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汽车制动系统的设计

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摘要

汽车是现代交通工具中用得最多,最普遍,也是最方便的交通运输工具。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关健装置,是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性要求越来越高,为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。

本说明书主要设计了哈飞赛豹轿车制动系统。首先介绍了汽车制动系统的发展、结构、分类,并通过对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。最终确定方案采用液压双回路前盘后鼓式制动器。除此之外,它还对前后制动器、制动主缸进行设计计算,主要部件的参数选择及制动管路布置形式等的设计过程。

关键字:制动;鼓式制动器;盘式制动器;液压;制动主缸

ABSTRACT

Automobile is the modern traffic tools, the most common used most, also be the most convenient traffic transportation. Automobile brake system is automobile chassis to an important system, it is restricted by the car of the movement of the device. And the brake is brake system directly effect the automobile sport in a restricted key device, is the most important safety car parts. The automobile braking performance directly influence the car driving safety. With the rapid development of the industry and highway traffic density increases day by day, the people to the safety and reliability of the demand is higher and higher, to ensure the safety of the person and vehicles, must be equipped with very reliable car brake system.

This manual mainly designed saibao hafei car brake system. First this paper reviewed the automobile braking system development, structure, classification, and through to the drum brake disc brake and the structure of the advantages and disadvantages and analyzed. Ultimately determine the scheme adopts hydraulic double circuit qianpan hougu type brake. In addition, it's still around to brake and brake main cylinder design, calculation of the main parts of parameter selection and brake pipe, the design process of decorate a form, etc.

Key words: Braking; Brake drum; Brake disc; Hydroid pressure;Braking cylinder

目录

摘要 (Ⅰ)

Abstract (Ⅱ)

第1章绪论 (1)

1.1汽车制动系的研究的目的和意义 (1)

1.2汽车制动系统的研究现状和发展趋势 (1)

1.3汽车制动系设的计要求 (5)

第2章制动系统总体方案的确定 (7)

2.1 制动系统的分类及作用 (7)

2.2 制动系统的主要参数的确定及计算 (8)

2.2.1 制动力与制动力分配系数 (8)

2.2.2 同步附着系数 (9)

2.2.3 制动器最大制动力矩 (9)

2.2.4 制动器因数 (10)

2.3 本章小结 (11)

第3章制动驱动机构的设计 (12)

3.1 制动驱动机构的结构型式选择 (12)

3.2 液压制动驱动机构的设计计算 (13)

3.2.1 制动轮缸直径与工作容积 (13)

3.2.2 制动主缸直径与工作容积 (14)

3.2.3 制动踏板力与踏板的行程 (14)

3.3 本章小结 (15)

第4章制动器设计和计算 (16)

4.1 制动器方案确定 (16)

4.1.1鼓式制动器 (16)

4.1.2盘式制动器 (18)

4.2 鼓、盘式制动器的主要参数的确定 (19)

4.2.1 鼓式制动器的结构参数和摩擦系数 (19)

4.2.2 盘式制动器主要参数的确定 (20)

4.3 制动器的设计与计算 (21)

4.3.1 制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律 (21)

4.3.2 制动蹄片上的制动力矩 (22)

4.3.3 摩擦衬块的磨损特性计算 (23)

4.3.4 制动器热容量和温升的核算 (25)

4.3.5 盘式制动器制动力矩的计算 (26)

4.3.6驻车制动计算 (27)

4.4 制动器主要零部件的结构设计 (28)

4.4.1 制动鼓 (28)

4.4.2 制动蹄 (29)

4.4.3 制动底板 (30)

4.4.4 制动蹄的支承 (30)

4.4.5 制动轮缸 (30)

4.4.6 制动盘 (30)

4.4.7 制动钳 (31)

4.4.8 制动块 (31)

4.4.9 摩擦材料 (31)

4.4.10 制动器间隙的调整方法及响应机构 (31)

4.5 本章小结 (32)

结论 (33)

参考文献 (34)

致谢 (35)

附录 (36)

第1章绪论

1.1汽车制动系的研究的目的和意义

汽车制动系是用于使行驶中的汽车减速或停车,使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停止的汽车停在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构,汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大,为了保证行车安全,停车可靠,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好,制动系工作可靠的汽车才能充分发挥其性能。

汽车制动系至少应有两套独立的制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置,重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置及辅助制动装置,牵引汽车还应有自动制动装置。

行车制动装置用于使行驶中的汽车强制减速或停车,并使汽车在下断坡时保持适当的稳定的车速。其驱动机构常采用双回路或多回路机构,以保证其工作可靠。

驻车制动装置用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至在斜坡上,它也有助于汽车在坡路上起步。驻车制动装置应采用机械式驱动机构而不用液压或气压驱动,以免其发生故障。

应急制动装置用于当行车制动装置意外发生故障而失效时,则可利用其机械力源(如强力压缩弹簧)实现汽车制动。应急制动装置不必是独立的制动系统,它可利用行车制动装置或驻车制动装置的某些制动器件。应急制动装置也不是每车必备的,因为普通的手力驻车制动器也可以起到应计制动的作用。

辅助制动装置用在山区行驶的汽车上,利用发动机排气制动或电涡流制动等的辅助制动装置,可使汽车下长坡时长时间而持续地减低或保持稳定车速,并减轻或解除行车制动器的负荷。

1.2汽车制动系统的研究现状和发展趋势

1)制动控制系统的历史

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,机械制动虽已满足车辆制动的需要,但随着汽车自质量的增加,助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时,开始出现真空助力装置。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。

随着科学技术的发展及汽车工业的发展,尤其是军用车辆及军用技术的发展,车辆制动有了新的突破,液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight

