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汽车电控机械制动设计及性能

摘要:近年来,汽车逐渐普及,成为人们日常出行的主要交通工具,驾驶安全性成为了社会的重点关注内容,因此汽车电控机械制动系统设计尤为重要。本文对汽车电控机械制动系统设计的组成进行分析,有针对性的从总体设计、选型分析、方案对比、详细设计、系统建模等方面展开具体的设计工作,并对电控机械制动性能中的单轮制动、双轮制动机械性能进行了全面分析,供相关人员参考。

关键词:车轮制动模块;系统建模;单轮制动性能

随着汽车行业的不断发展,人们对汽车驾驶安全的关注程度不断提高,对汽车乘坐、操纵体验的舒适度也提出了更高要求。而车辆的制动系统在车辆安全方面起决定性的作用,因此在汽车稳定性工业生产中,制动技术起到极为重要的作用。制动技术的发展,对制动系统性能提出了较高要求,而电控机械代表着电子控制,也就是在信息时代下,利用信息技术代替传统的机械运行,改变其中的机构和操纵方式,以此提高汽车运行中的稳定性、安全性及舒适性。

1电控机械制动系统设计

汽车电控机械制动系统中存在三个部分,分别为:车轮制动模块、中央电子控制单元、电控踏板模块[1]。其中电子踏板模块分别为:踏板感觉模拟器、制动踏板传感以及驻车制动;中央电子控制单位模块中包括了电源、信号处理和控制算法;车轮制动模块中包括了电机功率驱动电路、电机、机械传动机构、车轮等部分。在不同的组成模块,要求各不相同,因此要根据具体的要求,展开设计。要保证系统结构紧凑,具有减速增矩机构,还要保证系统的安全可靠,保证系统可以实现长期的工作,此外在实际运行过程中,还要能够将运动转化为平动,本文根据以上设计要求,针对不同的方面展开分析。

2电控机械制动系统的设计

2.1总体设计。研究国内的汽车电控机械制动机构的情况可知,现阶段有两种机构方案较为常见:一是无自增力机构,二是有自增力机构[2]。这两种结构方案中,第一种结构较为简单,便于控制,因此较为常见,且在无自增力机构下,结构加工成本较低,而在实际使用的过程中可靠性较强;第二种结构虽然具有能量使用效率较高的优点,但是结构较为复杂,因此很少使用。2.2选型分析。汽车电机是一种将电能转变为机械能的装置,现阶段最常见的电机是旋转电机,此外还有伺服电机、步进电机等,这些电机的运行原理各不相同,具体需求也各不相同,因此在选择电机的时候,需要根据实际情况进行全面的选择,以此满足系统要求,本文选择的电机为驱动电机。除了电机以外,运动转换装置、减速装置等零部件的选择都会对汽车电控机械制动系统造成全面的影响[3]。为了保证稳定性,在实际应用中选择了滚珠丝杠副、行星齿轮减速器以及浮动钳盘式制动器,以此保证汽车的稳定运行。2.3方案对比。在确定了具体的部件内容后,对不同的执行机构方案进行了对比分析,从而确定具体的机械制动系统,现阶段有以下3种设计方案:1)电机、行星齿轮减速器、滚珠丝杠副;2)电机、一级齿轮减速器、二级行星齿轮减速器、滚珠丝杠副;3)电机、一级锥齿减速器、二级行星齿轮减速器、行星齿轮减速器、滚珠丝杠副。第1种方案为直接串联方案,第2种方案为直齿轮并联方案,第3种方案为串联方案,将锥齿轮行星齿轮和螺旋传动相处串联。2.4详细设计。在对某汽车结构进行具体设计的过程中,某汽车进行机构设计,在得到了具体的细节参数后,再开始对车进行设计,利用参考模型,求出车在制动过程的平衡方程,并且对上述选项对每个电机机械鞋机部分都可以进行核算,包括精度、工作时间、以及额定动载荷等内容。2.5系统建模。在对具体内容展开了全面的分析后,根据具体的数据内容建立相应的模型,保证数据的准确性,比如锥齿轮轴装配图等,在利用相应模式搭建成立后,还要对性能进行全面的分析。

3电控机械制动性能分析

性能分析可以分为三个部分,分别为:单轮制动性能分析、双轮制动性能分析、制动分配系数分析,在完成具体的搭建模型后,分别在三种不同路面上进行运行,分别干、湿路面和冰雪路面,其中不同路面的制动效果不同。在利用相应的电控机械制动系统参数完成了具体的模型设计后,发现需要在设计过程中适当增加制动力分配系数,以此保证系统的运行效果[4]。

4结束语

汽车电控机械制动系统设计中包括了动力学、系统设计等方面的知识,以此形成电控机械制动系统,根据具体的结构进行设计,形成单轮制动、双轮制动等方面的力学模型,并且针对不同的路面,进行了细节上的分析。还对动力学模型分析软件和的制动力分配系数进行分析,在进行制动的过程中,应对具体的系数进行分析,以此避免汽车运行中存在的问题。

参考文献:

[1]张长璞.汽车电子机械制动系统的设计[J].南方农机,2017,48(20):46.

[2]刘一品,赵航,刘吉创.中国汽车技术发展的现状与未来[J].南方农机,2016,47(12):102.

[3]赵静.车辆电储能再生制动系统机械传动设计研究[D].太原:中北大学,2012.

[4]伊剑波.汽车电控机械制动系统设计与控制策略研究[D].青岛:中国石油大学(华东),2015.

作者:钟承鹏 周碧波 单位:安徽三 联学院

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