汽车防抱死制动系统性能检测装置设计(附件)
汽车技术发展迅速，汽车防抱死制动系统（ABS）已成为多数车辆的标配装置，对ABS性能进行检测势在必行。本文阐述了ABS系统工作过程，分析了现有汽车制动性能检测装置结构与工作原理，指出了现有检测装置检测ABS系统性能时存在的不足。针对这种检测现状，本文设计了一种惯性试验台，采用惯性系统模拟汽车在实际制动时运行状态以检测ABS制动性能，配置滚筒中心距调节装置以提高检测系统的适用性与准确性，最后对惯性系统进行了定量计算，为汽车ABS性能检测试验台的开发与制造提供了理论依据。关键词 汽车ABS系统，性能检测，试验台设计
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 汽车ABS性能检测装置研究现状 1
1.3 课题研究内容及意义 2
2 汽车ABS系统工作过程 2
3 在用汽车制动性能检测装置结构与原理 3
3.1 平板制动试验台 3
3.2 滚筒制动试验台 5
3.2.1反力式滚筒制动试验台 5
3.2.2惯性式滚筒制动试验台 5
4 汽车ABS性能试验台设计 7
4.1 试验台总体方案设计 7
4.1.1试验台选取 7
4.1.2滚筒试验台设计考虑因素 7
4.1.3试验台原理 8
4.2 试验台总体结构设计 9
4.3 试验台结构参数选型设计 10
4.3.1安置角的确定 10
4.3.2滚筒中心距调节装置设计 12
4.3.3滚筒各项参数选择 13
4.3.4驱动电机的选择 15
4.3.5增速器设计 15
4.4 惯量系统设计 16
4.4.1试验台惯量系统计算 16
4.4.2飞轮尺寸计算 20
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 课题研究背景
随着科技的发展和人民生活水平的提高，汽车速度、行车交通密集度进一步提高，使得人们对安全驾驶的意识也不断增强，防抱死制动系统已被广泛应用于各 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
种汽车类型上。防抱死制动系统（ABS）可以调整和控制制动时制动力，改善汽车在高速制动时方向稳定性，使汽车制动性能大幅加强。因此，ABS设备现在发展非常迅速，并被普遍应用。为了检测和评估ABS性能，现实试验中通常采用道路测试方法。然而，道路测试方法费用较大，测试周期长，精度低。所以路试只适用于车辆的批量取样，不能满足大量汽车的质量检查。针对ABS路试，现在仍然存在着大量的缺陷，路试花费大，但是精度却不高，完全凭借检测技师的个人经验进行判断；同时外界因素也对测试存在很大的影响。现如今，几乎所有汽车都装有ABS系统，室外检测从很大程度上来说不能满足ABS检测要求，为经济、有效的进行ABS检测，一套新的ABS室内检测装置被大众消费者和汽车生产商所期待。作为国家标准的室内用来检测制动性能的检测装置，普通滚筒式和平板式制动试验台的检测条件都不符合防抱死制动系统的工作状态[1]，所以对汽车进行ABS台架试验是对于汽车安全性能行业和汽车维修行业急需解决的技术难题。
1.2 汽车ABS性能检测装置研究现状
目前，对汽车进行制动性能检测有两种台架试验方式：滚筒式检测台、平板式检测台。无论是滚筒式还是平板式制动器试验台均是在小于5km/h的速度下进行检测，汽车ABS制动系统达不到工作工况（ABS工作速度一般大于10km/h），更说不上进行ABS检测了。由于高速滚筒的附着系数高而固定，没有为汽车ABS制动系统创造条件，不能实现正常工作系统的增压保压减压工作多个循环。因此，目前这两种常用的检测台都不能被用于对ABS进行性能检测。
ABS产品发展迅速，但是其检测手段暂时没有跟上ABS的发展步伐。现阶段ABS试验台检测手段很不成熟。然而随着人们对汽车主动安全技术的关注，研究人员和科研机构也在此环节上不断攻坚克难，研究成果也越来越多。在环仿真、OBD检测技术、电子信息技术都在ABS检测上发挥着重要的作用。
现阶段，国外汽车检测行业已经在汽车检测设备上发展迅速。在台架检测技术方面，国外将逐步采用惯性式滚筒制动试验台检测ABS制动系统过渡到利用全新的ABS专业试验台对ABS系统进行全方位、自动化的ABS性能检测。
在国内汽车检测行业，利用试验台对ABS进行制动检测也是必然发展方向。目前试验台检测ABS技术仍在研究与发展之中。随着计算机技术的快速发展，很多专家学者在研究仿真技术，将仿真技术运用到汽车ABS性能检测装置设计中去。计算机电子仿真与控制技术，将会进一步推动ABS性能检测装置的发展。
1.3 课题研究内容及意义
目前国内ABS产品的检测手段严重落后。近年来，国内汽车ABS市场需求迅速扩大，产品的开发和测试变为制造商的一大难题。本课题就是研究并设计出一种用于ABS性能检测的装置以满足对ABS性能检测的需求。开发出一套新的ABS制动性能检测装置，既能保障日常汽车用户的行车安全，也能提高汽车新产品的研发、更新速率。ABS检测试验台的研究开发能有效降低道路试验强度，节省道路测试成本并且缩短了ABS产品开发的周期。
2 汽车ABS系统工作过程