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。

2)制动控制系统的现状

当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。

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。

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)。

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。

3)制动控制系统的发展

今天,ABS/ASR已经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。

车辆制动控制系统的发展主要是控制技术的发展。一方面是扩大控制范围、增加控制功能;另一方面是采用优化控制理论,实施伺服控制和高精度控制。

经过了一百多年的发展,汽车制动系统的形式已经基本固定下来。随着电子,特别是大规模、超大规模集成电路的发展,汽车制动系统的形式也将发生变化。如凯西-海斯(K-H)公司在一辆实验车上安装了一种电-液(EH)制动系统,该系统彻底改变了制动器的操作机理。通过采用4个比例阀和电力电子控制装置,K-H公司的EBM就能考虑到基本制动、ABS、牵引力控制、巡航控制制动干预等情况,而不需另外增加任何一种附加装置。EBM系统潜在的优点是比标准制动器能更加有效地分配基本制动力,从而使制动距离缩短5%。一种完全无油液、完全的电路制动BBW(Brake-By-Wire)的开发使传统的液压制动装置成为历史。

4) 全电路制动(BBW)

BBW是未来制动控制系统的L发展方向。全电制动不同于传统的制动系统,因为其传递的是电,而不是液压油或压缩空气,可以省略许多管路和传感器,缩短制动反应时间。全电制动的结构如图2所示。其主要包含以下部分:

(a)电制动器。其结构和液压制动器基本类似,有盘式和鼓式两种,作动器是电动机;

(b)电制动控制单元(ECU)。接收制动踏板发出的信号,控制制动器制动;接收驻车制动信号,控制驻车制动;接收车轮传感器信号,识别车轮是否抱死、打滑等,控制车轮制动力,实现防抱死和驱动防滑。由于各种控制系统如卫星定位、导航系统,自动变速系统,无级转向系统,悬架系统等的控制系统与制动控制系统高度集成,所以ECU还得兼顾这些系统的控制;

(c)轮速传感器。准确、可靠、及时地获得车轮的速度;

(d)线束。给系统传递能源和电控制信号;

(e)电源。为整个电制动系统提供能源。与其他系统共用。可以是各种电源,也包括再生能源。

从结构上可以看出这种全电路制动系统具有其他传统制动控制系统无法比拟的优点:

(a)整个制动系统结构简单,省去了传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、助力装置。液压阀、复杂的管路系统等部件,使整车质量降低;

(b)制动响应时间短,提高制动性能;

(c)无制动液,维护简单;

(d)系统总成制造、装配、测试简单快捷,制动分总成为模块化结构;

(e)采用电线连接,系统耐久性能良好;

(f)易于改进,稍加改进就可以增加各种电控制功能。

全电制动控制系统是一个全新的系统,给制动控制系统带来了巨大的变革,为将来的车辆智能控制提供条件。但是,要想全面推广,还有不少问题需要解决:电制动控制系统首先用在混合动力制动系统车辆上,采用液压制动和电制动两种制动系统。这种混合制动系统是全电制动系统的过渡方案。由于两套制动系统共存,使结构复杂,成本偏高。

随着技术的进步,上述的各种问题会逐步得到解决,全电制动控制系统会真正代替传统的以液压为主的制动控制系统。

5) 结论

综上所述,现代汽车制动控制技术正朝着电子制动控制方向发展。全电制动控制因其巨大的优越性,将取代传统的以液压为主的传统制动控制系统。同时,随着其他汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展,电子元件的成本及尺寸不断下降。

汽车电子制动控制系统将与其他汽车电子系统如汽车电子悬架系统、汽车主动式方向摆动稳定系统、电子导航系统、无人驾驶系统等融合在一起成为综合的汽车电子控制系统,未来的汽车中就不存在孤立的制动控制系统,各种控制单元集中在一个ECU中,并将逐渐代替常规的控制系统,实现车辆控制的智能化。

但是,汽车制动控制技术的发展受整个汽车工业发展的制约。有一个巨大的汽车现有及潜在的市场的吸引,各种先进的电子技术、生物技术、信息技术以及各种智能技术才不断应用到汽车制动控制系统中来。同时需要各种国际及国内的相关法规的健全,这样装备新的制动技术的汽车就会真正应用到汽车的批量生产中。

1.3 汽车制动系统的设计要求

本设计研究的主要内容:设计完成汽车制动系统,包括制动系统的类型选择、总体布置形式,制动系统各零部件的结构设计和性能分析。

设计要求:

(1)各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家要求、法规制定的有关要求外,也要考虑到我的制动系统应符合现在国内汽车市场的低成本和高性能的要求。

(2)具有足够的制动效能,包括行车制动效能和驻车制动效能。行车制动效能是由在一定的制动初速度下及最大踏板力下的制动减速器和制动距离两项指标来评定的。制动距离直接影响着汽车的行驶安全性。

(3)工作可靠。为此,设计两套系统:行车制动系统和驻车制动系统,且它们的驱动机构是独立的,而行车制动装置的制动驱动机构至少应有两套独立的管路,当其中一套失效时,另一套应保证汽车制动效能不低于正常值的30%;驻车制动装置应采用工作可靠的机械式制动驱动机构。

(4)制动效能热稳定性好。汽车的高速制动、短时间的频繁重复制动,尤其使下长坡时的连续制动,均会引起制动器的温升过快,温度过高。提高摩擦材料的高温摩擦稳定性,增大制动鼓、盘的热容量,改善其散热性或采用强制冷却装置,都是提高抗热衰退的措施。

