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客车智能雨刮系统设计

吕

科，石振东，罗永革，佘建强，刘珂路

（湖北汽车工业学院汽车工程系，湖北十堰４４２００２）

摘要：分析了传统客车雨刮；对车用红外雨量传感器进行了研究；结合单片机控制提出了客车智能雨刮系统的

低成本解决方案，具有良好的应用前景。关键词：客车；红外雨量传感器；智能雨刮中图分类号：Ｕ４６３．８５＋５

文献标识码：Ａ

文章编号：１００８－５４８３（２００７）０４－０００５－０４

ＤｅｓｉｇｎｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＷｉｎｄｓｃｒｅｅｎＷｉｐｅｒＳｙｓｔｅｍｆｏｒＢｕｓ

ＬüＫｅ，ＳｈｉＺｈｅｎｄｏｎｇ，ＬｕｏＹｏｎｇｇｅ，ＳｈｅＪｉａｎｑｉｎｇ，ＬｉｕＫｅｌｕ

（Ｄｅｐｔ．ｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｂｅｉＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｙａｎ４４２００２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｗｉｎｄｓｃｒｅｅｎｗｉｐｅｒｏｆｂｕｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄ

ｒａｉｎｓｅｎｓｏｒｆｏｒｖｅｈｉｃｌｅｓｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｍｉｃｒｏ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ’ｓｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅｌｏｗｃｏｓｔｓｏｌｕ－ｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗｉｎｄｓｃｒｅｅｎｗｉｐｅｒｓｙｓｔｅｍｏｆｂｕｓｗａｓｇｉｖｅｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｕｓ；ｉｎｆｒａｒｅｄｒａｉｎｓｅｎｓｏｒ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗｉｎｄｓｃｒｅｅｎｗｉｐｅｒ

雨刮器是汽车车身系统的重要组成之一，关系到汽车雨天行车安全性。据统计，全世界雨天行车

７％的交通事故是由驾驶员手动操作雨刮器引起

的。随着汽车电子迅猛发展，出现了应用雨量传感器根据雨量大小进行智能控制的雨刮器，雨天行车时无需手动雨刮器，驾驶者也无需调节雨刮器设置来迅速停止刮片的运动或得更好的视角。当在湿路面上驾驶时，若有水溅到了风窗玻璃上，无需动手打开雨刮器，驾驶者可以集中精力开车，大大提高了汽车雨天行车的舒适性与安全性。

智能雨刮器在国外已广泛应用于各种车型，在国内东风标致３０７、一汽大众速腾等中高档轿车装备了智能雨刮，而乘客人数较多的中巴车、大客车却极少装备。究其原因，主要是智能雨刮器的雨量传感器及控制器大多数依赖进口，价格较高；其次，对于传统的中巴车大客车，由于安装智能雨刮造成的改动较多。因此，在国内客车行业中一种低成本、易于安装维护的智能雨刮器具有很好的市场前景。

１

传统客车雨刮器

传统客车雨刮器机构如图１所示，通过带蜗轮

蜗杆减速器的雨刮电机推动四杆机构同时带动两侧刮臂刮片摆动实现风窗玻璃清洁。雨刮器开启及其工作模式（快慢挡）选择由驾驶者手动操作雨刮器组合开关接通电源切换电机工作电枢实现控制。

图１传统客车雨刮机构

可见，传统客车雨刮器结构功能简单，完全依靠驾驶者手动控制。

收稿日期：２００７－１０－０８

作者简介：吕科（１９８２－），男，四川广安人，从事汽车电子研究。

湖北汽车工业学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ

第２１卷第４期２００７年１２月

Ｖｏｌ．２１Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２００７

湖北汽车工业学院学报２００７年１２月２红外雨量传感器设计

２．１红外雨量传感器原理

车用红外雨量传感器运用光从光密介质到光

疏介质传导全反射原理如图２所示，雨量传感器红

外发射管与接收管安装在风窗玻璃后方且浸在填

充层中的填充介质中，发射的红外线经填充层入射

到玻璃中，由于入射角大于４２°（玻璃—空气全反

射临界角）在玻璃与空气的分界面上发生全反射，

红外线经全反射由红外接收管接收。若玻璃上存

在水滴，由于入射角小于６３°（玻璃—水全反射临界角），在玻璃与水滴分界面处红外线完全折射到水滴中，该束红外线不能反射到接收管，水滴越多接收管收到的红外线越少，由此计算雨量大小。

图２红处雨量传感器原理图

红外雨量传感器设计使用必须满足３个条件：１）红外发射管的角度必须使红外线入射角大于４２°小于６３°；２）填充层填充介质折射率尽量与玻璃接近；３）安装时保证填充层与风窗玻璃间无气泡。２．２红外雨量传感器电路设计

如图３本设计采用感应区域内均布４个红外发射二极管并联以脉冲调制方式依次间隔发射红外线。红外接收电路采用两并联红外接收二极管，其封装为滤除可见光设计，接收管１接收发射管１、２发射的红外线，接收管２接收发射管３、４发射的红外线，感应区域内无水滴时４个发射管中任一发射红外线则雨量信号输出口即可得到相应脉冲信号。外界自然光中含有的部分红外线会对接收管产生一定干扰且自然光强度随天气环境变化，灵敏度选择１～８对应接收管取样电阻阻值由小到大从而实现对红外反射信号由小到大的接收灵敏度以适应外界环境变化，被选择的灵敏度通道置低电平其余为高电平。

