集成电磁与摩擦的车辆盘式制动器优化设计

介绍了集成电磁与摩擦的车辆盘式制动器的结构和工作原理,基于多目标优化理论,通过对集成电磁与摩擦盘式制动器的深入研究,分析了该集成化制动器设计过程中必须满足的性能指标和几何约束条件,建立了以制动力矩最大和制动温升最小为目标函数的多目标化的优化数学模型,采用统一目标函数法中的乘除法将多目标转化为单一目标进行优化求解。优化结果表明,采用优化设计方法得到的结构参数方案改善了集成电磁与摩擦制动器制动效果和抗热衰退性能。     

运用TRIZ理论的电磁与摩擦集成制动器设计

针对传统盘式制动器制动"热衰退"和液压制动响应慢等问题,运用"发明问题解决理论"—TRIZ理论,综合汽车摩擦制动与电涡流制动的工作原理,实现电磁—摩擦一体化制动器的创新设计。基于电磁感应定律,推导了电磁制动部分制动力矩公式,为磁场分析提供了理论基础。应用Ansoft Maxwell对电磁制动部分磁感应强度分布情况及制动力矩响应曲线进行了分析,仿真结果表明,集成制动器各电磁制动情况均能获得一定的制动力矩,可以有效的分担部分摩擦制动的负担,降低"热衰退"。     

轿车电磁制动与摩擦制动集成系统的模糊控制

电磁制动与摩擦制动集成系统能有效地改善汽车的制动性能,而合理的控制策略是集成系统实现的关键.由于车辆制动系统存在非线性和时变性,为此,基于1/4车辆模型电磁制动与摩擦制动集成系统模型分析、模糊控制理论,提出采用模糊控制电磁制动器线圈电流大小的控制策略.在控制策略中以车辆滑移率为输入量,以电磁制动器线圈通电电流为输出量,设计出系统模糊控制器.为检验控制策略的有效性和可行性,以某一安装有电磁制动与摩擦制动集成系统的轿车为应用实例,运用Matlab/Simulink软件对系统进行仿真分析,对比采用模糊控制器汽车与未采用模糊控制器的制动时间和制动距离.仿真结果表明,采用模糊控制策略的集成系统可以有效地减少汽车制动所需时间,缩短制动距离,所提出的控制策略切实可行.     

轿车电液制动系统设计及性能试验研究

针对车用缓速器体积大、质量重及安装困难等缺点,设计了轿车电液制动系统(EHYS)。通过合理地控制EHYS摩擦式液力制动系统与电磁制动系统的制动力矩,减少了液力制动系统的磨损,延长了液力制动系统的使用寿命,解决了轿车制动器涉水失效及热失效等问题;通过对EHYS同步附着系数分析以及地面附着条件定量利用下的电液制动过程分析,得到了轿车前后制动器制动力理想分配关系曲线及前后轴制动力分配系数控制曲线;采用滑膜变控制策略对EHYS制动过程进行了控制,并进行了台架试验和道路试验。研究结果表明:在滑膜变控制策略作用下,EHYS可根据不同制动强度选择制动工况,并通过控制EHYS中的电磁制动线圈通电电流实现防抱死控制,从而可靠地减小制动距离,确保制动安全。     

负制动技术在电动叉车设计中的应用

电动叉车的制动系统一般分为行车制动和停车制动,其作用是对行驶中的叉车前轮施加制动力,使车辆减速或停车,车辆可靠停放。停车制动实现叉车在平地或坡道可靠停放,也可用于紧急刹车。本文主要介绍一种更安全可靠的负式停车制动方案,它通过机械弹簧力压紧制动摩擦盘实现制动,通过电控适时有效地控制电磁阀和油路的开启,在制动器油腔产生压力以克服作用在摩擦片上的弹簧力,达到停车制动的释放。     

轿车电磁与摩擦制动集成系统混杂控制方法

针对电磁与摩擦制动集成系统在车辆制动模式切换过程中存在的混杂动态特性,在建立电磁与摩擦制动集成系统的数学模型的基础上,建立电磁与摩擦制动集成系统的混杂Petri网模型,利用共同Lyapunov函数法分析集成制动系统在制动模式切换过程中的稳定性,提出制动模式切换动态协调控制的基本算法和改进算法。得出以下结论:在制动模式切换过程中控制车轮纵向滑移率使其始终低于路面的最佳滑移率,可以充分保证电磁与摩擦集成制动系统在制动模式切换过程中的稳定性。由于电磁制动器相比于电子液压制动具有较好的控制性能,因此在进行电磁制动与电子液压制动的协调控制的过程中,电子液压制动主要用于提供一定的制动强度,而使用电磁制动跟随驾驶员的制动意图;同时这也可以显著降低高速电磁阀的作用频次,提高电子液压制动的可靠性。     

一种汽车盘式电磁制动器的研制

为解决目前汽车液压制动系统存在结构复杂、质量大、能源消耗大等问题,将电磁制动技术应用到汽车制动系统中。开展了盘式电磁制动器增力机构建模和应力仿真分析,建立了制动踏板行程与电流大小以及制动力之间的对应关系,提出了以电磁铁作为动力源,通过增力机构把电磁力放大到预期制动力推动摩擦片工作而实现汽车制动的方法;在理论分析和试验的基础上对电磁力控制、汽车防抱死性能、制动热稳定性等多方面进行了评价;对实体模型的制动稳定性、电磁力随衔铁与铁芯之间距离的变化关系、电磁线圈通电电流与踏板行程之间的变化关系等进行了试验。试验结果表明:电磁铁力达到780 N,制动系统反应时间为0.019 6 s,均符合汽车制动要求;电磁制动系统相比液压制动系统具有反应迅速、结构简单以及更易于集成化和远程控制等特点。     

一种机器人臂关节电磁制动器的设计与仿真分析

针对机器人可能产生失电和失控的安全性问题,对机器人制动系统进行了研究。根据制动的性能要求设计了一种双面摩擦电磁制动器,在相同的制动力下,其产生双倍的制动力矩。对制动器进行了3D建模,使用了ANSYS软件对制动器及其主要零件进行力学性能和电磁学仿真分析,完成的设计方案符合使用要求。     

风力机制动系统摩擦片的振动特性研究

为了降低风力机制动系统的制动振动,研究了风力机制动系统摩擦片的振动特性,针对某型风力机盘式制动器,考虑制动盘与内外摩擦片的接触耦合,以多自由度振动力学理论为基础,并结合库伦摩擦模型,建立了制动盘-摩擦片的六自由度动力学模型,研究了制动力和摩擦片材料对制动振动的影响,得到了内外摩擦片沿制动盘旋转切向方向和法向方向的振动位移曲线图和相图。结果表明:风力机在制动工作过程中,制动力越大,内外摩擦片在两个方向的振幅越大,振动趋势越强;在相同的制动力下,三种摩擦片中C/C纤维复合材料摩擦片的性能最好,振动幅度最小,达到振动稳定状态所用的时间最短。     

HEV再生制动控制策略的研究与优化

制动能量回收是HEV的一个重要特性,也是HEV能实现燃油经济性和提高续驶里程的关键技术.针对目前再生制动静态分配控制策略存在的问题,通过对制动动力学和约束问题研究,建立系统的数学模型,在保证车辆安全性能的条件下,提出了再生制动力和机械摩擦制动力的动态协同分配控制策略,并在汽车仿真软件advisor平台上对典型行驶循环下进行仿真分析和修正.结果表明,在这种新控制策略制动时,前轮和后轮能够充分利用地面附着系数,既可以满足制动安全性的要求又可以回收更多的制动能量.