(5)制动效能的水稳定性好。制动器摩擦表面浸水后,会因水的润滑作用而使摩擦副的摩擦系数急剧减小而发生所谓的“水衰退”现象。一般规定在出水后反复制动5~15次,即应恢复其制动效能。良好的摩擦材料的吸水率低,其摩擦性能恢复迅速。另外也应防止泥沙等进入制动器摩擦副工作表面,否则会使制动效能降低并加速磨损。

(6)制动时的汽车操纵稳定性好。即以任何速度制动,汽车均不应失去操纵性和方向稳定性。通过ABS来调节前后轮的制动油压来实现。为此,汽车前、后轮制动器的制动力矩应有适当的比例,最好能随各轴间载荷转移情况而变化;同一车轴上的左、

汽车专业毕业设计(论文)任务书

08汽车毕业设计(论文)任务书 设计时间:2010年10月25日-2011年5月25日 指导教师: 电话: E—mail: 一、目的 毕业设计与毕业实习论文是完成教学计划达到专科生培养目标的重要环节,是教学计划中综合性最强的实践教学环节,通过这项实践环节可以培养学生的思想、工作作风,提高学生的实际各项能力,提高毕业生全面素质。 毕业设计与毕业实习论文的教学目标是使学生在以下几方面的能力得到训练和提高: 1、综合运用所学专业知识分析、解决实际问题的能力; 2、掌握文献检索、资料查询的基本方法及获取新知识的能力; 3、书面和口头表达的能力; 4、协作配合工作的能力. 二、对毕业学生的要求 1、学生在此期间应定期与指导教师联系,汇报设计进展情况; 2、及时将疑难问题请教指导教师; 3、严禁抄袭,否则毕业设计无成绩; 4、按要求在5月30日前上交论文给指导教师,过期不予答辩; 5、未按要求完成论文的学生不能毕业; 6、要求计算说明书计算准确、文字通顺、书写工整; 7、要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定。 三、相关说明 1、每个学生必须独立完成毕业设计论文; 2、论文书写规范、文字通顺、图表清晰、测试数据完整、结论明确,论文后附参考文献名; 3、字数一般不少于4000字; 4、论文正文字体为小四号,用A4纸打印,装订成册。

五、成绩评定办法 参见毕业综合实践(毕业论文)成绩评定办法执行。 六、毕业论文的参考课题 可以结合本身工作性质,在提前告知指导教师并得到认可后,可自选题目。也可从以下(一)或(二)课题中任选一个课题: (一)毕业设计及论文的自选参考课题如下 汽车检测与维修专业毕业论文选题方向和标题参考 一、某种车型某个系统(或总成)的结构特点和检修分析,如: 1、帕萨特B5轿车防抱死系统及其检修 2、汽车排放污染的控制技术 3、浅谈捷达轿车电控燃油喷射系统

制动系统匹配设计计算分解

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表2 零部件主要参数制动系统设计计算 1.地面对前、后车轮的法向反作用力 地面对前、后车轮的法向反作用力如图1所示。 图1 制动工况受力简图由图1,对后轮接地点取力矩得:

式中:FZ1(N):地面对前轮的法向反作用力;G(N):汽车重力;b(m):汽车质心至后轴中心线的水平距离;m(kg):汽车质量;hg(m):汽车质心高度;L(m):轴距;(m/s2):汽车减速度。 对前轮接地点取力矩,得: 式中:FZ2(N):地面对后轮的法向反作用力;a(m):汽车质心至前轴中心线的距离。 2.理想前后制动力分配 在附着系数为ψ的路面上,前、后车轮同步抱死的条件是:前、后轮制动器制动力之和等于汽车的地面附着力;并且前、后轮制动器制动力Fm1、Fm2分别等于各自的附着力,即:

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4.1 冷却介质 (3) 4.2 水泵 (4) 4.3 节温器 (4) 4.4 风扇 (4) 4.5 散热器 (5) 4.6 汽缸水套及其他密封装置 (5) 4.7 冷却系统智能控制 (5) 4.7.1 系统组成 (5) 4.7.2 单片机控制系统工作原理 (6) 4.7.3 单片机系统控制过程 (6) 5 冷却系统的检修 (7) 6 温度设定点 (7) 6.1 提高温度设定点 (8) 6.2 降低温度设定点 (8) 结论 (9) 参考文献 (10) 谢辞 (11)

1 引言 一台发动机,冷却系统的维修率一直居高不下,往往会引起发动机其他构件损坏,特别是随着车辆行驶里程的增加,冷却系统的工作效率逐渐下降,对发动机的整体工作能力产生较大影响,冷却系统的重要性在于维护发动机常温下工作,尤如人体的皮肤汗腺,如果有一天,人体的汗腺不能正常工作,那么身体内的热量将无法散去,轻则产生中暑,重则休克。 2 冷却系的概述 冷却系的主要功用是把受热零件吸收的部分热量及时散发出去,保证发动机在最适宜的温度状态下工作。 冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷,如果把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置称为风冷系。而把这些热量先传给冷却水,然后再散入大气而进行冷却的装置称为水冷系。由于水冷系冷却均匀,效果好,而且发动机运转噪音小,目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。 不论采何种方式冷却,正常的冷却系统必须确保引擎在各样行驶环境都不致过热。 3 风冷却系 风冷却系是利用高速空气流直接吹过气缸盖和气缸体的外表面,把从气缸内部传出的热量散发到大气中去,以保证发动机在最有利的温度范围内工作。 发动机气缸和气缸盖采用传热较好的铝合金铸成,为了增大散热面积各缸一般都分开制造,在气缸和气缸盖表面分布许多均匀排列的散热片,以增大散热面积,利用车辆行驶时的高速空气流,把热量吹散到大气中去。 由于汽车发动机功率较大,需要冷却的热量较多,多采用功率、流量较大的轴流式风扇以加强发动机的冷却。为了有效地利用空气流和保证各缸冷却均匀,在发动机上装有导流罩和分流板和气缸导流罩。 虽然风冷却系与水冷却系比较,具有结构简单、重量轻、故障少,无需特殊保养等优点,但是由于材料质量要求高,冷却不够均匀,工作噪音大等缺点,目前在汽车上很少使用。