图３雨量传感器电路

３智能雨刮系统控制硬件设计

传统客车雨刮器一般具有间歇（ＩＮＴ）、慢（ＬＯ）、快（ＨＩ）３种工作模式选择，电机有电源＋、电源－、复位、慢挡、快挡５根引出线，汽车行驶时电源＋、电源－与整车电源常通。为不改变原车线束，控制器采用过渡连接器形式安装，如图４所示，原

车线束由过渡连接器经控制器连接到雨刮电机。控制器工作电源为雨刮电机电源，由其控制快、慢挡线通断并从复位线获得电机复位信号，同时取消原车雨刮ＩＮＴ模式改为雨刮器自动（ＡＵＴＯ）模式，ＡＵＴＯ模式使能信号从原ＩＮＴ模式控制线获得。雨刮器处于ＡＵＴＯ模式时慢挡、快挡线由控制器内继电器控制断开，切断组合开关与雨刮电机的连接，单片机根据当前雨量大小结合电机驱动电路连接雨刮电机快挡线对其进行调速控制，传统雨刮电

图４智能雨刮器线路图

６——

第２１卷第４期

机调速性能不理想，因此电机目标转速处于快、慢挡之间时连接快挡线对电机调速，目标转速低至慢挡转速时不对电机调速直接连接慢挡线工作，雨量再下降则采用慢挡间歇模式；雨刮器处于手动模式（ＬＯＷ或ＨＩＧＨ）时快、慢挡线由控制器内继电器处于常闭状态接通，组合开关与雨刮电机直接连接恢复原车手动模式，该系统默认模式为手动模式。

单片机作为该系统智能核心位于雨量传感器内，实现以下功能：１）检测ＡＵＴＯ模式启动信号；２）控制红外发射接收电路探测当前雨量；３）根据雨量对雨刮电机进行控制；４）在传感器探测失效时报警提醒驾驶者。该系统单片机所需资源较少，可选用较为廉价的汽车级８位单片机，如４２引脚ＦｒｅｅｓｃａｌｅＭＣ６８ＨＣ９０８ＳＲ１２，其总线时钟为８ＭＨｚ，具备１２ｋＢＦｌａｓｈＲＯＭ，且集成了ＰＷＭ硬件模块可简化电机调速控制软件设计。

４智能雨刮系统控制软件设计

４．１雨量检测子程序设计

四路红外发射分别以６２．５Ｈｚ间隔发射红外线，传感器感应区域内无水滴时各路红外信号均能在风窗玻璃与车前空气的分界面发生全反射，完成１个发射周期红外接收电路应输出４个脉冲方波，即雨量传感器输出口此时输出２５０Ｈｚ方波，控制时序如图５所示。由图５可得

Ｆｒａｉｎ＝４Ｆｓｅｎｔ!Ｄｒａｉｎ＝４Ｄｓｅｎｔ

式中：Ｆ

ｒａｉｎ

—雨量信号频率；Ｆｓｅｎｔ—红外发射信号频

率；Ｄ

ｒａｉｎ

—雨量信号占空比；Ｄｓｅｎｔ—红外发射信号占空比。

图５红外发射接收时序

发射信号最大占空比为２５％，即高电平时间最大为４ｍｓ。该设计方案中为获得占空比为５０％的雨量脉冲信号，因此发射脉冲占空比为１２．５％，其高电平时间为２ｍｓ。

感应区域内无水滴时选定较低的接收灵敏度，１个发射周期内雨量信号应输出４个脉冲；感应区域内出现水滴时，反射信号受到削弱出现脉冲丢失，则需改变灵敏度重新收到４个脉冲雨量信号。雨量探测软件设计中始终选取刚好能保持４个雨量脉冲信号的最小灵敏度，所需灵敏度越高证明雨量越大，据此可实时监控雨量变化。最小灵敏度确定如图６所示，红外发射信号占空比上升到２５％，

其高电平时间为４ｍｓ，雨量脉冲信号占空比为１００％，则在发射红外线均能被接收管接收的情况下雨量信号始终保持高电平。灵敏度随发射周期由高至低变化，若出现雨量信号为低电平，该处灵敏度高一级为接收灵敏度；始终保持高电平则最低灵敏度１为接收灵敏度；雨量信号一直为低电平则取最高灵敏度８为接收灵敏度。由于存在外界红外线干扰，需确定雨量探测能采用的最高灵敏度，四路红外发射均关闭灵敏度由低至高变化，此时接收管仅仅接收外界红外线。随灵敏度增加雨量信号出现高电平则该处灵敏度的低一级为接收灵敏度上限；雨量信号一直为低电平则上限为灵敏度８；始终为高电平说明传感器因外界光太强导致失效。

雨量大小由刚好保持４个雨量脉冲的灵敏度进行衡量，所需灵敏度越高雨量越大。该设计雨量传感器拥有８种灵敏度，雨量大小分为８个等级。雨量探测子程序流程如图７所示，若探测灵敏度达到灵敏度上限持续１０ｓ，确定探测失效则需报警请求驾驶者进行雨刮器手动控制。

４．２智能雨刮系统控制软件设计

雨刮器开启处于ＡＵＴＯ模式时，由单片机控制继电器切断快、慢挡线断开组合开关对电机的快慢挡控制，单片机控制雨量传感器发射红外线探测当前雨量，根据所探测雨量对雨刮电机调速。雨刮电机调速模式根据雨量由小到大分为间歇调速模图６雨量探测最小灵敏度确定

