论文题目: 车辆电控机械制动系统的设计与分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 车辆工程
作者: 汪洋
导师: 翁建生
关键词: 电控机械制动系统,变元法,模糊多目标优化,动力学分析,制动效能对比,整车防侧翻分析
文献来源: 南京航空航天大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着科学技术的不断发展与进步,人们对汽车安全性的要求与日俱增,而优异的制动性能以及一体化的底盘综合控制技术是现代汽车安全性的一个重要评价标志。传统的汽车制动系统虽然制动性能也能满足现有制动法规的各项要求,但是总的来说其存在制动效能低、响应速度慢、结构复杂、装配维修困难、制动管路布置复杂、制动液会污染环境等等不足之处,因此,人们提出了车辆电控机械制动系统(EMB-Electromechanical Braking System)以解决这些问题。并且,EMB通过与其它部件经CAN总线集成还可以建立起一个综合的底盘控制系统。本文根据国内外有关的EMB参考资料和相关机械的机构,提出了一类基本的新型EMB执行机构总体布置方案,通过变元法和模糊综合评判从几种方案中得到最优的总体布置方案。然后根据总体布置方案和相关技术指标设计出EMB机械执行机构。根据实际零部件的参数对EMB机械执行机构和执行电机进行机电系统的建模和动力学分析。新设计出来的EMB制动系统其制动效能是否能符合要求,需要和传统的HB制动系统制动效能进行对比。因此,根据车辆的动力学模型、轮胎动力学模型、路面附着系数模型等建立了综合的整车制动模型,并把EMB制动系统和HB制动系统引入到模型中,进行了制动效能的对比仿真,仿真结果表明EMB制动系统具有比传统制动系统更好的制动效能和更快的响应速度。此外,本文还基于EMB制动系统进行了初步的整车防侧翻分析。本文设计的EMB制动系统对以后的更进一步设计和完善有一定的指导作用,其数学建模和分析也为以后的工作提供了思路。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 选题依据
1.2 电控机械制动系统的发展简介
1.2.1 x-by-wire 的简介
1.2.2 brake-by-wire 的简介
1.2.3 EMB 制动系统
1.3 国内外研究进展与应用现状
1.3.1 国外研究进展和现状
1.3.2 国外主要试验方法
1.3.3 国内研究进展和现状
1.4 本文研究重点
第二章 电控机械制动系统总体设计方案
2.1 系统的组成与总体设计
2.1.1 制动系统的基本理论
2.1.2 制动系统的设计要求
2.1.3 系统的组成
2.1.4 系统总体设计
2.2 踏板模拟器
2.3 制动系统控制器
2.4 功率驱动电路
2.5 机械执行机构
2.5.1 机械执行机构的总体设计
2.5.2 机械执行机构的总体设计方案
2.5.3 机械执行机构的优化设计
2.5.4 各组成部分的简介
2.6 制动系统控制方案
2.7 本章小结
第三章 EMB 机械执行机构的设计和计算
3.1 驱动电机的选择
3.1.1 电机的类型及外形尺寸的选择
3.1.2 电机主要参数
3.2 执行机构传动部分的设计
3.2.1 传动部分的总体设计
3.2.2 行星齿轮减速器的设计
3.2.3 螺杆传动的设计
3.2.4 制动块的设计
3.2.5 齿轮辅助设计软件
3.3 路面制动力的估算
3.3.1 车辆参数
3.3.2 EMB 的各项参数:
3.3.3 制动器制动力、制动力矩的计算
3.3.4 路面制动力的计算
3.3.5 制动法规及相关计算
3.4 执行机构设计中存在的问题
3.5 零部件工程图
3.6 本章小结
第四章 电控机械制动系统的数学建模与计算机仿真
4.1 整车动力学模型
4.1.1 整车复杂动力学模型
4.1.2 整车简化动力学模型
4.1.3 整车动力学模型仿真框图的建立
4.2 轮胎动力学模型
4.3 路面附着系数模型
4.4 机械执行机构模型
4.4.1 电动机的动态系统模型
4.4.2 行星齿轮减速器的动力学建模
4.4.3 螺杆和制动蹄块的动力学建模
4.4.4 机械执行机构的总体建模
4.5 制动装置的数学建模
4.6 EMB 的制动建模与仿真
4.7 HB 的制动建模与仿真
4.8 EMB 与HB 的整车制动效能对比分析
4.8.1 初速度为30Km/h 的制动对比仿真
4.8.2 初速度为80Km/h 的制动对比仿真
4.8.3 EMB 与HB 在80Km/h 初速下的制动性能对比仿真
4.9 本章小结
第五章 电控机械制动系统的整车防侧翻分析
5.1 SUV 防侧翻概述
5.2 汽车侧翻模型
5.3 电控机械制动系统的应用
5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 本文的主要工作和结论
6.2 本文的主要贡献
6.3 后续工作及展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
附录1 行星齿轮减速器的设计
附录2 螺杆传动的设计
附录3 机械执行机构各零件工程图
发布时间: 2006-09-05
参考文献
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