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汽车专业毕业设计外文翻译

On the vehicle sideslip angle estimation through neural networks: Numerical and experimental results. S. Melzi,E. Sabbioni Mechanical Systems and Signal Processing 25 (2011):14~28 电脑估计车辆侧滑角的数值和实验结果 S.梅尔兹,E.赛博毕宁 机械系统和信号处理2011年第25期:14~28

摘要 将稳定控制系统应用于差动制动内/外轮胎是现在对客车车辆的标准(电子稳定系统ESP、直接偏航力矩控制DYC)。这些系统假设将两个偏航率(通常是衡量板)和侧滑角作为控制变量。不幸的是后者的具体数值只有通过非常昂贵却不适合用于普通车辆的设备才可以实现直接被测量,因此只能估计其数值。几个州的观察家最终将适应参数的参考车辆模型作为开发的目的。然而侧滑角的估计还是一个悬而未决的问题。为了避免有关参考模型参数识别/适应的问题,本文提出了分层神经网络方法估算侧滑角。横向加速度、偏航角速率、速度和引导角,都可以作为普通传感器的输入值。人脑中的神经网络的设计和定义的策略构成训练集通过数值模拟与七分布式光纤传感器的车辆模型都已经获得了。在各种路面上神经网络性能和稳定已经通过处理实验数据获得和相应的车辆和提到几个处理演习(一步引导、电源、双车道变化等)得以证实。结果通常显示估计和测量的侧滑角之间有良好的一致性。 1 介绍 稳定控制系统可以防止车辆的旋转和漂移。实际上,在轮胎和道路之间的物理极限的附着力下驾驶汽车是一个极其困难的任务。通常大部分司机不能处理这种情况和失去控制的车辆。最近,为了提高车辆安全,稳定控制系统(ESP[1,2]; DYC[3,4])介绍了通过将差动制动/驱动扭矩应用到内/外轮胎来试图控制偏航力矩的方法。 横摆力矩控制系统(DYC)是基于偏航角速率反馈进行控制的。在这种情况下,控制系统使车辆处于由司机转向输入和车辆速度控制的期望的偏航率[3,4]。然而为了确保稳定,防止特别是在低摩擦路面上的车辆侧滑角变得太大是必要的[1,2]。事实上由于非线性回旋力和轮胎滑移角之间的关系,转向角的变化几乎不改变偏航力矩。因此两个偏航率和侧滑角的实现需要一个有效的稳定控制系统[1,2]。不幸的是,能直接测量的侧滑角只能用特殊设备(光学传感器或GPS惯性传感器的组合),现在这种设备非常昂贵,不适合在普通汽车上实现。因此, 必须在实时测量的基础上进行侧滑角估计,具体是测量横向/纵向加速度、角速度、引导角度和车轮角速度来估计车辆速度。 在主要是基于状态观测器/卡尔曼滤波器(5、6)的文学资料里, 提出了几个侧滑角估计策略。因为国家观察员都基于一个参考车辆模型,他们只有准确已知模型参数的情况下,才可以提供一个令人满意的估计。根据这种观点,轮胎特性尤其关键取决于附着条件、温度、磨损等特点。 轮胎转弯刚度的提出就是为了克服这些困难,适应观察员能够提供一个同步估计的侧滑角和附着条件[7,8]。这种方法的弊端是一个更复杂的布局的估计量导致需要很高的计算工作量。 另一种方法可由代表神经网络由于其承受能力模型非线性系统,这样不需要一个参

汽车制动系统毕业设计45

四川交通职业技术学院汽车制动系统设计探索 摘要 本说明书主要介绍了汽车制动的设计探索,先绍了汽车制动系统的设计意义、研究现状以及设计目标。然后对制动系统进行方案论证分析与选择,主要包括制动器形式方案分析、制动驱动机构的机构形式选择、液压分路系统的形式选择和液压制动主缸的设计方案,最后确定方案采用简单人力液压制动双回路前后盘式制动器。除此之外,还根据已知的汽车相关参数,通过计算得到了制动器主要参数、前后制动力矩分配系数、制动力矩和制动力以及液压制动驱动机构相关参数。最后对制动性能进行了详细分析。 关键字:制动、盘式制动器、液压

Abstract This paper mainly introduces the design of breaking system of the Formula Student.First of all,breaking system's development,structure and category are shown,and according to the structures,virtues and weakness of drum brake and disc brake analysis is done. At last, the plan adopting hydroid two-backway brake with front disc and rear disc.Besides, this paper also introduces the designing process of front brake and rear break,braking cylinder,parameter's choice of main components braking and channel settings and the analysis of brake performance. Key words:braking,braking disc,hydroid pressure