吕科等：客车智能雨刮系统设计７

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湖北汽车工业学院学报２００７年１２月

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式、电机转速慢到快的连续调速模式。雨量较小时采用间歇调速模式，雨量较大时自动切换到连续模式。在连续一段时间内，没有检测到水滴后，单片机获得电机复位位置信号时，控制电机驱动电路对雨刮电机制动，使雨刮器刮片自动回到复位位置，

停止刮水，控制软件流程如图８所示。雨量探测失效时，系统根据失效前状态进入降级模式，即失效前探测有雨滴则慢速，清洁风窗玻璃同时控制报警蜂鸣器发声，请求驾驶者手动操控雨刮器，失效前无雨滴则雨刮器停止在复位位置并报警。

［５］ＴｒｏｙＭｉｌｌｅｒ，ＧｉｏｒｇｉｏＲｉｚｚｏｎｉ，ＱｉｎｇｙｕａｎＬｉ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

ｂａｓｅｄｈｙｂｒｉｄ－ｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｄｅｓｉｇｎｒｅｓｅａｒｃｈ［Ｃ］／／Ｆｕ－ｔｕｒｅＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｗａｒｒｅｎｄａｌｅ

Ｐｅｎｎ，ＳＡＥＰａｐｅｒ１９９９－０１－１１５０．

［６］ＬｕｋｉｃＳ．Ｍ，ＥｍａｄｉＡ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｒｉｖｅｔｒａｉｎｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ

ｏｎｆｕｅｌｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐａｒａｌｌｅｌｈｙ－ｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ［Ｊ］．ＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ２００４，５３（３）：３８５－３８９．

［７］ＭａｒｋｅｌＴ，ＢｒｏｋｅｒＡ．ＡＤＶＩＳＯＲ：ＳｙｓｔｅｍｓＡｎａｌｙｓｉｓＴｏｏｌ

ｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＶｅｈｉｃｌｅＭｏｄｅｌｉｎｇ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅ，４８０１（２００２）－１２．

［８］王保华，罗永革．基于典型行驶工况的城市客车性能分

析［Ｊ］．湖北汽车工业学院学报，２００７，２１（１）：６－９．［９］王保华，范文亭，罗永革．城市客车自动离合器接合规

律仿真及应用［Ｊ］．湖北汽车工业学院学报，２００７，１９（３）：１－４．

（上接第４页）

图７雨量探测子程序流程图图８智能雨刮控制流程图

５

结语

该客车智能雨刮器系统结构简单，控制器对单片机功能要求低可采用廉价的汽车级８位单片机，整套系统成本较低；本系统采用过渡插接器形式且不需额外增加控制开关对传统客车雨刮器改动极少，易于推广；实现了雨刮器根据雨量大小智能控制，提高了客车雨天行车安全性与舒适性；同时该智能雨刮器系统使得客车雨刮器具有ＨＩＧＨ、

ＬＯＷ、ＡＵＴＯ３个挡位，保留了原车手动模式，在智

能控制系统工作实效情况下通过驾驶者手动控制仍能保证雨天行车，大大提高了智能雨刮系统可靠

性。综上分析该客车智能雨刮器系统具有良好的应用前景。

参考文献：

［１］王晓明．电动机的单片机控制［Ｍ］．北京：北京航空航天

大学出版社，２００２．

［２］刘海陵．红外感雨器的设计与实现［Ｄ］．中国优秀博硕

士学位论文全文数据库，２００５：３２－３３．

［３］陈永甫．红外探测与控制电路［Ｍ］．北京：人民邮电出版

社，２００４．

［４］陈渝光．汽车电器与电子设备［Ｍ］．北京：机械工业出版

社，２００４．

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汽车雨刮器的自动控制系统设计及实现

汽车雨刮器的自动控制系统设计与实现设计总说明本次设计的汽车自动雨刷省去了人为手动操作雨刷的问题，能够自动感应雨量并进行相应的工作。自动雨刷用雨滴传感器作为检测器来感应雨量的大小，把感应信号传给单片机，通过软件的控制驱动芯片自动调节电机的正反转与转动频率。此次设计采用40引脚的单片机AT89S52，设计中运用ULN2003AN驱动芯片来驱动步进电机的运转，克服了电机在低频工作时的噪音大，震动大的缺点。本次设计在一定的程度上为驾驶者提供了舒适性和安全性的保障，避免了由于驾驶者手动操作雨刷的不当而带来的交通安全问题，同时也大大的提高了汽车雨刷的全面性与可靠性。在汽车智能雨刮系统中由于两个雨刮电机的转速不可能完全一样，就存在两个雨刮摆动不同步的问题。本文在分析了模糊控制理论及雨刮同步摆动规则的基础上，提出了一种基于模糊控制的汽车智能雨刮系统。该系统将转速偏差和转速偏差变化量模糊化为模糊控制器的输入语言变量，根据所制定的一套模糊控制规则来选择控制PWM的输出语言变量，并以此通过脉宽调制技术来驱动直流电机，使两个雨刮同步摆动。关键词：雨滴传感器；步进电机；单片机；雨刮器

Car Wiper Blade Design and Implementation of Automatic Control System Design Description The design of the automatic wipers is improved further in the traditional manual based on. Automatic wiper with rain sensor as the detector size induced precipitation, the induction signal is sent to the single chip microcomputer. reversing and turning frequency automatic adjusting motor through the control of the software driver. The design is based on the 40pin of the mic AT89S52. That use of ULN2003AN to drive the stepper motor driver chip design operation. The pulse width modulation’s chopper driver mode. Thus greatly overcome the noise when the motor work in the low frequency , vibration faults. Provide comfort and safely guarantee this design in a certain extent for the driver, to avoid the traffic safety problem caused by the driver manually operated wiper improper. At the same time also greatly improve the comprehensiveness and reliability of automobile windshield wiper. In intelligent windscreen wiper system of automobile, As the problem of technics, rotate speed of two electro motors are not the same completely, so there are the problems that two wiper blades swing ansynchronous. In the thesis, a intelligent windscreen wiper system of automobile based on fuzzy control is presented, by analyzing fuzzy control theory and synchronous swing rules of windscreen wiper. The speed error and its change were used as fuzzy stable variable. According to a set of fuzzy rules, the output variable was selected to control the PWM switch. In this way, the

