电涡流缓速器优化设计与制动性能分析

文章在考虑去磁效应的基础上建立电涡流缓速器数学计算模型,采用涡流折算系数法求出闭合磁路磁感应强度,推导出电涡流缓速器电磁制动力矩表达式;在某汽车制动系统有限公司现有产品的基础上,将圆形极柱优化设计为扇形极柱,并利用Maxwell有限元仿真软件对不同长度扇形极柱的新型电涡流缓速器模型的制动力矩进行仿真分析;将最终确定的新型电涡流缓速器通过有限元仿真和台架实验与原产品进行对比验证。结果表明：新型电涡流缓速器与传统电涡流缓速器的制动扭矩在不同转速下变化的规律基本一致,制动性能有明显提升;仿真结果和实验结果最大误差小于5%,证明了新型电涡流缓速器的有效性和优化设计的正确性。     

浅谈汽车辅助制动

本文以几种典型的汽车辅助制动装置(发动机排气辅助制动装置、液力缓速器、电涡流缓速器、永磁式缓速器、自励式缓速器)为例,介绍了与传统制动方式不同的另一种辅助制动系统的工作原理及使用等情况。     

车用电涡流缓速器研究与开发

由江苏大学承担的“车用电涡流缓速器研究与开发”项目日前通过江苏省科技厅组织的鉴定.该研究针对电涡流缓速器技术的关键问题,利用计算机辅助手段,进行仿真,开展了一系列电涡流缓速器的性能试验的研究,开发出了应用于多家企业的具有自主知识产权的车用电涡流缓速器性能的试验台,为企业生产性能优良的缓速器产品提供了强有力的技术检测手段,对促进我国汽车零部件的技术进步意义重大车用电涡流缓速器研究与开发!科技处@唐恒     

电涡流缓速器制动力矩的实时控制

为了使装有电涡流缓速器的车辆在下坡时能以稳定的速度行驶,以电涡流缓速器的制动力矩和励磁电流的关系为依据,应用脉宽调制(PWM)技术实现电涡流缓速器制动力矩的无级调节.分析了车辆下坡运行的工况,以车辆的速度和瞬时加速度产生的惯性力作为电涡流缓速器制动力矩的控制依据,提出了电涡流缓速器制动力的无级控制策略,并绘制了控制流程.利用实车的不同初始运行工况进行模拟,计算结果表明,对车辆电涡流缓速器制动力矩的实时控制能使车辆在坡道上以稳定的目标速度行驶.     

自适应阶梯模糊控制在电涡流缓速器中的应用

分析了电涡流缓速器在制动过程中所要求的恒速模式及在制动中出现的热衰退现象，提出了采用自适应阶梯模糊控制方法．该方法采用分段调节的机制，通过在线改变规则中的调整因子α，使得电涡流缓速器控制器根据实时转速和转子盘温度的变化，调整模糊控制规则，最终使得电涡流缓速器输出的励磁电流根据转速和转子盘温度实时调节．通过在电涡流缓速器转鼓实验台上对该算法进行验证，对比常规的控制方法，该方法具有更好的控制性能．     

基于雷达技术的汽车ABS道路试验系统开发

装备汽车防抱死制动系统(ABS)能够在危急情况下驾驶员需要紧急刹车时提供安全、有效的制动。ABS能让汽车即使在紧急制动的情况下也可保持稳定、可控。笔者通过ABS道路性能测试系统的开发来评价汽车制动性能,对雷达速度传感器、轮速传感器、陀螺仪、管路压力传感器、踏板力传感器、F/V(频率/电压)转换模块进行研究。在此基础上编写LabVIEW程序,进行场地实车制动试验,选取高附着系数下直线制动试验,并基于评价指标进行对比分析。结果表明,ABS道路性能测试系统及评价指标在实践中是可行的。     

利用电涡流缓速器调节车辆制动稳定性

利用电涡流缓速器制动力矩可控的特点,将电涡流缓速器的力矩输出进行适当的控制并施加在后轮上,与后轮制动器制动力共同形成了复合制动力.建立了车辆制动力的调节模型,理论上确定了电涡流缓速器的通电电流是车辆前轮制动器制动力的函数.实车模拟结果表明,后轮的地面制动力随前轮制动器制动力的变化关系,能较好地贴近车辆的理想制动力分配曲线,车辆较好地利用了地面的附着能力,改善了车辆的制动稳定性.     