汽车直线制动仿真计算与优化

传统制动系统的建模及仿真优化 1.1 汽车直线制动仿真计算理论基础 汽车直线制动时,对两轮接地点分别取距(图1-1),可得地面法向反作用力为 1()g z G b zh F L += (1-1) 2()g z G a zh F L -= (1-2) 式中,j z g =,1z F 、2z F 分别为路面对前后车轮的法向作用力;G 为汽车重量;a 、b 分别为质心至前后轴的距离;j 为汽车减速度;g h 为汽车质心高度;L 为汽车的轴距。 汽车理论制动力分配关系为 1(2)2r f g Gb F F h =+ (1-3) 式中,r F 为汽车后轴制动力;f F 为汽车前轴制动力。 1.1.1 制动力分配比 制动力分配比β为 f f r F F F β=+ (1-4) 1.1.2 直线制动的最佳制动力分配 设汽车前轮刚要抱死或者汽车前、后轮同时刚要抱死的减速度为du zg dt =,则 1u G du F Gz g dt ββ== 式中,z 为制动强度。 根据汽车理论,可知前、后轴的利用附着系数为 1()f g z b zh L β?=+ (1-5) (1)1()r g z a zh L β?-=- (1-6) 前后轴的附着效率为 f f g b L E h L ?β= - (1-7)

(1)r r g a L E h L ?β=-+ (1-8) 由于后轮先抱死容易发生后轴侧滑,是一种不稳定工况,故r f ψ??≤≤,由式(1-5)和式(1-6)可以得出制动力分配比的极限关系为 min min 1g g h h a b L Iz L Iz ??β??????+-≤≤+ ? ????? (1-9) 式中,min z 为整车应达到的最小制动强度。 利用不等式(1-9),可以确定0.2()0.8?≤≤湿滑路面(干燥路面) 的极限条件下,满载工况制动力分配比的允许范围。 1.2 优化设计 1.2.1 设计变量 将制动力分配比β作为设计变量,根据车辆制动系统设计经验可以取初值为00.4x =。 1.2.2 目标函数 附着系数在制动强度(z=0.2~0.8)范围内,应尽可能接近防止车轮抱死需要的附着系数,此时地面的附着条件发挥得越充分,汽车轴间制动力分配越好。在实际设计时,可以分别在满载与空载的利用附着系数与制动强度的差值平方和前乘以相应的权值。所以,当制动强度z 在0.2~0.8范围变化时,根据汽车满载时前轴和后轴的实际附着系数,利用曲线与理想曲线间差值平方和为最小建立目标函数,即 0.8220.2min ()()()f r z F z z β??=??= -+-??∑ (6-10) 1.2.3 约束条件 由于汽车在任何载荷情况下都要满足ECE 制动法规要求,根据ECE 制动法规和GB 12676—1999《汽车制动系统 结构、性能和试验方法》,对汽车制动力分配要求如下所述。 对于?=0.2~0.8之间的各种车辆,要求制动强度为 z ≥0.1+0.85(?-0.2) 当z>0.2时,有 10.070.85f z c ?+??=- ??? 当0.3

汽车检测与维修专业毕业设计(论文)(1)汇编

郑州工业应用技术学院 毕业论文 题目:汽车润滑系统的常见故障及排除 指导教师:郭斌峰职称:老师 学生姓名:赵鑫学号:1302020157 专业:汽车运用技术 院(系):机电工程学院 答辩日期:2016年6月01日 2016年6月01日

摘要 发动机的润滑是由润滑系来实现的。润滑系的基本任务就是将润滑油不断地供给各零件的摩擦表面使其润滑,减少零件的摩擦和磨损。润滑系虽然不参加发动机能量转换,却能保证发动机正常工作,使其有较长的使用寿命。 作为汽车业维修人员,我们应该知道润滑系的组成和功用,并应对润滑系的常见故障现象、故障部位、故障的检测、诊断和排除有一定的认识,明确其检测和诊断的基本思路。本设计讲述了发动机润滑系的组成与功用,润滑方式,机油的使用性能,润滑系常见故障诊断与排除,以及普桑的维修案例。随着汽车科技的发展,汽车的结构越来越复杂。我们只有掌握更多的知识和实践经验,才能更好地运用检测仪器快速准确地查找汽车的故障原因,并把故障排除。 关键词:润滑系,功用,故障排除,维护

目录 第一章概述 1.1 润滑系的概述 (1) 1.2 发动机润滑方式 (1) 1.3 发动机润滑系的油路 (2) 1.4发动机润滑系的组成 (3) 1.5 润滑系的主要部件 (3) 1.5.1 机油泵 (3) 1.5.2 安全阀 (5) 1.5.3 机油滤清器 (5) 1.5.4 机油散热器 (6) 1.5 .5曲轴箱通风 (6) 第二章润滑剂 (7) 2.1润滑剂的分类和作用 (8) 2.2润滑油的使用特性及机油添加剂的性能 (8) 2.2.1机油的使用特性 (8) 2.2.2 机油添加剂的作用 (8) 2.3机油的更换及注意事项 (9) 第三章润滑系常见故障的诊断 (9) 3.1机油压力过低 (9) 3.2机油压力过高 (10) 3.3机油消耗过多 (11) 第四章普桑润滑系故障维修实例 (13) 4.1 机油报警灯闪亮,报警器响 (13) 4.2机油警报器响个不停 (13)

santana2000轿车制动系统的毕业设计

摘要 国内汽车市场迅速发展,而轿车是汽车发展的方向。然而随着汽车保有量的增加,带来的安全问题也越来越引起人们的注意,而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。因此,如何开发出高性能的制动系统,为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外,随着汽车市场竞争的加剧,如何缩短产品开发周期、提高设计效率,降低成本等,提高产品的市场竞争力,已经成为企业成功的关键。 本说明书主要介绍了santana2000轿车制动系统的设计。首先介绍了汽车制动系统的发展、结构、分类,并通过对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。最终确定方案采用液压双回路前盘后鼓式制动器。除此之外,它还介绍了前后制动器、制动主缸的设计计算,主要部件的参数选择及制动管路布置形式等的设计过程。 关键字:制动;鼓式制动器;盘式制动器;液压 附录:

Abstract The rapid development of the domestic vehicle market, saloon car is an important tendency of vehicle. However, with increasing of vehicle, security issues are arising from increasingly attracting attention, the braking system is one of important system of active safety. Therefore, how to design a high-performance braking system, to provide protection for safe driving is the main problem we must solve. In addition, with increasing competition of vehicle market, how to shorten the product development cycle, to improve design efficiency and to lower costs, to improve the market competitiveness of products, and has become a key to success of enterprises. This paper mainly introduces the design of braking system of the santana2000 type of car. Fist of all, braking system’s development, structure and category are shown, and according to the structures, virtues and weakness of drum brake and disc brake, analysis is done. At last, the plan adopting hydroid two-backway brake with front disc and rear drum. Besides, this paper also introduces the designing process of front brake and rear brake, braking cylinder, parameter’s choice of main components braking and channel settings. Key words: braking; brake drum; brake disc; hydroid pressure

汽车智能制动系统的数学建模与MATLAB仿真综述

汽车智能制动系统的数学建模与MATLAB仿真 摘要 本文主要以汽车制动为研究对象,通过分析车辆动力学模型、轮胎模型、制动系统模型和控制系统模型,从而获得汽车的智能制动系统的数学模型,然后在Matlab/Simulink中建立各个模型的子系统,并将他们组装成汽车的智能制动系统的Simulink仿真模型。本文中汽车智能制动系统的控制方法采用了模糊神经网络优化的PID控制,没有选用传统的逻辑门限方法。本文利用汽车智能制动系统的Simulink仿真模型,研究了在不同路面上智能制动系统对汽车制动性能的影响。 关键词:智能制动系统;Simulink仿真;控制方法;滑移率;模糊神经网络 Abstract: Key: 绪论 汽车安全系统主要分为两个方面,一是主动安全系统,另外一方面是被动安全系统。所谓主动安全,就是避免事故的发生,主动安全性的好坏决定了汽车发生事故的概率;而被动安全则是在发生事故时汽车对车内成员的保护或对被撞车辆或行人的保护,被动安全性的好坏主要决定了事故后车内成员的受伤严重程度。汽车制动系统就是汽车行驶的一个非常重要的主动安全系统,其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要的影响。 汽车的制动性是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。汽车的制动性主要由制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车的方向稳定性三方面来评价。汽车防抱制动系统(ABS)是一种主动安全装置,它从防止制动过程中车轮抱死的角度出发,避免车辆后轮侧滑和前轮丧失转向能力,提高车辆对地面附着能力的利用率,从而达到改善车辆制动稳定性、操纵性和缩短制动距离等目的。 目前,ABS开发模式有传统实车开发和基于计算机仿真两种。在传统ABS开发模式中,ABS 控制规律依靠大量实车道路试验,不但需要大量人力、物力、而且开发周期较长。通常确定的控制参数只适用于某一具体车型,互换性不好,开发出的ABS产品在装到其他车型上时,需要再次进行道路试验,延长了开发周期、增加了成本。但是随着计算机技术的快速发展,利用计算机仿真模拟车辆制动过程,探索控制方法,已成为可能。基于计算机仿真的ABS开发,把实车实验安排到开发最后阶段,绝大部分工作通过计算机仿真完成,缩短了开发时间,

汽车专业毕业论文资料

石家庄科技信息职业学院顶岗实习岗位技术工作论文 汽车转向器的故障分析 学号:131208038 姓名: 李鹤 专业:汽车检测与维修技术 年级:13 级 企业指导老师:王振华 校内指导老师:乔晓英

转向系是汽车行驶的指南针,它的好坏关系着汽车能否安全行驶。本文首先讲述了汽车动力转向系的整体结构;具体介绍了它的功用;分类和工作原理。然后具体对轿车动力转向系统常见的几种故障:一转向沉重,二转向时有噪声, 三方向盘自由行程过大,四左右转向时轻重不一,五转向时转向盘强烈抖动,六汽车直线行驶时,转向盘发飘或跑偏。最后讲述了轿车动力转向系中转向盘的自由行程,转向储液罐的液面高度,液压泵的泵送压力,液压系统的密封性, 转向柱的检查方法以及通过轿车动力转向系的故障现象进行了诊断分析和检修。对使用和维护汽车有着很现实的意义。 关键词轿车,转向器,故障分析,检查维修

引言 (4) 1汽车转向系统的简介 (5) 1.1汽车动力转向系的组成 (5) 1.2汽车动力转向系的工作原理 (6) 2轿车动力转向系故障诊断分析 (9) 2.1转向沉重 (9) 2.2 转向时有噪声 (10) 2.3方向盘自由行程过大 (10) 2.4左右转向时轻重不一 (11) 2.5转向时转向盘强烈抖动 (11) 2.6汽车直线行驶时,转向盘发飘或跑偏 (12) 3轿车动力转向系的检查与维修 (12) 3.1转向盘的自由行程的检查 (12) 3.2转向储液罐的液面高度的检查 (13) 3.3液压泵的泵送压力的检查 (13) 3.4液压系统的密封性的检查 (13) 3.5转向柱的检修 (13) 4 汽车故障事例分析 (14) 4.1故障事例一 (14) 4.2故障事例二 (15) 结论 (15) 参考文献 (16)