制动系统匹配设计计算分解

制动系统匹配设计计算根据AA车型整车开发计划，AA车型制动系统在参考BB轿车底盘制造平台的基础上进行逆向开发设计，管路重新设计。本计算是以选配C发动机为基础。 AA车型的行车制动系统采用液压制动系统。前、后制动器分别为前通风盘式制动器和实心盘式制动器，制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线(X型)布置，采用ABS。驻车制动系统为机械式手动后盘式制动，采用远距离棘轮拉索操纵机构。因AA车型与参考样车BB的整车参数接近，制动系统采用了BB样车制动系统，因此，计算的目的在于校核前/后制动力、最大制动距离、制动踏板力、驻车制动手柄力及驻坡极限倾角。设计要符合GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》；GB 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》和GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》的要求，其中的踏板力要求≤500N，驻车制动停驻角度为20％（12），驻车制动操纵手柄力≤400N。制动系统设计的输入条件整车基本参数见表1，零部件主要参数见表2。表1 整车基本参数

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：

汽车雨刮电机控制系统设计与仿真

汽车雨刮电机控制系统设计与仿真一、实验目的 1、掌握汽车雨刮电机总成的结构和工作原理。 2、掌握protus软件和keilμVsion软件的使用方法。 3、学习使用protus软件进行电路原理图设计并进行仿真。二、实验设备安装有protus软件和keilμVsion软件的PC机一台。三、实验原理及内容 1、汽车雨刮的结构和工作原理雨刮器是重要的安全件，它必须能有效地清除雨水、雪和污垢；能在高温（摄氏零上80度）和低温下（摄氏零下30度）工作；能抗酸、碱、盐等有害物质腐蚀；使用寿命达到15万次刮刷循环（乘用车）。汽车雨刮的主要组成部分为雨刮电机总成，四连杆机构，雨刷总成。当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃。一般情况下在汽车组合开关手柄上有雨刮器控制旋扭，设有低速、高速、间歇3个档位。手柄顶端是洗涤器按键开关，按下开关有洗涤水喷出，配合雨刮器洗涤档风玻璃。雨刮器的动力源来自电动机，它是整个雨刮器系统的核心。雨刮器电动机的质量要求是相当高的。它采用直流永磁电动机，安装在前档风玻璃上的雨刮器电动机一般与蜗轮蜗杆机械部分做成一体。蜗轮蜗杆机构的作用是减速增扭，其输出轴带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动。司机关闭雨刮器时，雨刮臂往往不停在适当的位置，阻碍司机的视线。为解决这一问题，雨刮器设有一个回位开关，它控制雨刮器电机，当雨刮臂停在档风玻璃下的适当位置时，电机才会停止运转。现今的雨刮器已经普遍采用快档、慢档和间歇控制档。其中间歇控制档一般是利用电机的回位开关触点与电阻电容的充放电功能使雨刮器按照一定周期刮扫，即每动作一次停止2－12秒时间，对司机的干扰更少。有些雨刮臂还附带胶水管，水管接至洗涤器上，按一下开关会有水注喷向前档风玻璃。在一些中高级轿车上，不但前后档风玻璃有雨刮器，就是前大灯也有一支小小的雨刮片，用以清除前灯玻璃上的尘埃。有些车辆的雨刮器还装有电子调速器，该调速器附带感应功能，能根据雨量的大小自动调节雨臂的摆动速度，雨大刮水臂转得快，雨小刮水臂转得慢，雨停刮水臂也停。 2、基于51单片机的雨刮电机控制器的功能和结构（1）控制器输入：1个4档位旋转式开关，1个喷水控制按钮。（2）控制器：用51单片机作为控制器。（3）控制器输出：①雨刮电机停止、间歇式低速、低速、高速旋转4种输出状态，再加上喷水电机旋转同时雨刮电机高速旋转，共5种状态的输出。②用LED数码管显示Off、Int、Lo、Hi、FL共5种状态指示。 Off——雨刮电机停止旋转。

汽车雨刷实验报告

实习项目4 雨刷系统一、实习目的 1、认识卡罗拉雨刷系统的基本组成及作用； 2、了解卡罗拉雨刷系统的特点，性能，电路原理； 3、了解卡罗拉雨刷系统的工作原理和检修方法； 4、熟悉雨刷的维修保养。二、实验内容 1、雨刷结构：卡扣、主杆、副杆、卯钉、钢片、胶条 2、雨刷的特点 1)雨刷与弧形的玻璃贴合紧密，受力均匀，刮片涂付碳膜确保刮得更安静、更流畅、更干净。 2)采用空气动力学原理设计，在车辆高速行驶时，刮片不会被气流抬升，确保刮拭更清晰。 3)优化的雨刷结构设计，中间条扁宽，具有遮阳防老化的作用。 4)橡胶条及覆盖弹簧片，均采用耐臭氧和抗紫外线能力强的橡胶，适应不同的气候条件。 3、雨刷系统的工作原理雨刮器总成含有电动机、减速器、四连杆机构、刮水臂心轴、刮水片总成等。当司机按下雨刮器的开关时，电动机启动，电动机的转速经过蜗轮蜗杆的减速增扭作用驱动摆臂，摆臂带动四连杆机构，四连杆机构带动安装在前围板上的转轴左右摆动，最后由转轴带动雨刮片刮扫挡风玻璃,通过选拔高速低速档，可以使电机的电流发生大小变化，从而控制电机转速，从而控制雨刮器的工作快慢。 4、雨刷器的整体结构 1)调速系统控制杆：主要是对于调速系统输出以及执行过程的各个步骤的显示功能，起到调节的目的。

