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奥迪汽车辅助制动系统优化设计

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在19世纪,汽车由卡尔本茨制造出来,在这一百多年中,汽车经过人们的设计与优化,汽车已近在人类当中普及化,并根据不同的汽车的不同的工作特点,汽车已经应用于不同的工作领域,以满足工作需要。但汽车具有较高的安全性能,尤其是制动性能一直是人在不断优化的目标,良好的制动性能是汽车在行驶过程中的保全保障。为此,人们研制出ABS防抱死制动系统,在很大的程度上提高了汽车的制动稳定性,并成为目前所有汽车的标配。但ABS的工作原理是改变汽车的制动形式,并不能提高汽车本身最大的制动力。人们在享受汽车高速行驶带来方便的同时,也在承受着汽车给大家带来的不利影响,越来越多的汽车交通事故严重危害了人们的生命财产安全,尤其是在高速行驶过程中,汽车制动系统无法及时发挥作用,从而引发交通事故。因此,做好汽车制动系统的优化设计是当前汽车设计人员的首要目的。为了使汽车能有更好的制动效果,辅助制动就此提出,并有了很好的应用,它能在原本的基础上再提高汽车的制动性能提供额外的制动力,所以辅助制动对于汽车来也将是非常重要制动方式。
1.2研究意义
为了适应越来越快的生活节奏,越来越多的学者和研究员将注意力放在了提高汽车行驶安全性与舒适性,这也使得汽车主被动安全系统得到了快速发展。近半个世纪,汽车主被动安全系统大范围在汽车上应用。这些辅助驾驶系统使汽车获得了更高的安全性,并已形成了多样化的发展趋势。包括汽车制动防抱死系统在内的制动辅助系统在汽车主被动安全系统中占有重要地位,而且已经具有成熟产品,例如紧急制动辅助装置和弯道制动控制系统。现代汽车配置了很多驾驶辅助系统,以提高驾驶舒适性,包括坡路辅助控制系统以及塞车辅助系统在内的可以在特定工况下辅助驾驶员驾驶。有些驾驶辅助系统甚至可能自动驾驶,如泊车辅助系统,这些驾驶员制动辅助系统的配置在很大程度上提高了驾驶舒适性,并已成为消费者选择车型的重要指标。论文所研究的奥迪Q3汽车辅助制动系统就是通过制动吸盘与地面产生的真空吸力,使制动吸盘与地面产生较大的摩擦力,汽车在紧急制动情况下可以获得较大的辅助制动力,从而可以有效的提高汽车的制动效能。本文通过对奥迪Q3汽车辅助制动系统的优化,可以更好的提高汽车真空辅助制动系统的制动性能,为汽车提供足够高的辅助制动力。从而使汽车在紧急情况下获得更好的安全性。

系统设计
(1)在对辅助制动系统进行设计时,需要考虑汽车实际底盘的实际结构。要保证尽量不改变汽车的原有的结构,不影响汽车其他的功能。要对本辅助制动系统进行合理的设计,结构要简单、巧妙,在安装本辅助制动系统时,能与汽车上的结构完美配合安装。在本辅助制动系统由控制器进行控制,结合踏板力传感器和踏板位移传感器,当控制器判断满足工作条件时,本辅助制动系统开始工作。工作结束后,要有回收装置使本辅助制动系统能够达到工作前的位置,不仅能使回收方便,而且能够保证循环利用。(2)要保证本辅助制动系统控制器判断工作条件的准确性,以及本系统对控制器发出的信号,要做出快速的响应。当驾驶员遇到突发情况时,紧急踩下制动踏板,在汽车原有的制动系统进行工作时,本辅助制动系统会进行协助,提供额外的辅助制动力,缩短在驾驶员进行紧急制动时的制动距离,以及侧偏减小危险性。在遇到紧急情况,汽车出现危险时,本辅助制动系统采取补救措施,减小危险性。
(3)辅助制动系统要有较好的可靠性。因为本汽车真空辅助制动系统的辅助力由真空产生,所以当真空辅助制动系统工作时,要求真空系统能连续有效的提供真空度。因为真空源的抽取速度较慢,若真空系统工作时,仅仅依靠真空源抽取真空的速率,是不能够满足系统的真空系统要求,并为了减轻系统工作的负担,所以配备一真空储能罐,提前将真空储能罐内抽取真空,但为安全起见,储能罐内的真空度不可过高。
3.2辅助制动系统的工作原理
当汽车在行驶过程中,司机遇到突发状况需要紧急减速时,会借助制动踏板通过主缸推杆推动主缸活塞,从而施加一定压力使主缸内制动液进入制动轮缸,而制动轮缸内的液压会促使摩擦制动器中的摩擦衬片与制动钳体接触,产生相对运动,从而达到阻碍车轮运动的效果;与此同时,汽车车轮与地面也存在着相对运动,制动系统产生摩擦阻力时,路面也会对车轮产生阻碍作用,即地面制动力。综上,汽车减速停车的根本原因在于车轮与制动装置和路面的相互作用。
而辅助制动系统则是在汽车的驾驶室内安装踏板压力传感器和踏板位移传感器。当驾驶员驾驶车辆突遇突发情况,驾驶员大力踩制动踏板,使汽车进入紧急制动状态。此时,本真空辅助制动系统的控制器会根据踏板压力传感器和踏板位移传感器所输出的数值判断是否满足本辅助制动系统的工作条件,若工作条件满足时,控制器会向收起自锁系统发出信号,打开自锁装置,使制动吸盘自由下落于地面。同时,控制器控制储能装置的控制阀处于开启状态,储能装置能够将制动吸盘内的空气抽取掉,使制动吸盘内能够达到一定的真空度,制动吸盘在真空度的作用下,能够紧紧的吸附在地面上,所以会使制动吸盘内腔内的摩擦橡胶与地面摩擦,产生于汽车行进方向相反的摩擦力,给汽车提供额外的辅助制动力,从而能够有效地缩短原有的制动距离,提高制动稳定性。


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