汽车制动系统毕业设计

摘要 Formula SAE比赛由美国车辆工程师学会(SAE)于1979年创立,每年在世界各地有600余支大学车队参加各个分站赛,2011年将在中国举办第一届中国大学生方程式赛车,本设计将针对中国赛程规定进行设计。 本说明书主要介绍了大学生方程式赛车制动的设计,首先介绍了汽车制动系统的设计意义、研究现状以及设计目标。然后对制动系统进行方案论证分析与选择,主要包括制动器形式方案分析、制动驱动机构的机构形式选择、液压分路系统的形式选择和液压制动主缸的设计方案,最后确定方案采用简单人力液压制动双回路前后盘式制动器。除此之外,还根据已知的汽车相关参数,通过计算得到了制动器主要参数、前后制动力矩分配系数、制动力矩和制动力以及液压制动驱动机构相关参数。最后对制动性能进行了详细分析。 关键字:制动、盘式制动器、液压

Abstract Formula SAE race was founded in 1979 by the American cars institute of Engineers every year more than 600 teams participate in various races around the world,China will hold the first Formula one for Chinese college students,the design will be for design of the provisions of the Chinese calendar. This paper mainly introduces the design of breaking system of the Formula Student.First of all,breaking system's development,structure and category are shown,and according to the structures,virtues and weakness of drum brake and disc brake analysis is done. At last, the plan adopting hydroid two-backway brake with front disc and rear disc.Besides, this paper also introduces the designing process of front brake and rear break,braking cylinder,parameter's choice of main components braking and channel settings and the analysis of brake performance. Key words:braking,braking disc,hydroid pressure

制动系统建模、仿真及ABS控制器设计word版本

制动系统建模、仿真及A B S控制器设计

目录 1. 动力学建模........................................................................................ - 0 - 2. 分段线性的轮胎模型 ....................................................................... - 0 - 3. 控制算法............................................................................................ - 1 - 4. 仿真流程及参数输入 ....................................................................... - 1 - 5. 实例分析............................................................................................ - 2 - 6. MATLAB 仿真过程.......................................................................... - 3 - 6.1.逻辑门限值控制器................................................................... - 3 - 6.2.模糊控制器............................................................................... - 7 - 6.2.1模糊控制器设计............................................................. - 7 - 6.2.2模糊控制matlab仿真过程 ............................................ - 8 - 6.3.PID控制器 ............................................................................. - 13 -

制动系统设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告

1 选题的背景和意义 1.1 选题的背景 在全球面临着能源和环境双重危机的严峻挑战下世界各国汽车企业都在寻求新的解决方案一一如开发新能源技术,发展新能源汽车等等然而. 新能源汽车在研发过程中已出现!群雄争霸的局面在能源领域. 有压缩天然气,液化石油气,煤炼乙醇,植物乙醇,生物乙醇,,生物柴油,甲醇,二甲醚,合成油等等新能源动力汽车在转换能源方面有燃料电池汽车氢燃料汽车纯电动汽车轮毅电机车等等。选择哪种新能源技术作为未来汽车产业发展的主要方向是摆在中国汽车行业面前的重要课题。据有关专家分析进入新世纪以来,以汽车动力电气化为主要特征的新能源电动汽车技术突飞猛进。其中油电混合动力技术逐步进入产业化锂动力电池技术取得重大突破。新能源电动汽车技术的变革为我国车用能源转型和汽车产业化振兴提供了历史机遇[1]。 作为 21 世纪最清洁的能源———电能,既是无污染又是可再生资源,因此电动汽车应运而生,随着人民生活水平和环保觉悟的提高电动汽车越来越受到广泛关注[2]。传统车辆的转向、驱动和制动都通过机械部件连接来操纵,而在电动汽车中,这些系统操纵机构中的机械部件(包括液压件)有被更紧凑、反应更敏捷的电子控制元件系统所取代的趋势。加上四轮能实现± 90°偏转的四轮转向技术,车辆可实现任意角度的平移,绕任意指定转向点转向以及进行原地旋转。线控和四轮转向的有机结合,是当今汽车新技术领域的一大亮点,其突出特点就是操纵灵活和行驶稳定[3]。轮毂电机驱动电动车以其节能环保高效的特点顺应了当今时代的潮流,全方位移动车辆是解决日益突出的城市停车难问题的重要技术途径,因此,全方位移动的线控转向轮毂电机驱动电动车是未来先进车辆发展的主流方向之一。全方位移动车辆可实现常规行驶、沿任意方向的平移、绕任意设定点、零半径原地转向等转向功能[4]。 1.2 国内外研究现状及发展趋势 电动汽车的出现得益于19世纪末电池技术和电机技术的发展较内燃机成熟,而此时石油的运用还没有普及,电动车辆最早出现在英国,1834年Thomas Davenport 在布兰顿演示了采用不可充电的玻璃封装蓄电池的蓄电池车,此车的出现比世界上第一部内燃机型的汽车(1885年)早了半个世纪。1873年英国人Robert Davidson制造的一辆三轮车,它由一块铁锌电池向电机提供电力,这被认为是电动汽车的诞生,这也比第一部内燃机型的汽车早出现了13年。到了1881年,法国人Gustave Trouve 使用铅酸电池制造了第一辆能反复充电的电动汽车。此后三四十年间,电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置,据统计,到1890年在全世界4200辆汽车中,有

城市轨道车辆制动系统设计毕业设计(开题报告)

毕业设计(论文) 开题报告 题目跨座式城市单轨交通车辆 制动系统设计 专业城市轨道车辆工程 班级08级城轨1班 学生戴学宇 指导教师赵树恩 重庆交通大学 2012年

