机电伺服制动助力系统(iBooster)研究开题报告
2020-04-13 15:21:49
1. 研究目的与意义(文献综述)
近20年,我国汽车产业发展迅猛,自主品牌汽车企业的总体技术水平已有很大提升,关键技术领域取得重大进展,中国汽车产销规模连年第一,已成为世界第一大汽车市场。与此同时汽车的发展越来越受到能源、环境、交通等的制约,“低碳化、信息化、智能化”成为世界主要汽车强国、主要车企共同的战略选择。紧抓战略机遇,以新能源汽车和智能网联汽车为主要突破口,以能源动力系统升级转型为重点,以智能化水平提升为主线,以先进制造和轻量化等共性技术为支撑,全面推进汽车产业的低碳化、信息化、智能化和高品质。这一战略对汽车的制动系统提出了更高的要求,“低碳化”需要用新能源代替传统的化石能源来为汽车的行驶提供动力,实现节能减排,“智能化、信息化”则要求通过现代传感、信息融合及自动控制等技术逐步减少人对汽车的操纵,实现自动控制。电动助力制动系统具有电动助力、主动制动、能量高效回收、失效备份等诸多优势,在这样的战略背景下,电动助力制动无疑是汽车助力制动的最佳选择。
本论文研究的目的是以博世ibooster为参照,分析电动助力制动系统的组成与助力过程,核心部件部件的控制机理与作用特性,建立电动助力制动系统模型,对传统助力机构真空助力器与再生制动研究,完成电动助力制动系统的设计。
调研了国内外电动助力制动系统的研究背景和研究现状,国内的电动车大都使用EVP, EVP的优势就是对原车改动很小,底盘方面几乎不用做任何改动。但是EVP有很多缺点,包括有噪音。在高原地区,由于气压低,EVP无法提供和在平原地区一样高的真空度,真空助力器的助力差,踏板力会变大。寿命问题和能量浪费尤为突出,有些廉价EVP的寿命不到1000小时,EVP与制动系统是并联的,电机再生制动力直接叠加在原有摩擦制动力之上,不调节原有摩擦制动力,能量回收率低,大约只有后面提到的博世iBooster的5%,此外制动舒适性还差,电机再生制动和摩擦制动的耦合与切换会产生冲击。EHB可以有效解决这个问题,国内正处于研究阶段。国外采用EHB, EHB可以分为两种,一种是带高压蓄能器的,通常叫湿式。另一种是电机直接推动主缸活塞的,通常叫干式。混动型新能源车基本都是前者,如丰田EBC, TRW的EHB系统SCB,后者的典型代表就是博世iBooster,日立E-ACT,均已成熟运用于实车上。2. 研究的基本内容与方案
研究包括:(1)以博世ibooster为参照,对电动助力制动系统进行功能定义和并用catia对电动助力制动系统进行模型搭建,包括输入推杆、助力器阀体、二级齿轮传动装置、制动主缸,回位弹簧等。
(2)对可调整的踏板特性进行相关研究,包括踏板力与制动主缸力之间关系及中间过程控,探究实现制动感觉一致性的电-液复合制动系统的设计和实现方法,通过amesim仿真验证了电-液复合制动系统的液压制动力矩输特性能满足制动感觉一致性的实现要求制。
(3)运用cad对真空助力器进行结构原理图绘制,对真空助力器功能特性的调查与研究,包括工作原理分析,以及真空助力器工作时真空度变化与制动时间的关系。
3. 研究计划与安排
1(7 学期第20周) 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集
2(8 学期第1周) 方案构思、文献检索、完成开题报告
3~4(8学期第2-3周) 外文翻译、资料再收集
4. 参考文献(12篇以上)
[1]潜磊. 电动助力制动系统研究[d].吉林大学,2017.
[2]陈无畏,初长宝.基于分层式协调控制的汽车电动助力转向与防抱制动系统仿真[j].机械工程学报,2009,45(07):188-193.
[3]何睿,吴坚,高吉.汽车电动助力制动系统摩擦建模与补偿控制[j].汽车工程,2017,39(06):683-688.