车用电涡流缓速器转子盘温度场计算方法

介绍了车用电涡流缓速器的结构与工作原理,详细推导了由于电涡流集肤效应的影响导致转子盘上集中分布的内热源强度公式．对转子盘热传导对流散热模型进行了必要的简化,确定了适当的边界条件．利用传热学原理和虚拟边界法得出了电涡流缓速器温度分布的近似解析表达式,并与缓速器台架试验温度时域特性进行比较,结果表明,该表达式能够作为缓速器初始设计温度分布预估式,为电涡流缓速器设计提供依据．     

发动机缓速器整车性能计算及试验验证

针对国内外辅助制动装置性能的显著差异问题,基于整车性能理论研究了发动机辅助制动扭矩、车轮辅助制动扭矩和车轮辅助制动驱动力等缓速器重要性能指标及其相互关系,以一重型牵引车为实例对发动机缓速器辅助制动性能进行计算及试验验证,为后续车型开发的前期匹配和后期验证提供了一定理论基础．     

汽车制动性能的研究

对具体车型的制动性能模拟计算结果和实车道路试验结果进行了研究。结果表明，在计算中考虑滑移率等因素，所得结果更接近实车践试结果；用所述的分析和计算方法研究汽车制动性能时，提示了用传统方法研究时所掩盖的一些重要现象。     

汽车永磁无级缓速器的设计与仿真分析

汽车永磁无级缓速器有利于实现各种路况下的最佳缓速制动.笔者研究了永磁缓速的工作原理,提出了一种新型轴向移动式的无级调速设计方案,通过理论分析计算确定了设计参数,并采用Matlab中的fmicon函数模块进行二阶非线性结构优化得出关键结构的最优解.利用ANSOFT软件建立了三维电磁场有限元仿真模型,对永磁缓速器进行磁场和制动力矩的静态和瞬态分析,分析磁场的分布特点和影响因素,对转子总成与定子鼓之间不同轴向位置的制动力矩分析表明,该缓速器能够实现良好的线性控制和稳定的制动力矩输出,能够满足无级缓速制动的需要.     

客车发动机制动与缓行器联合作用的制动能力

针对发动机制动的制动能力不足的问题,提出了发动机制动与缓行器联合作用的持续制动方式,采用道路试验和理论分析的方法对客车下坡行驶时它们联合作用的下坡能力进行了研究。试验及分析结果表明,采用联合作用的持续制动方式可以满足客车在各种坡度的坡道上下坡稳定行驶的制动要求,并且车速基本在正常行驶的速度范围内。这种方法可以有效地减少汽车连续下坡行驶时由于主制动器过热而失去制动效能造成的交通事故。     

急刹车情况下汽车防抱死制动性能影响因子分析

采用传统方法对急刹车情况下汽车防抱死制动性能进行研究时,通常将车轮转速作为影响因子确定车轮转速阈值,效率不高。提出一种新的汽车防抱死制动性能影响因子,通过对制动器摩擦力矩所需的力、地面制动力、地面附着力等进行分析,完成急刹车情况下汽车防抱死制动过程中受力分析。通过对急刹车情况下汽车防抱死制动过程中车轮滑动程度、滑移率和轮胎侧偏角等进行分析,完成汽车防抱死制动性能影响因子分析过程。依据汽车横向稳定性、控制误差、轮胎特性变化,以及车辆运动状态和路面条件等,对汽车防抱死制动过程中滑移率和轮胎侧偏角之间的关系进行描述,实现滑移率的实时控制,保证制动过程中的附着力,提高汽车防抱死制动性能。实验结果表明,依据实际情况实时改变滑移率,保证高附着系数,对汽车防抱死制动性能有积极的影响。     