1. 选题的目的和意义 随着我国城市化进程的加快,城市交通拥堵、事故频繁、环境污染等交通问题日益成为城市发展的难题。城市轨道交通以其大运量、高速准时、节省空间及能源等特点,已逐渐成为我国城市交通发展的主流。在城市轨道交通系统中,跨坐式单轨交通制式因其路线占地少,可实现大坡度、小曲率线径运行,且线路构造简单、噪声小、乘坐舒适、安全性好等优点而逐渐受到关注。 在我国城市轨道交通迅速发展的同时,其运营安全保障已成为目前面临的重要问题。车辆作为城市轨道交通运输的载体,由于速度快、载客量大、环境复杂,其运行安全状况不容乐观——车辆故障不断出现、事故常有发生,这些故障不但严重的影响到正常运营,一旦引发事故将会带来巨大的人员伤亡和经济损失。制动系统是城市轨道交通车辆的关键系统,直接影响其安全运行,为提高车辆运行的安全性,对制动系统的设计便显得尤为关键。 2.国内外研究现状及分析 基础制动装置是确保城市轨道交通车辆行车安全的措施之一。在分析城市轨道车辆运输特点基础上, 李继山,李和平,严霄蕙(2011)《盘形制动是城市轨道车辆基础制动装置的发展趋势》[1]结合城市轨道车辆基础制动装置具体类型,分析了城市轨道车辆踏面制动与盘形制动的优缺点, 用有限元模拟城轨车辆车轮 踏面温度场及热应力, 表明速度100 km/ h 及以上的城轨列车基础制动不适宜采用踏面制动, 指出盘形制动是城市轨道交通车辆基础制动的发展的必然趋势。丁锋(2004)在《城市轨道交通车辆制动系统的特点及发展趋势》[2]一文中介绍并分析了我国城市轨道交通车辆制动系统的形式、构成、技术特点及发展趋势。吴萌岭,裴玉春,严凯军(2005)在《我国城市轨道车辆制动技术的现状与思考》[3]中较为详细地回顾了我国城市轨道车辆制动系统的发展历程,分析了目前我国新型城市轨道车辆制动系统的特点,并与我国自主研发适用于高速动车组的同类型制动系统作了技术比较。分析了我国自主研发城市轨道车辆制动系统的技术基础,指出国内技术与产品和国外相比存在着系统理念、设计经验和系统可靠性方面的差距,同时指出自主研发城市轨道车辆制动系统存在的问题,并提出了建议。邹金财(2010)《一种轨道车辆空气制动系统优化及仿真》[4]利用Simulationx 仿真软件对工矿窄轨土渣车的空气制动系统的改进前以及改进方案进行仿真,在与试验真实值对比后得到了正确的结论,通过对该空气制动系统优化中仿真手段应用过程的阐述,为机车车辆系统优化方法提供了参考。师蔚,方宇(2010)《城

基于MATLAB的汽车制动系统设计与分析软件开发.

基于MAT LAB 的汽车制动系统 3 设计与分析软件开发 孙益民(上汽汽车工程研究院 【摘要】根据整车制动系统开发需要, 利用MAT LAB 平台开发了汽车制动系统的设计和性能仿真软件。 该软件用户界面和模块化设计方法可有效缩短开发时间, 提高设计效率。并以上汽赛宝车为例, 对该软件的可行性进行了验证。 【主题词】制动系汽车设计 统分成两个小闭环系统, 使设计人员更加容易把 1引言 制动性能是衡量汽车主动安全性的主要指标。如何在较短的开发周期内设计性能良好的制动系统一直是各汽车公司争相解决的课题。 本文拟根据公司产品开发工作需要, 利用现有MA T LAB 软件平台, 建立一套面向设计工程师, 易于调试的制动开发系统, 实现良好的人机互动, 以提高设计效率、缩短产品开发周期。 握各参数对整体性能的影响, 使调试更具针对性。 其具体实施过程如图1所示。 3软件开发

与图1所示的制动系统方案设计流程对应, 软件开发也按照整车参数输入、预演及主要参数确定, 其他参数确定和生成方案报告4个步骤实现。3. 1车辆参数输入 根据整车产品的定位、配置及总布置方案得出空载和满载两种条件下的整车质量、前后轴荷分配、质心高度, 轮胎规格及额定最高车速。以便获取理想的前后轴制动力分配及应急制动所需面临的极限工况。 3. 2预演及主要参数确定 在获取车辆参数后, 设计人员需根据整车参数进行制动系的设计, 软件利用MAT LAB 的G U I 工具箱建立如图2所示调试界面。左侧为各主要参数, 右侧为4组制动效能仿真曲线, 从曲线可以查看给定主要参数下的制动力分配、同步附着系数、管路压力分配、路面附着系数利用率随路况的变化曲线, 及利用附着系数与国标和法规的符合现制动器选型、性能尺寸调节, 查看液压比例阀、感载比例阀、射线阀等多种调压工况的制动效能, 并通过观察了 2汽车制动系统方案设计流程的优化 从整车开发角度, 制动系统的开发流程主要包括系统方案设计、产品开发和试验验证三大环节。制动系统的方案设计主要包含结构选型、参数选择、性能仿真与评估, 方案确定4个环节。以前, 制动系统设计软件都是在完成整个流程后, 根据仿真结果对初始设计参数修正。因此, 设计人员往往要反复多次方可获得良好的设计效果, 而且, 在调试过程中, 一些参数在特定情况下的相互影响不易在调试中发现, 调试的尺度很难把握。 本文将整车设计流程划分为两个阶段:主要参数的预演和确定、其他参数的预演和参数确定。即根据模块化设计思想, 将原来一个闭环设计系 收稿日期:2004-12-27 3本文为上海市汽车工程学会2004年(第11届学术年会优秀论文。

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