径向构造电液复合缓速器制动特性

为保证在长下坡工况时的安全行驶,重载车辆普遍安装液力缓速器或电涡流缓速器.液力缓速器(液缓)低速特性差,单独使用难以满足重载车辆在低车速下长坡时对辅助制动系统的需求,而电涡流缓速器(电缓)在高速时扭矩小,由此得出:电缓与液缓两者的制动性能具有互补的特点.结合液力制动及电涡流制动机理,将电缓与液缓一体化设计,获得了一种径向构造的电液复合缓速器(简称电液复合缓速器).该缓速器在低转速下主要依靠电涡流缓速部分制动,在高速时依靠电涡流缓速部分及液力缓速部分共同作用.对试制的样机进行台架试验,研究了电液复合缓速器的制动特性和控制方法.同时,建立车辆仅依靠缓速器制动的动力学模型,并根据试验结果建立了考虑响应时间的缓速器模型.通过对上述模型进行数值模拟,研究在相同空间内设计的电液复合缓速器、纯液缓和纯电缓的制动特性.研究发现车辆仅依靠电液复合缓速器进行制动,不但能够满足国标对车辆辅助制动系统的要求,还能够使制动时间最短.除此之外,可仅通过控制电涡流部分的制动扭矩实现车辆的恒速控制,从而简化车辆辅助制动系统的控制难度.     

自励式车桥缓速器制动性能

针对传统电涡流缓速器制动力矩热衰退严重,液力缓速器结构复杂、价格高以及拖挂车辆缓速器安装位置的特殊性,提出了一种自励式车桥电磁液冷缓速器.研究了自励式车桥缓速器的结构特点和工作原理,利用电磁学原理推导出缓速器气隙磁密和制动力矩的公式,建立制动系统和发电系统的数学分析模型,对制动系统的磁路和发电系统的性能进行分析.设计了2 000 N·m自励式车桥缓速器的三维模型,利用有限元法对其电磁场分布、制动力矩和发电特性等进行瞬态仿真分析,得出影响制动力矩和发电性能的相关因素.最后对自励式车桥缓速器样机进行台架试验,对缓速器样机制动特性和发电特性进行测试,并将测试结果与理论计算结果进行对比,得出测试结果与理论计算结果误差在6%以内;在车桥缓速器转速为1 000 r/min时,制动力矩达到2 000 N·m,工作20 min后,制动力矩为1 580 N·m,下降了20.8%,满足重型车辆的要求;在转速为1 000 r/min时,发电机负载电流达到90 A,满足供电需求,证明自励式车桥缓速器设计合理,满足车辆制动要求.     

挂车和半挂车用的液力辅助制动式车桥

针对传统电涡流缓速器制动力矩热衰退严重,液力缓速器结构复杂、价格高以及拖挂车辆缓速器安装位置的特殊性,提出了一种自励式车桥电磁液冷缓速器.研究了自励式车桥缓速器的结构特点和工作原理,利用电磁学原理推导出缓速器气隙磁密和制动力矩的公式,建立制动系统和发电系统的数学分析模型,对制动系统的磁路和发电系统的性能进行分析.设计了2 000 N·m自励式车桥缓速器的三维模型,利用有限元法对其电磁场分布、制动力矩和发电特性等进行瞬态仿真分析,得出影响制动力矩和发电性能的相关因素.最后对自励式车桥缓速器样机进行台架试验,对缓速器样机制动特性和发电特性进行测试,并将测试结果与理论计算结果进行对比,得出测试结果与理论计算结果误差在6%以内;在车桥缓速器转速为1 000 r/min时,制动力矩达到2 000 N·m,工作20 min后,制动力矩为1 580 N·m,下降了20.8%,满足重型车辆的要求;在转速为1 000 r/min时,发电机负载电流达到90 A,满足供电需求,证明自励式车桥缓速器设计合理,满足车辆制动要求.

     

基于液力缓速器换挡控制的半挂汽车列车制动稳定性

针对液力缓速器改变半挂汽车列车车轮制动力分配会影响制动稳定性的问题,提出了一种液力缓速器换挡控制策略。根据牵引车后轴车轮与半挂车车轮的转速关系,对液力缓速器工作挡位进行主动调控。以半挂汽车列车车轮最佳抱死顺序为控制目标,采用Matlab/Stateflow设计换挡控制策略,并与半挂汽车列车整车动力学Matlab/Simulink模型联合仿真,分别模拟直线制动车轮抱死情况和直线制动受侧向力时的横向运动情况。仿真结果表明:本文换挡控制策略能使半挂汽车列车保持最佳抱死顺序,减小在部分路面上的制动距离,并且提高汽车列车直线行驶制动受侧向力作用时的横向稳定性。     

轿车轮边缓速器制动过程的仿真分析

介绍了轮边缓速器的结构和工作原理,基于Matlab/Simulink仿真技术,建立了轿车轮边缓速器的动力学模型,对轮边缓速器的制动过程进行仿真.根据速度信号对输入电流大小进行控制,使得汽车在高速情况下,轮边缓速器产生合适的制动力矩,并将轮胎的滑移率控制在最佳的滑移率附近,迅速降低汽车行驶速度,使汽车处于稳定的制动状态.通过与ABS的仿真结果对比,表明轮边缓速器具有良好的制动性能.     

