1. 研究目的与意义（文献综述）

本课题为电动工程车行车制动系统虚拟设计，课题中的电动工程车主要运用于新加坡城市地下管网的运营维护，在其地下特定的环境中实现双向点对点无人驾驶，在必要时可人为操控。该车设计时速为15km/h，最多可搭载四人，除了满足搭乘工程维护人员抵达现场外，也可作为牵引车，拖挂挂车运送相关设备抵达现场。考虑到地下环境狭小，因此电动工程车整体布局应尽可能紧凑，该车的行车制动系统和驻车制动系统都应在满足性能的前提下尽可能满足紧凑布置要求以达到车辆使用要求。

随着车辆线控技术的飞速发展，电子机械制动器（electromechanical brake，emb）可兼具制动防抱死系统、车身电子稳定系统、牵引力控制系统等功能，而且具有没有制动液体、反应快速、性能可靠、安全环保等特点使其拥有良好的前景，博世、大陆的emb已将走在行业前列，其中博世的电子机械制动器可满足四种不同工作方式：行车制动，减速增矩，调整制动间隙，驻车制动^[14]。与此同时，国内针对于电动汽车复合制动系统的研究也是方兴未艾，同济大学新能源汽车工程中心复合制动的三种类型：油门踏板型、未解耦型、解耦型，并从回收制动能量、可靠性、制动响应时间、制动感觉以及成本等诸多方面进行了细致研究，并指出解耦型复合制动系统将是未来制动系统发展的主要方向^[10]。

主流电动车行业采用行车制动有电控液压制动、电控气压制动、电机制动以及电液复合制动等等，受限制于车体结构和设计功能以及地下管网内路况，拟采用电机制动控制，且不考虑制动能量的回收系统以尽可能节省空间、减轻整车质量。电动汽车行业电机使用可分为感应式电机、永磁式电机、磁阻式电机^[14]，考虑到电机质量，电机外形尺寸、功率密度、转速范围以及控制器成本等，同时参考国内主流电动汽车厂商的电机选取，拟采用同步永磁电机作为制动电机。同时该车也需要考虑在电机或其他电动装置出现故障状态下，能够实现行驶过程中紧急减速停车或者在坑道的斜坡上实现驻车，因此为了保证安全可靠，需要另设计一套更为稳定的辅助驻车制动装置，以便在紧急情况下的应急制动或处于坡道上的驻车制动。

2. 研究的基本内容与方案

设计基本内容：以新加坡城市地下管网运营维护为目的的电动工程车为参考，进行电动工程车的行车制动系统的总体布置与设计，包括确立设计目标，选定结构配置，从电机制动性能设计方面应满足的较好的功率密度性、转速适应性、可靠性、质量、尺寸以及控制器成本等要求出发，选取合适的电机控制系统。获取进行开发设计所需要的整车参数及相关边界条件，进行主要参数确定。对该电机系统进行数学模型和控制系统地分析，计算该电机制动效能能否满足电动工程车要求。同时与其他部件进行对接协调，完成装配图与草图的绘制，不少于一万字的说明书以及相关的文献检索及翻译。

设计目标：所设计电机制动系统应满足足够的制动效能确保工作稳定可靠，有低噪声低振动的环境友好性以及拥有故障报警的功能。

拟采用的技术方案及措施：围绕电动工程车的电机制动展开技术研究设计。首先、通过查阅相关文献了解电机工作原理，结构，特点，结合本课题中电动工程车实际要求选取最合适的电机；再此基础上结合《汽车设计》、《汽车构造》、《电动汽车原理与构造》等设计出以电机为核心的行车制动系统。最后基于Catia进行三维虚拟设计，基于Adams进行电机制动效能仿真，以满足该电动工程车行车制动系统的虚拟设计要求。

3. 研究计划与安排

（8 学期第1周）方案构思、文献检索、完成开题报告

（8学期第2-3周）外文翻译、资料再收集

（8学期第4-6周）设计计算、草图绘制

4. 参考文献（12篇以上）

[1]袁名松，迟毅林，张淼. 虚拟设计发展现状及未来发展方向[j] 昆明理工大学学报，2002

[2]刘力平. 汽车制动系统设计开发思路及方法 重庆市首届工程师大会论文集[c]，重庆，2004

[3]吴炎花. 基于ehb的电动汽车电—液复合制动系统优化设计研究[d] 南京航空航天大学，2013