抱死情況，導致安全事故的發生。汽車底盤制動系統經過改進設計之后，制動能力得到明顯提高，而且在改進后的底盤制動系統中，各個部件的使用性能良好，解決了原有汽車制動能力不足、制動延緩等問題，有效提高了車輛行駛的制動安全性。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