2)直流电动机：主要是控制它的正转运动，从而实现雨刷器的从左向右移动的目的。 3)雨刷器的速度控制：主要是根据下雨的大小来控制雨刷器的运动速度。如：慢，中快，快。 4)汽车雨刷器：当电动机和速度控制发出信号时，雨刷器就开始工作，当速度控制发出不同的速度时，雨刷器就以不同的速度来进行工作。 5)位置检测：是检测雨刷器的移动准确性，也是一个封闭的反馈系统。 5、雨刷片的保养 1)运转前保证玻璃表面充水，不能干刷。 2)恶劣环境下运转前清除杂质，提一提雨刷片、吹吹、扫扫杂灰杂物。 3)停车后立起雨刷片（避免挡风玻璃上高温及发动机的热气使雨刷胶条老化；防止冬天玻璃与雨刷胶条老化；防止冬天玻璃与雨刷胶条结冰冻住；以免运转时被拉断） 6、造成雨刷片损坏老化的原因 1)雨水中的酸和盐； 2)空气中的沙、泥和灰等杂物； 3)车蜡和废气中的油等化学物质； 4)冬天的冰和雪、化雪剂和盐； 5)红外线、紫外线和臭氧； 6)太阳照射到挡风玻璃产生的热量； 7)发动机产生的热量上升； 7、检验雨刷片的方法 1)看：胶片破裂、有附着物；支架生锈、变形、变色有附着物等； 2)听：发出跳动、抖动等异响、支架、铆钉及支架的接触点磨损； 3)摸：橡胶老化、金属零件松动； 4)擦：运转时玻璃上有条痕、跳跃痕、有斑点水痕、有片状水痕。 8、雨刷使用常见问题及原因分析、检修方法 1)玻璃有细小水条纹、雾或线状残留；

汽车自动雨刷控制系统设计

摘要........................................................... - 1 -前言........................................................... - 2 -第一章汽车自动雨刷控制系统总体设计和主要特点................... - 3 -1.1汽车自动雨刷控制系统的设计思路 (3) 1.2方案的选择设计与原理方框图 (3) 1.2.1控制方案比较 ........................................... - 3 - 1.2.2 原理方框图............................................. - 5 -第二章控制系统的硬件设计........................................ - 7 -2.1电源电路的设计与分析. (7) 2.2中央控制器——AT89C2051 (8) 2.2.1 AT89C2051的特点 ...................................... - 9 - 2.2.2 AT89C2051的功能描述 .................................. - 9 - 2.2.3 AT89C2051的管角说明 ................................. - 10 -2.3电机控制电路分析与设计. (12) 2.3.1 步进电机的基本原理及特点............................. - 12 -2.4复位电路的设计 (19) 2.4.1 单片机复位电路基本原理及特点......................... - 19 - 2.4.2 单片机复位后的状态的分析.............................. - 20 -2.5时钟电路的设计与工作原理分析 (21) 2.5.1振荡器特性 ............................................ - 21 - 2.5.2 时钟电路的设计........................................ - 22 - 2.5.3 单片机的基本时序单位................................. - 22 -2.6检测电路的设计与分析 (23) 2.6.1雨水传感器工作原理 .................................... - 23 - 2.6.2硬件设计与实现 ........................................ - 24 -第三章汽车自动雨刷控制系统统软件设计........................... - 27 -3.1主程序设计. (27)

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

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。

汽车雨刷自动控制系统

检测与转换技术大作业标题：汽车自动雨刷控制器阅报告人：呈送人：班级：学号：日期：

尊敬的领导：你好！为了实现汽车雨刷能够自动的开启及使用的方便，在此提交一份关于汽车自动雨刷控制的报告。本报告就自动雨刷用到的传感器，相关的工作原理，以及所采用得技术做了说明，报告中若有不足之处，希望予以指正及补充。目的及意义：雨刷系统是汽车的重要安全设备之一。在传统机械雨刷系统中,驾驶者手动控制雨刷器速度转换开关,通过改变雨刷器摆动速度, 以求快速清除附着在挡风玻璃上的雨水; 然而, 手动切换雨刷器转换开关, 必然影响行车注意力, 造成不必要的危险, 据统计, 全世界雨天行车有7 % 的事故是由于驾驶员手动操作雨刷系统引起的。为此实现以下设想：下雨时（有雨水且落在汽车挡风玻璃上时），能自动开启汽车挡风玻璃下方的雨刷，雨越大，雨刷运动速度越快。这是相当有必要的。