ABS汽车制动前后轴的受力分析与计算

应用力矩平衡原理,分析了装有ABS的汽车在水平行驶、下坡、上坡时紧急制动的受力状况。分析了在这3种情况下地面对汽车前、后轮的压力,以及前、后轮制动器的制动力。并由此得出汽车在这3种情况下的理想的前、后制动器制动力关系式。     

基于横摆力矩的汽车制动稳定性模糊控制

为避免汽车在对开路面制动时出现跑偏或侧滑等危险工况,提出了一种利用横摆力矩方法控制汽车制动稳定性的控制模式,设计了模糊控制器,按照所确定的控制策略进行了仿真。仿真与试验结果对比表明,利用所提出的汽车制动稳定性横摆力矩模糊控制方法,能减少汽车在路面附着系数相差较大的对开路面制动时的侧滑和激转,并使汽车在制动偏驶后能快速恢复到预期行驶车道,避免了汽车制动力不平衡引起的危险工况。     

带有制动能量再生系统的公共汽车制动过程

带有制动能量再生系统汽车的制动过程与传统汽车的制动过程有所不同．通过对城市公共汽车再生制动力矩和车轮液压制动模型的分析,把再生制动力矩折算成相应的液压制动踏板行程．从而使再生制动力矩产生的制动感觉和液压制动感觉一致．对纯再生制动模式、紧急制动模式和一般制动模式三种情况下的制动距离进行分析计算,提出了城市公共汽车再生制动的控制策略．结果表明,制动安全主要取决于紧急制动距离,而制动能量回收的多少主要取决于纯再生制动模式和一般制动模式下的制动距离．推导出的紧急制动距离公式在设计带有能量再生制动系统汽车时,可用于计算、校核其制动安全距离．     

分离路面上车辆紧急制动时稳定性分析与控制

传统的制动防抱死系统在分离路面上紧急制动时制动效能不尽理想,四通道ABS能够产生最大的制动力但却容易跑偏,而侧向稳定性较好的三通道ABS将增加制动距离.针对这种情况,提出了采用基于四通道ABS的主动前轮转向控制系统,该方法将在最大限度地提高车辆纵向制动力的同时保持车辆的侧向稳定性.建立了一个基于虚拟样机的全功能多体动力学模型,采用联合仿真的方法对车辆在分离路面上高速紧急制动过程进行了动力学仿真.仿真结果表明,提出的控制策略能够提高车辆在分离路面上紧急制动时的侧向稳定性.     

基于路面识别的重载车ABS控制与硬件在环试验

建立了整车多体动力学模型,提出了路面附着系数估计算法,在Matlab/Simulink中搭建了路面识别模块和ABS制动模块以及制动压力模块,应用自适应的控制策略对整车的制动性能进行仿真分析.在三轴汽车底盘实验台上进行了硬件在环测试,验证了含有路面识别的ABS控制系统的车辆制动距离明显小于无路面识别的ABS控制系统的车辆制动距离,具有良好的自适应性和控制精度.     

摩擦式制动器与非接触轮边缓速器集成系统仿真分析

为了有效提高轿车制动效率,建立了摩擦式制动器与非接触轮边缓速器集成系统控制模型,获得了缓速器制动力矩和集成系统总制动力矩随车轮转动角速度的变化关系;提出了通过脉冲宽度调制调节缓速器线圈通电电流从而改变集成系统总制动力矩的方法。利用建立的系统控制模型和控制策略对汽车制动性能进行仿真。仿真和实例分析表明,与传统的制动系统相比,摩擦式制动器与非接触轮边缓速器集成系统使制动时间缩短3.7 s,制动距离减少76.8 m。