双循环圆液力缓速器叶形设计方法

为提高双循环液力缓速器制动功率密度,对其叶形设计方法开展研究.针对双循环液力缓速器弯叶片叶形结构特点,提出相切圆弧叶形设计法,以叶形包角与工作面圆弧半径为设计变量,建立叶形设计参数化模型.利用试验设计方法对不同叶形参数的双循环液力缓速器弯叶片进行实例设计,并与样机制动性能进行对比.结果表明:样机仿真与试验的制动力矩平均相对误差在5%以内,数值计算方法准确可靠;基于相切圆弧叶形设计法建立的弯叶片制动力矩变化范围较大,通过设定合适的叶形参数,缓速器制动性能可得到有效提高.     

电涡流缓速器的应用研究

缓速器是一种辅助刹车系统，有延长传动系统和制动系统寿命的功效，根据物体穿过极性相反的线圈磁场时，将产生电涡流，把物体的动能转化为热量消耗掉，由该理论研制出了缓速器，作为汽车的辅助制动装置。通过实验验证了该缓速器具有安全、实用等特点，符合汽车辅助制动装置的要求。目前已经成功开发出该产品作为辅助制动系统应用于汽车上。     

高速电驱动履带车辆紧急制动控制策略

为了改善高速双侧电机驱动履带车辆在履带-地面接触条件较差时紧急制动的操控性能并减少制动距离,通过对履带车辆直线行驶动力学和其机械制动器、永磁同步电机及液力缓速器等制动执行机构进行动力学建模分析,提出基于滑模鲁棒控制、制动扭矩预分配规则和前馈补偿控制的机电液联合紧急制动防抱死控制策略. 以配备有DS2680 IO板卡和DS2671总线板卡的dSPACE SCALEXIO实时主机为核心搭建驾驶员输入在环的半实物在环,并针对高速双侧电机驱动履带车辆在雪地上以初速度为80 km/h进行紧急制动的工况,进行实时仿真和驾驶员在环试验. 仿真和试验结果表明：相对于常规履带车辆紧急制动控制方法,提出的策略能够更有效地将车辆滑移率保持在合理范围内,更好地利用地面附着力,并缩短了制动距离.     

轿车轮边缓速器制动过程的仿真分析

介绍了轮边缓速器的结构和工作原理，基于Matlab／Simulink仿真技术，建立了轿车轮边缓速器的动力学模型，对轮边缓速器的制动过程进行仿真．根据速度信号对输入电流大小进行控制，使得汽车在高速情况下，轮边缓速器产生合适的制动力矩，并将轮胎的滑移率控制在最佳的滑移率附近，迅速降低汽车行驶速度，使汽车处于稳定的制动状态．通过与ABS的仿真结果对比，表明；轮边缓速器具有良好的制动性能。     

基于模糊逻辑的液力减速器智能控制的研究

液力减速器是车辆传动系统中重要的辅助制动装置,液力减速器的制动扭矩大、制动平稳、散热好以及结构体积小,在现代车辆上得到了广泛地应用.本文分析了液力减速器的结构及工作原理,提出了以实验数据为依据、以制动踏板的开度、制动踏板变化率作为输入,通过模糊推理对液力减速器进行智能控制的控制方法.经过在实车上进行验证,实验表明该控制方法具有更好的控制性能.     

基于Matlab的FSAE赛车制动比的优化

针对赛车制动系统在行驶中存在的安全问题,本文通过对赛车制动系统进行受力分析,在满足理想制动力分配曲线的基础上,以尽量避免后轮先抱死为原则建立约束条件,并利用Matlab优化工具箱7.0的Fmincon函数对目标函数进行优化分析,得到最优制动力的分配比。同时,利用相关公式,用求得赛车制动时最大减速度和最大制动力进行优化结果的验证,结果表明,制动比分配优化后,赛车的最大减速度为7.258m/s2,制动距离为42.9m,满足制动法规对制动减速度、制动距离的相关要求。该方法使优化后赛车制动时的方向稳定性更好,附着条件利用程度更高。该研究对赛车制动系统的设计有积极的指导意义。     

Efficient coordinated control of regenerative braking with pneumatic anti-lock braking for hybrid electric vehicle