工作原理：主要由雨量传感器、控制器、雨刷器电机、雨刷器机构、挡风玻璃、LIN总线接口等主要部件构成。其中,雨量传感器用来检测挡风玻璃上是否有雨水,根据雨量传感器的输出信号,控制器判断当前雨量大小,结合来自LIN总线的用户设定等信息,输出P W M（脉宽调制）信号控制雨刷器电机的摆动速度,驱动雨刷器机构快速扫除挡风玻璃上的雨水。硬件设计：红外式雨量检测装置工作原理雨量检测装置由玻璃棱镜、红外线光源发射器和红外线光源接收器等部件组成。红外光源发射器将红外光以固定角度投射到挡风玻璃上，经由挡风玻璃、棱镜反射回到红外接收器；在挡风玻璃清晰的情况下，红外接收器收到的红外线总量与红外发射器发出的红外线总量基本相等。当有雨滴落在挡风玻璃上时，部分红外线会因雨滴的折射而分散到外部，导致红外接收器收到的红外线小于红外发射器发出的红外线总量。通过对红外线总量的检测，判断雨量的大小，进而发出刮水请求到雨刷控制器，完成不同挡位的刮水行为。红外式雨量检测装置原理见图1。

轿车鼓式制动器设计毕业设计

第1章绪论 1.1制动系统设计的意义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键装置，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。通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定汽车制动器的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。使其达到以下要求：具有足够的制动效能以保证汽车的安全性；同时在材料的选择上尽量采用对人体无害的材料。 1.2制动系统研究现状车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时，由于车辆受到与行驶方向相反的外力，所以才导致汽车的速度逐渐减小至零，对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计，因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础，由于这一过程较为复杂，因此一般在实际中只能建立简化模型分析，通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价：（1）制动效能:即制动距离与制动减速度； 1

（2）制动效能的恒定性：即抗热衰退性；（3）制动时汽车的方向稳定性；目前，对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行，由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量，因此，多数有关传动系!制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶，其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据，在汽车道路试验中，如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化，则可为汽车整车制动系统性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。 1.3制动系统设计内容（1）研究、确定制动系统的构成（2）汽车必需制动力及其前后分配的确定前提条件一经确定，与前项的系统的研究、确定的同时，研究汽车必需的制动力并把它们适当地分配到前后轴上，确定每个车轮制动器必需的制动力。（3）确定制动器制动力、摩擦片寿命及构造、参数制动器必需制动力求出后，考虑摩擦片寿命和由轮胎尺寸等所限制的空间，选定制动器的型式、构造和参数，绘制布置图，进行制动力制动力矩计算、摩擦磨损计算。（4）制动器零件设计零件设计、材料、强度、耐久性及装配性等的研究确定，进行工作图设计。 1.4制动系统设计要求制定出制动系统的结构方案，确定计算制动系统的主要设计参数制动器主要参数设计和液压驱动系统的参数计算。利用计算机辅助设计绘制装配图 2

毕业设计-制动器开题报告

上海工程技术大学毕业设计（论文）开题报告题目SY1046载货汽车制动系统设计汽车工程学院（系）车辆工程专业班学生姓名学号指导教师开题日期：2016 年3 月14 日

开题报告一、毕业设计题目的来源、理论、实际意义和发展趋势 1、题目：SY1046载货汽车制动系统设计 2、题目来源：生产实践 3、意义：从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气-液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构形式和功能形式发生相应的改变，例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。[1]制动系统在汽车中是非常重要的，当一辆车在高速上行驶的时候，制动系统突然出现问题导致汽车无法制动，这个是非常危险的，国内很多报道都报道过，某某车辆由于制动系统失灵出现了严重的事故，制动系统作用是：使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车；使下坡行驶的汽车速度保持稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。 2013年7月14日至2014年3月1日期间生产的2013款翼虎汽车，共计191368辆。被福特召回，原因是由于制动真空助力器密封圈缺少润滑油脂，导致密封圈过早磨损，极端情况下密封圈会与隔板分离，导致制动踏板变硬，车主会感觉到真空助力不足从而需要更用力地踩刹车，存在安全隐患。长安福特汽车有限公司将为召回范围内的车辆免费检查并更换有潜在风险的制动真空助力器，以消除安全隐患。可想而知，汽车拥有传动系统、制动系统、行走系统、转向系统，而可以看出，制动系统是汽车四大系统之一。本课题研究的是SY1046载货汽车制动系统的设计，这个制动系统对整车来言是重要部件之一，设计的要求双管路前、后鼓式制动系统，进行动力分配，同时进行相关关键部件的校核运算。本设计能充分体现大学期间的知识掌握程度和创新思想，具有重要意义。 4、国内外研究现状与趋势 (1)国外研究现状与趋势：已经普遍应用的液压制动现在已经是非常成熟的技术,随着人们对制动性能要求的提高,防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、主动避撞技术等功能逐渐融人到制动系统当中,需要在制动系统上添加很多附加装置来实现这些功能,这就使得制动系统结构复杂化,增加了液压回路泄漏的可能以及装配、维修的难度,制动系统要求结

汽车理论课程设计制动性能计算

序号：汽车理论课程设计说明书题目：汽车制动性计算班级：姓名：学号：序号：指导教师：

目录 1.题目要求 (3) 2.计算步骤 (4) 3.结论 (8) 4.改进措施 (9) 5.心得体会 (9) 6.参考资料 (9)

1. 题目要求汽车制动性计算数据： 1 ）根据所提供的数据，绘制：I 曲线，β线，f 、r 线组； 2）绘制利用附着系数曲线；绘制出国家标准（GB 12676-1999汽车制动5）对制动性进行评价。 6）此车制动是否满足标准GB 12676-1999的要求如果不满足需要采取什么附加措施(要充分说明理由，包括公式和图) 注： 1、符号中下标a 标示满载，如m a 、h ga 分别表示满载质量和满载质心高度 2、符号中下标0标示空载，如m 0、h g0分别表示空载质量和空载质心高度

