【摘 要】
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在当今车辆智能化以及自动驾驶等研究热潮下,汽车各部件正逐步向高度集成化与电子化方向发展,车辆的制动系统也逐步向线控制动系统发展。为满足车辆主动安全、自动驾驶等技术发展以及提高车辆动力学性能的需求,本文提出了一种基于直驱液压源和三位高速开关阀的车辆线控制动系统的方案,并通过系统建模、仿真计算以及原理样件试验等方法开展了相关研究,主要完成了以下工作:(1)系统方案设计与分析。结合常规制动系统对车辆整个
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在当今车辆智能化以及自动驾驶等研究热潮下,汽车各部件正逐步向高度集成化与电子化方向发展,车辆的制动系统也逐步向线控制动系统发展。为满足车辆主动安全、自动驾驶等技术发展以及提高车辆动力学性能的需求,本文提出了一种基于直驱液压源和三位高速开关阀的车辆线控制动系统的方案,并通过系统建模、仿真计算以及原理样件试验等方法开展了相关研究,主要完成了以下工作:(1)系统方案设计与分析。结合常规制动系统对车辆整个制动系统有全面清楚的了解,并且通过阅读相关线控制动系统技术的文献掌握线控制动系统发展情况。基于课题组自行研制的直驱液压源,从控制制动系统所需的液压压力调节以及各制动轮缸制动力的调节两个主要方面制定了线控制动系统完整方案,包括直驱液压源的选用,三位高速开关阀的使用以及布置等。为进一步完成系统建模仿真打好基础。(2)系统建模及性能仿真。在液压仿真软件AMESim中建立了制动系统方案当中主要元件的硬件模型,以及在MATLAB/Simulink模块当中设计了相应的控制算法,利用软件的联合仿真,分析了系统在不同工况下的制动情况,得到相应的车辆制动距离、制动时间数据结果,分析验证了这一仿真模型的可靠性,可行性。(3)系统主要参数的确定。在系统联合仿真下,重点分析了轮缸液压力调节部分,即三位高速开关阀的动态特性以及在增、减压过程当中的响应特性,确定了三位高速开关阀的响应时间与阀口有效流通截面积两个重要参数。(4)原理样件的测试试验。在系统仿真可行的情况下,对课题组自行研制的一种双向作用电磁铁做动静态响应测试试验,对实验室已有的原理样件进行改装试验,以此验证课题组研制的双向作用电磁铁能够适用于三位高速开关阀的可行性。(5)三位高速开关阀的初步设计。在系统联合仿真以及原理样件测试验证可行性后,结合系统联合仿真中三位高速开关阀的各参数,进行了阀体与阀芯的初步设计与计算,主要应用材料力学、机械设计以及液压传动等理论知识对阀体以及阀芯的相关结构尺寸进行设计计算,同时对于流道内的压力损失以及阀芯行程等重要数据进行理论计算,最后对于三位高速开关阀的材料选型进行了分析与确定,为三位高速开关阀实物制作提供数据参考。
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