Urban bus has to start and stop frequently due to typical urban traffic conditions, which, however, can be put to good use by regenerative braking. Regenerative braking is a key technology which not only improves vehicle’s fuel economy in mild braking, but also ensures vehicle safety in emergency braking conditions. Because of the inherent limitations of traditional braking system in recycling energy, it is necessary to change its structure to decouple the brake pressure and the brake pedal force. To solve this problem, a compromise design combining traditional pneumatic braking system with brake-by-wire (BBW) system is adopted in this paper on parallel hybrid electric bus. With the transformed braking system, an efficient coordinated control strategy is proposed to solve the problem caused by the different response speeds of pneumatic braking and regenerative braking. The proposed control strategy is carried out, where the road condition varies and different control methods are adopted. Results show that the adopted braking system and the proposed coordinated control strategy are suitable for different roads, and effective in recovering energy and ensuring vehicle safety. At the same time, shorter braking distance and better control of slip ratio verify the performance of MPC compared with a logical threshold-based control. Therefore, this study may offer a useful theoretical reference to the choice of braking system and braking control strategy design in hybrid electric vehicle (HEV).     

自激动力制动在起重机中的应用

起重机起升机构调速系统的性能是起重机能否稳定运行的关键 ,自激动力制动保证了起升机构下降时能以较低的速度稳定运行。本文介绍了起重机的起升机构自激动力制动的电气调速方法的工作原理 ,并对其工作过程及性能做了介绍 ,为用户的使用、维修提供参考     

静液传动混合动力车辆再生制动研究

为了使发动机工作在最佳效率区并可在车辆减速过程中回收制动能量,以提高车辆的燃油经济性,对并联式静液传动混合动力车辆(PHHV)主要部件的设计准则进行了研究,结合静液传动能量再生系统功率密度大的特点,分析了静液传动混合动力车辆在城市行驶工况下的制动特征,针对PHHV提出了一种新的再生制动控制策略.仿真和试验结果表明:所设计的驱动系统参数匹配较为合理,液压再生制动控制系统可以合理地分配液压再生制动转矩和传统摩擦制动转矩的比例关系,在确保制动安全性的前提下高效地回收制动动能.     

全液压制动系统的仿真分析与试验

介绍了全液压制动系统的工作原理。通过分析全液压制动系统各组成模块,建立了全液压制动系统的AMESim模型,并对蓄能器充液阀的充液特性及制动系统的动态响应等特性进行了仿真研究。仿真与试验结果的对比分析证明:液压制动系统的制动性能完全能够满足工程上的制动需求。     

A New Type of Automotive Braking Actuator for Decentralized Electro-hydraulic Braking System

This paper presents a new type of automotive braking actuator for a kind of brake-by-wire system called decentralized electro-hydraulic braking system （DEHB） to replace the traditional automobile braking system. The actuator of this system is driven by an electrical motor instead of the conventional vacuum booster to make the brake pressure be linearity controlled quickly. Therefore, the system has the advantages of quick response speed, good control performance and simple structure. Firstly, an overview of the actuator and the whole DEHB system is shown. Secondly, the possibility of this new kind of actuator working for the system is ensured based on some braking theories. Thirdly, the appropriate dynamic simulations are done to get some results to show the relations of different parameters and the effect of braking. Eventually, the proper parameters are determined to build a test bench which shows that DEHB system can achieve the maximum pressure of 13 MPa within 100 ms after parametric optimization, and meanwhile, the actuator is able to reduce pressure quickly after maintaining high pressure. All of the bench test results can meet with the design requirements and real demand of vehicle and this actuator may improve vehicle braking effect in the future. Besides, this actuator can be widely applied to the regenerative braking system because of its linear braking performance.     

汽车防抱死制动系统的自寻最优控制

针对汽车防抱死制动系统中路况经常变化的特殊性,提出了将自寻最优控制策略应用到防抱死控制中.构建了防抱死制动系统和制动时车辆动力学模型,设计了依据制动力矩和附着力矩变化量符号改变来调节制动力矩的自寻最优控制器.仿真结果验证,自寻最优控制可以自动搜寻到最佳滑移率,并使系统在最佳滑移率附近工作,达到最佳制动效果.本文为汽车制动性能的研究提供了有效可行的防抱死控制策略.     

行走机械全液压制动系统的设计

给出了行走车辆全液压制动系统中各主要元件参数的计算方法和选择方法 ,并给出了典型的全液压制动回路 ,为各类行走车辆全液压制动系统的设计提供了依据。     

基于模糊逻辑的HEV再生制动能量回收的研究

提出了混合动力电动汽车再生制动能量回收的一种模糊逻辑策略,在混合动力电动车制动过程中,合理地分配再生制动力矩和摩擦制动力矩,在保证制动安全性和舒适性的前提下,尽可能多地发挥电机的再生制动特性,以便将更多的动能转化为电能储存在电池装置中。在Matlab/Simulink环境下搭建模糊逻辑策略的模型,并把该模型嵌入到ADVISOR仿真环境中,仿真观察SOC(state of charge)的变化曲线,与ADVISOR中原有的再生制动能量回收策略作比较,仿真结果表明,所给出的模糊逻辑策略能更好地实现能量的回收。