2. 计算步骤 1）由前后轮同时抱死时前后制动器制动力的关系公式：绘出理想的前后轮制动器制动力分配曲线，即I曲线由β曲线公式绘出β曲线，由于空载时和满载时β相同，则β曲线相同。 f线组：当前轮抱死时，得： r线组：当后轮抱死时，得：空载时，将G=3980*，h=，L=3.950m，a=2.200m,b=1.750m,φ=,,,,,,带入公式放在一个坐标系内，绘出空载时r,f曲线：图1 空载时r，f，I线组满载时，将G=9000*，h=1.170m，L=3.950m，a=2.95m,b=1m,φ=,,,,,,带入公式放在一个坐标系内，绘出空载时r,f曲线：

图2 满载时r，f，I线组2）前轴利用附着系数后轴利用附着系数将数据带入可绘出利用附着系数与制动强度关系曲线：

汽车防抱死制动系统设计论文

摘要防抱死制动控制系统（ABS）是在传统制动系统的基础上采用智能控制技术，在制动时自动调节制动力防止车轮抱死，充分利用道路附着力，提高制动方向稳定性和操纵稳定性，从而获得最大制动力且缩短制动距离，尽可能地避免交通事故发生的机电一体化安全装置。本文根据防抱死制动控制系统的工作原理，应用汽车单轮运动的力学模型,分析了制动过程中的运动情况。采用基于车轮滑移率的防抱控制理论，根据车速、轮速来计算车轮滑移率。以MSP430F149单片机为核心，完成了输入电路、输出驱动电路及故障诊断等电路设计，阐述了ABS系统软件各功能模块的设计思想和实现方法，完成了ABS 检测软件、控制软件的设计。课题所完成的汽车防抱死制动控制系统己通过模拟试验台的基本性能试验，结果表明：汽车防抱死制动控制系统的硬件电路设计合理可行，软件所采用的控制策略正确、有效，系统运行稳定可靠，改善了汽车制动系统性能，基本能够满足汽车安全制动的需要。本文对汽车防抱死制动系统进行了数学建模，并在Matlab/Simulink 的环境下，对汽车常规制动系统和基于PID 控制器的防抱死制动系统的制动过程进行了仿真，通过对比分析，验证了基于PID 控制器的汽车防抱死制动系统具有良好的制动性能和方向操纵性。关键词：防抱死制动系统（ABS）；滑移率；控制策略；单片机；建模；仿真；

第一章绪论 1.1 防抱死制动系统概述 1.1.1 防抱死制动系统的产生当汽车以较高的车速在表面潮湿或有冰雪的路面上紧急制动时，很可能会出现这样一些危险的情况：车尾在制动的过程中偏离行进的方向，严重的时候会出现汽车旋转掉头，汽车失去方向稳定性，这种现象称为侧滑；另一种情况是在制动过程中驾驶员控制不了汽车的行驶方向，即汽车失去方向可操纵性，若在弯道制动，汽车会沿路边滑出或闯入对面车道，即便是直线制动，也会因为失去对方向的控制而无法避让对面的障碍物。产生这些危险状况的原因在于汽车的车轮在制动过程中产生抱死现象，此时，车轮相对于路面的运动不再是滚动，而是滑动，路面作用在轮胎上的侧滑摩擦力和纵向制动力变得很小，路面越滑，车轮越容易出现抱死现象；同时汽车制动的初速度越高，车轮抱死所产生的危险性也越大。这将导致汽车可能会出现下面三种情况： ① 制动距离变长 ②方向稳定性变差，出现侧滑现象，严重时出现旋转掉头 ③ 方向操纵性丧失，驾驶员不能控制汽车的行驶方向防抱死制动系统ABS（Anti-lock Braking System）是一种主动安全装置，它在制动过程中根据“车辆一路面”状况，采用电子控制方式自动调节车轮的制动力矩来达到防止车轮抱死的目的。即在汽车制动时使车轮的纵向处于附着系数的峰值，同时使其侧向也保持着较高的附着系数，防止车轮抱死滑拖，提高制动过程中的方向稳定性、转向控制能力和缩短制动距离，使制动更为安全有效。随着汽车行驶速度的提高、道路行车密度的增大、以及人们对汽车行驶安全性的要

制动系统设计计算分析

制动系统计算分析一制动技术条件： 1. 行车制动： 2. 应急制动： 3. 驻车制动：在空载状态下，驻车制动装置应能保证机动车在坡度20%（对总质量为整备质量的1.2倍以下的机动车为15%），轮胎与地面的附着系数不小于0.7的坡道上正反两个方向上保持不动，其时间不应少于5分钟。

二制动器选型 1.最大制动力矩的确定根据同步附着系数和整车参数，确定前后轴所需制动力矩的范围，最大制动力是汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，设良好路面附着系数φ=0.7。满载情况下，确定前后轴制动器所需要的最大制动力矩。为：前轴 Mu1=G*φ(b+φ*h g)*r e /L (N.m) 后轴 Mu2=G*φ(a-φ*h g)*r e /L (N.m) 或者 Mu1=β/(1-β)* Mu2 【β=(φ*h g+b)/L】其中 r e -轮胎有效半径 a-质心到前轴的距离 b-质心到后轴的距离 h g -质心高度 L-轴距φ-良好路面附着系数 G-满载总重量（N；g=9.8m/s2）同理：空载亦如此。前轴；Mu11 后轴：Mu21 根据满载和空载的情况，确定最大制动力矩，此力满足最大值。所以：前轮制动器制动力矩（单个）≥Mu1或Mu11/2 后轮制动器制动力矩（单个）≥Mu2或Mu21/2 2.行车制动性能计算（满载情况下）已知参数：前桥最大制动力矩Tu1(N.m) 单个制动器后桥最大制动力矩Tu2(N.m) 单个制动器满载整车总质量M（kg）

