汽车电磁制动系统建模与仿真－汽车设计与制造资讯-造车网

汽车电磁制动系统是指使用电子装置驱动电磁制动机构,通过控制电磁制动机构的电流等相关参数来控制制动力,实现汽车的制动和控制功能的一种新型汽车制动系统。由于采用电磁制动机构取代传统的液压作动机构,电磁制动系统不再使用液压油,减小了液压油燃烧的危险,提高了安全性,也减轻了汽车的质量；电磁制动系统中还采用了制动力矩反馈控制系统,显著改善了制动力矩控制和防滑性能,缩短了制动距离,提高了轮胎和制动装置的使用寿命。而且,电磁制动系统的制动效率优于液压制动系统的效率。可以说,电磁制动系统是下一代汽车制动系统发展的新方向。

1 电磁制动器的组成及工作原理

本新型电磁制动器由电磁体、制动蹄、制动杠杆、销轴、回位弹簧等组成,如图1所示。

汽车电磁制动系统建模与仿真 - 1

新型汽车电磁制动器工作原理:电磁体可视为一E型电磁铁,采用车载蓄电池供电,制动鼓相当于衔铁,这样经过气隙形成闭合回路。当需要制动时,接通电磁体上电源,电磁体产生吸力,被吸到制动鼓上并被其带动旋转,从而带动制动杠杆从动端将制动蹄顶开,直至制动蹄上的摩擦片与制动鼓的内圆柱面接触,产生摩擦并被制动鼓带动转动,此时制动杠杆继续被电磁体带动转动,制动鼓在与电磁体、制动蹄的摩擦力的作用下不断减速,直至停止转动。制动完成后,断开电磁体的电源,电磁体失去磁力而脱离制动鼓端面,回位弹簧将制动蹄拉回原位,摩擦片与制动鼓脱离,制动消除。

2 车辆系统模型的建立

2.1 电磁制动系统模型

电磁制动系统中,电磁体对制动鼓的吸力与电磁体线圈中的通电电流和匝数有关。实验证明,电磁体的吸力基本上与安匝数成线性关系,由电磁场分析软件Maxwell 3D对电磁体和制动鼓相互作用力的分析结果与实验结论相吻合。图2为经软件分析得到的安匝数取不同值时电磁体对制动鼓的吸力大小。当线圈的匝数一定时,改变线圈中通电电流,电磁体对制动鼓的吸力随之改变。因此在制动控制过程中,选择使用频率恒定、占空比可调的PWM信号控制电磁体通断电,达到改变制动力大小的目的。不同于普通磨擦制动器,这种新型电磁制动器不需要压力调节器,而直接控制电流。由于使用电流调节器代替了压力调节器,所以减少了系统的非线性。

汽车电磁制动系统建模与仿真 - 2

下一页 >>

null

我要反馈

—— 造车工艺 ——

—— 数字化制造 ——

—— 智能驾驶 ——

—— 新能源技术 ——

—— 机器人技术 ——