车辆全液压制动系统执行机构建模及仿真

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车辆全液压制动系统执行机构建模及仿真车辆全液压制动系统执行机构建模及仿真
程振东 1
田晋跃1
刘 刚 2

1.江苏大学汽车与交通工程学院 江苏 镇江 212013 2.同济大学机械工程学院 上海 200433
摘 要 分析了全液压制动系统执行机构的动态性能 并建立了执行机构的数学模型 基于数学
模型 应用 Matlab/Simulink 仿真程序 对执行机构的动态特性进行仿真 并将仿真结果与气压和
气顶液制动执行机构进行了分析对比 证明全液压制动系统执行机构具有良好的制动性能 同时讨
论了影响执行机构制动性能的主要因素
关键词 全液压制动系统 执行机构 数学模型 动态特性 仿真
中图分类号 TP271.31 文献标识码 A 文章编号 1004-731X (2006) 03-0778-03
Modeling and Simulation of Actuator of Vehicle Hydraulic Brake System
CHENG Zhen-dong1
TIAN Jin-yue
1
LIU Gang2

(1.School of Automobile and Traffic Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013， China
2.School of Mechanical Engineering， Tongji University， Shanghai 200433，China)
Abstract: Dynamical performances of actuator of a full power hydraulic brake system were analyzed， and a mathematical
model of actuator was set up. Based on the mathematical model， the dynamical performances of actuator were simulated by
Matlab/Simulink software. The simulation results were compared with the pneumatic brake system and pneumatic-hydraulic
brake system. It shows that the actuator of hydraulic brake system has good performances of brake. Meanwhile the key
factors affecting the dynamical performances of actuator were discussed.
Key words: full power hydraulic brake system; actuator; mathematical model; dynamical performance; simulation

引 言1

制动性能是车辆的重要性能之- 良好的制动性能是汽
车安全行驶的重要保障 目前 国内车辆制动系统多采用气
压 气顶液的结构形式 近年来 车辆也趋于采用全液压制
动的方式 其主要优点是系统的制动压力高 产生的制动力
矩大 制动灵敏 且更便于实现电子控制
1 全液压制动系统概述
1.1 系统组成及工作原理

全液压制动系统-般是由供能装置 传动装置 控制装
置和制动执行元件四部分组成 供能装置通过液压泵 充液
阀向蓄能器供油 积蓄能量 传动装置将制动踏板控制的动
力源传递给制动执行元件 控制装置将驾驶员踩踏板的控制
信号传到控制阀上 制动执行元件是装在车轮上的制动器
它将传动装置传来的动力变成摩擦力矩
图 1 所示是典型的车辆全液压制动系统的示意图 制动
时 驾驶员踩下制动踏板 制动油液在蓄能器压力的作用下
进入制动油缸 产生制动效果 液压制动系统大多采用钳盘
式或全盘式制动器 充液阀可以使蓄能器的内压保持在最低
限度 当蓄能器的内压低于最低限度时 充液阀就会使泵向

收稿日期 2005-01-11 修回日期 2005-09-12
作者简介 程振东 1981- 男 江苏南通人 硕士生 研究方向为车

图 1 车辆典型的全液压制动系统

蓄能器充油 直至达到预制的压力上限
1.2 执行机构动态特性分析

为便于分析 我们对全液压制动系统的执行机构进行了
简化 如图 2 所示
根据执行机构的工作过程 可以将其分为两个阶段 活
塞运动阶段和制动油压建立阶段
活塞运动阶段 当踩下踏板阀 油路接通 蓄能器中的
油液进入制动油缸 推动活塞移动 迅速消除制动器的制动
间隙 整个运动阶段由踩下制动踏板开始 到制动衬块接触