Mu1= Tu1*φ*2 (N.m) Mu2= Tu2*φ*2 (N.m) Fu= (Mu1+ Mu2)/r e (N) ②制动减速度 a b=Fu/M (m/s2) ③制动距离 S= U a0*(t21+ t211 /2)/3.6+ U a02 /25.92* a b 其中：U a0 (km/h)-制动初速度， t21+ t211 /2 为气压制动系制动系作用时间（一般在0.3-0.9s） 3.驻车制动性能计算满载下坡停驻时后轴车轮的附着力矩：Mf Mf=M*g*φ(a*cosα/L -h g*sinα/L)*r e (N.m) 其中附着系数φ=0.7 坡度20%（α=11.31o）在20%坡上的下滑力矩：M滑 M滑=M*g*sinα*r e (N.m)驻车度α=11.31o 则Mf>M滑时，满足驻车要求。三储气筒容量校核设储气筒容积为V储，全部制动管路总容积为∑V管，各制动气室压力腔最大容积之和为∑V s , 其中∑V管约为∑Vs的25%-50%,V储/∑V s=20-40（推荐值）。

汽车盘式制动器设计

机械工程学院毕业设计题目：汽车盘式制动器设计专业：车辆工程班级：姓名：学号：指导教师：日期：2016.5.26

目录摘要 (3) 前言 (3) 1绪论 (4) 1.1 制动系统设计的意义 (4) 1.2 本次制动系统应达到的目标 (4) 2制动系统方案论证分析与选择 (4) 2.1 盘式制动器 (5) 2.2 简单制动系 (5) 2.3 动力制动系 (5) 2.4 伺服制动系 (6) 2.5 液压分路系统的形式的选择 (6) 2.6 液压制动主缸的设计方案 (6) 3盘式制动器概述 (8) 3.1制动盘 (8) 3.2制动摩擦衬块 (9) 3.3 盘式制动器操纵机构 (9) 4制动系统设计计算 (10) 4.1 相关主要参数 (10) 4.2 同步附着系数的分析 (11) 4.3 分析计算法向作用力 (11) 4.4 制动力矩分配系数的选取和计算 (12) 4.5 制动器制动力矩的确定 (12) 4.6 盘式制动器主要参数确定 (13) 4.7 盘式制动器的制动力计算 (15) 4.8 制动器主要零部件的结构设计 (16) 5液压制动驱动机构的设计计算 (17) 5.1 前轮制动轮缸直径d的确定 (17) 5.2 制动主缸直径0d的确定 (17) 5.3 制动踏板力p F和制动踏板工作行程p S (18) 第6章制动性能分析 (19) 6.1 制动性能评价指标 (20) 6.2 制动效能 (20) 6.3 制动效能的恒定性 (20) 6.4 制动时汽车方向的稳定性 (20) 6.5 制动器制动力分配曲线分析 (21) 6 .6制动减速度j和制动距离。 (22) 6.7 摩擦衬块的磨损特性计算 (22) 7总结 (24) 参考文献 (25) 致谢 (25)

制动系统设计计算报告

制动系统设计计算报告 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

1系统概述系统设计说明只有制动性能良好、制动系统工作可靠的汽车才能充分发挥其动力性能。因此，在整车新产品开发设计中制动系统的匹配计算尤为重要。 LF7133是在标杆车的基础上设计开发的一款全新车型，其制动系统是在标杆车制动系统为依托的前提下进行设计开发。根据项目要求，需要对制动系统各参数进行计算与校核，以确保制动系统的正常使用，使系统中各零部件之间参数匹配合理，并且确保其满足国家相关法律法规的要求。系统结构及组成经双方确认的设计依据和要求，LF7133制动系统采用同国内外大量A级三厢轿车一致的液压制动系统。制动系统包含以下装置：行车制动系统：根据车辆配置选择前后盘式或前盘后鼓制动器，制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，管路布置采用相互独立的X型双管路系统；驻车制动系统：为机械式手动后鼓式制动，采用远距离棘轮拉索操纵机构；应急制动系统：行车制动系统具有应急特性，应保证在行车制动只有一处管路失效的情况下，满足应急制动性能要求。 LF7133制动系统主要由如下部件组成。结构简图如图1所示：图1制动系统结构简图 1.真空助力器带制动主缸总成 2.制动踏板 3.车轮 4.轮速传感器 5.制动管路 6.制动轮缸控制器系统设计原理及规范本计算报告根据总布置提供的整车参数、制动器与总泵及真空助力器厂家提供的数据、制动踏板、驻车操纵机构选型进行匹配计算，校核前/后制动力、制动效能、制

动踏板力、驻车制动手柄力及驻坡极限倾角等，用以验证制动系统设计的合理性。本报告基于ABS不介入制动作用的前提下进行计算。制动系统设计规范 1)基本要求：车辆应具备行车制动、应急制动、驻车制动功能。 2)法规要求： ①行车制动性能要求表1行车制动性能要求表2应急制动性能要求 GB21670-2008《乘用车制动系统技术要求及试验方法》规定能使满载车辆在20%的上下坡道上保持静止。 ④操纵力要求 GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》的要求，其中的踏板力要求≤500N，踏板行程不超过120mm，驻车制动操纵手柄力≤400N。 2输入条件整车基本参数 LF7133整车输入参数见表3：表3整车输入参数