小型客车制动力分配比分析与优化2012届毕业论文

本科生毕业论文（设计）

题 目： 小型客车制动力分配比分析与优化

专业代码： 机械设计制造及其自动化（080301）

作者姓名： 陈 哲

学 号： 2008203739

单 位： 汽车与交通工程学院

指导教师： 楚晓华

2012 年5 月20日

原创性声明

本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的相应责任。

学位论文作者签名： 日期

指 导 教 师 签 名： 日期

聊城大学本科毕业论文（设计）

i 摘 要

汽车的制动性直接关系到交通安全。因此，改善汽车的制动性，成为了汽车设计制造和使用部门的重要任务。由于我国车辆种类繁多，为使本篇论文更有针对性，能够从一定程度上解决实际问题，所以只研究讨论了应用较为广泛的小型客车。

本文对汽车制动系统进行了全面的、系统的理论分析，在深入研究制动系统设计要求、制动性能的评价指标以及有关制动法规的基础上，在MATLAB环境下绘制了制动力分配曲线，通过对该曲线进一步研究分析，从而优化变量、设计确定目标函数、计算约束条件。

最后，本文结合小型客车实例对汽车制动力分配进行优化与制动性能计算，并最终得出结论。

关键词：小型客车，制动系统，制动力分配曲线

聊城大学本科毕业论文（设计）

ii Abstract

The car's braking is directly related to traffic safety. Therefore, to improve

the

braking of the car has become the automotive design and manufacturing and use of the

important task of the department. A wide range of China's vehicle to make this paper

more focused, to a certain extent to solve practical problems, so the only research and

discussion is widely used mini-van.

Automotive Brake Systems to conduct a comprehensive, systematic

theoretical

analysis, in-depth study of the braking system design requirements, evaluation

of

braking performance and brake regulations on the basis of the brake force distribution

curve drawn in the MATLAB environment , further research and analysis of the curve,

in order to optimize the variable, the design objective function to calculate

the

constraints.

Finally, this paper minibuses instance to optimize the braking force

distribution

and brake performance computing, and finally concluded.

Keywords: minivans, braking systems, brake-force distribution curve

聊城大学本科毕业论文（设计）

I 目 录

1 绪 论 ................................................. 1

1.1国内小型客车制动系统研究现状 ................................... 1

1.2本篇论文的主要内容以及需要解决的主要问题 ....................... 2

2 制动力的理论分析 ...................................... 3

2.1 制动系统设计要求 .............................................. 3

2.2 制动性能评价指标 .............................................. 6

2.3 制动力的合理分配 .............................................. 8

2.4 制动力分配系数的确定 ......................................... 10

3 MATLAB环境下的制动力分配曲线及优化 ................... 13

3.1理想状态下的制动力分配曲线 .................................... 13

3.2 制动力分配优化 ............................................... 15

3.3 实例分析 ..................................................... 16

4 总 结 ................................................ 19

参考文献 ................................................ 20

附 录 ................................................... 21

致 谢 ................................................... 22 在本设计的开题论证、课题研究、论文撰写和论文审校整个过程中，得到了导师老师的亲切关怀和精心指导，使得本设计得以顺利完成，其中无不饱含着老师的汗水和心血。通过这次毕业设计，大大的提高了我们的自主学习和认真思考的能力，对学术态度的严谨性也有了很高的认识。我相信在以后的学习和工作过程中，一定可以好好的解决问题，提高自己的能力，较快地适应工作和社会激烈的竞争。

还要感谢同学，在毕业设计期间，他们给了我许多建议和意见。

1

小型客车制动力分配比分析与优化

1 绪 论

1.1国内小型客车制动系统研究现状

随着国民经济的快速发展, 道路条件得到不断改善, 高速公路与日俱增, 汽车速度得到普遍提高, 与此同时，货车和客车向大型化发展, 其最大质量也有不同程度的增加。但汽车作为交通运输工具，应在保证安全行驶的前提下，提高平均行驶车速，以提高运输生产率[1]。同时在需要时，应能实现车辆的减速或停车，以及能够使停驶的车辆可靠地停住在原地不动。近年来由于汽车保有量的迅速增长( 超过4000 万辆), 交通事故频繁发生，汽车的安全性能受到普遍重视。汽车的制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长，紧急制动时发生侧滑情况有关。因此，改善汽车的制动性，成为了汽车设计制造和使用部门的重要任务。

制动系的功用是根据需要使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动。我国车辆种类繁多，为使本篇论文更有针对性，能够从一定程度上解决实际问题，所以只研究讨论了应用较为广泛的小型客车。因为小型客车对主动安全性的要求要远甚于普通车辆 ,它关系到全体乘客十几位的生命安全。即小型客车的制动系统在小型客车的安全体系中占到了极其重要的位置，在小型客车交通事故中,制动性因素对乘员受伤严重程度也起着至关重要的作用。

当今交通状况对制动系统提出了更加苛刻的要求，促使它做出相应改进。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。为了吸收高速制动时的汽车动能，出现了以热效能较稳定的钳盘式制动器取代传统的鼓式制动 在本设计的开题论证、课题研究、论文撰写和论文审校整个过程中，得到了导师老师的亲切关怀和精心指导，使得本设计得以顺利完成，其中无不饱含着老师的汗水和心血。通过这次毕业设计，大大的提高了我们的自主学习和认真思考的能力，对学术态度的严谨性也有了很高的认识。我相信在以后的学习和工作过程中，一定可以好好的解决问题，提高自己的能力，较快地适应工作和社会激烈的竞争。

还要感谢同学，在毕业设计期间，他们给了我许多建议和意见。

2 器的趋势；为了产生足够的地面制动力并减轻操作强度，逐步淘汰了人力制动，代之以伺服制动和动力制动；为了进一步提高制动系统的可靠性，在行车和驻车制动系之外增设了应急制动系；为了提高制动时的方向稳定性，出现了限压阀、比例阀、感载阀、惯性阀等制动力调节装置，以使实际制动力分配特性尽可能接近理想特性；随着电子技术的发展，电子控制制动防抱死系ABS(Antilock Braking

System)的发展成为可能，ABS能有效地防止制动时车轮抱死，从而提高制动方向稳定性并缩短制动距离[2]。

国内的小型客车产品在制动系统方面还不能完全满足不同路面条件，不同载荷条件下也不能完全满足国际制动安全法规。在此状况下，为了更好地提高小型客车的制动性能，并在技术要求、试验项目和试验方法等方面能尽快地与国际先进标准接轨，本文将重点按照 ECE/EEC制动法规中对客车制动性能的要求，结合我国客车制动标准，采用优化设计方法，结合某装有恒定制动力分配比的制动系统的国产小型客车, 对其制动力分配比进行了优化设计。在现有的小型客车的实例数据的基础上，建立制动力分析系统模型，并对模型进行计算，研究分析小型客车在空载和满载两种极限状况下的制动力分配状况，再根据汽车理论关于制动力稳定性的描述，推断出车辆在绝大多数路面上的行驶，无论是何种装载工况的制动力分配情况，从而进行进一步的优化计算。并提出一些较好的建议，使小型客车制动力分配在适用范围内达到最优化，使制动性能满足先进国家的法规要求。