ABS与传统制动系相比增加了车轮转速传感器、制动调压阀和ECU控制单元。ABS系统的工作原理是在汽车高速行驶制动时，汽车会出现持续制动的过程，车轮转速传感器实时测量出车轮瞬时速度，并且由系统计算出此时车轮角减速度和车速，然后车轮滑移率可由瞬时速度和车轮转速计算得出。控制器由数学模型编译控制，根据模型分析的结果控制制动调压阀，以液压力的调整变化改变制动器的制动力的大小，从而保证滑移率在20%左右。当制动力与地面最大制动力相接近时，车轮处于半约束状态，临界于抱死和滚动之间，此时汽车方向稳定性好，不会发生侧滑等现象，从而保证了汽车高速制动下的行车安全性。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 汽车ABS性能检测装置研究现状 1
1.3 课题研究内容及意义 2
2 汽车ABS系统工作过程 2
3 在用汽车制动性能检测装置结构与原理 3
3.1 平板制动试验台 3
3.2 滚筒制动试验台 5
3.2.1反力式滚筒制动试验台 5
3.2.2惯性式滚筒制动试验台 5
4 汽车ABS性能试验台设计 7
4.1 试验台总体方案设计 7
4.1.1试验台选取 7
4.1.2滚筒试验台设计考虑因素 7
4.1.3试验台原理 8
4.2 试验台总体结构设计 9
4.3 试验台结构参数选型设计 10
4.3.1安置角的确定 10
4.3.2滚筒中心距调节装置设计 12
4.3.3滚筒各项参数选择 13
4.3.4驱动电机的选择 15
4.3.5增速器设计 15
4.4 惯量系统设计 16
4.4.1试验台惯量系统计算 16
4.4.2飞轮尺寸计算 20
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 课题研究背景
随着科技的发展和人民生活水平的提高，汽车速度、行车交通密集度进一步提高，使得人们对安全驾驶的意识也不断增强，防抱死制动系统已被广泛应用于各 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
种汽车类型上。防抱死制动系统（ABS）可以调整和控制制动时制动力，改善汽车在高速制动时方向稳定性，使汽车制动性能大幅加强。因此，ABS设备现在发展非常迅速，并被普遍应用。为了检测和评估ABS性能，现实试验中通常采用道路测试方法。然而，道路测试方法费用较大，测试周期长，精度低。所以路试只适用于车辆的批量取样，不能满足大量汽车的质量检查。针对ABS路试，现在仍然存在着大量的缺陷，路试花费大，但是精度却不高，完全凭借检测技师的个人经验进行判断；同时外界因素也对测试存在很大的影响。现如今，几乎所有汽车都装有ABS系统，室外检测从很大程度上来说不能满足ABS检测要求，为经济、有效的进行ABS检测，一套新的ABS室内检测装置被大众消费者和汽车生产商所期待。作为国家标准的室内用来检测制动性能的检测装置，普通滚筒式和平板式制动试验台的检测条件都不符合防抱死制动系统的工作状态[1]，所以对汽车进行ABS台架试验是对于汽车安全性能行业和汽车维修行业急需解决的技术难题。
1.2 汽车ABS性能检测装置研究现状
目前，对汽车进行制动性能检测有两种台架试验方式：滚筒式检测台、平板式检测台。无论是滚筒式还是平板式制动器试验台均是在小于5km/h的速度下进行检测，汽车ABS制动系统达不到工作工况（ABS工作速度一般大于10km/h），更说不上进行ABS检测了。由于高速滚筒的附着系数高而固定，没有为汽车ABS制动系统创造条件，不能实现正常工作系统的增压保压减压工作多个循环。因此，目前这两种常用的检测台都不能被用于对ABS进行性能检测。
ABS产品发展迅速，但是其检测手段暂时没有跟上ABS的发展步伐。现阶段ABS试验台检测手段很不成熟。然而随着人们对汽车主动安全技术的关注，研究人员和科研机构也在此环节上不断攻坚克难，研究成果也越来越多。在环仿真、OBD检测技术、电子信息技术都在ABS检测上发挥着重要的作用。
现阶段，国外汽车检测行业已经在汽车检测设备上发展迅速。在台架检测技术方面，国外将逐步采用惯性式滚筒制动试验台检测ABS制动系统过渡到利用全新的ABS专业试验台对ABS系统进行全方位、自动化的ABS性能检测。
在国内汽车检测行业，利用试验台对ABS进行制动检测也是必然发展方向。目前试验台检测ABS技术仍在研究与发展之中。随着计算机技术的快速发展，很多专家学者在研究仿真技术，将仿真技术运用到汽车ABS性能检测装置设计中去。计算机电子仿真与控制技术，将会进一步推动ABS性能检测装置的发展。
1.3 课题研究内容及意义
目前国内ABS产品的检测手段严重落后。近年来，国内汽车ABS市场需求迅速扩大，产品的开发和测试变为制造商的一大难题。本课题就是研究并设计出一种用于ABS性能检测的装置以满足对ABS性能检测的需求。开发出一套新的ABS制动性能检测装置，既能保障日常汽车用户的行车安全，也能提高汽车新产品的研发、更新速率。ABS检测试验台的研究开发能有效降低道路试验强度，节省道路测试成本并且缩短了ABS产品开发的周期。
2 汽车ABS系统工作过程
ABS与传统制动系相比增加了车轮转速传感器、制动调压阀和ECU控制单元。ABS系统的工作原理是在汽车高速行驶制动时，汽车会出现持续制动的过程，车轮转速传感器实时测量出车轮瞬时速度，并且由系统计算出此时车轮角减速度和车速，然后车轮滑移率可由瞬时速度和车轮转速计算得出。控制器由数学模型编译控制，根据模型分析的结果控制制动调压阀，以液压力的调整变化改变制动器的制动力的大小，从而保证滑移率在20%左右。当制动力与地面最大制动力相接近时，车轮处于半约束状态，临界于抱死和滚动之间，此时汽车方向稳定性好，不会发生侧滑等现象，从而保证了汽车高速制动下的行车安全性。
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