基于的汽车制动阀动特性研究

采用AMEsim的气制动阀动态响应特性仿真
赵夜城;汪选要
【期刊名称】《三明学院学报》
【年(卷),期】2022(39)3
【摘要】以某重型卡车的气制动阀为研究对象,介绍气制动阀的结构及工作原理,建立其动态数学模型。

针对气制动阀工作过程中存在响应迟滞、动态特性分析较为复杂等问题,采用AMEsim软件搭建相应的仿真模型;然后根据仿真结果分析气制动阀的动态响应特性,并找出影响气制动阀动态响应特性的关键因素。

结果表明:气制动阀仿真模型准确可靠,性能良好,能够满足仿真需求,平衡弹簧刚度、上腔活塞直径、上腔阀杆直径等是影响气制动阀动态响应特性的关键因素,为后续气制动阀的优化设计提供有力的参考。

【总页数】7页(P92-98)
【作者】赵夜城;汪选要
【作者单位】安徽理工大学机械工程学院;陕汽淮南专用汽车有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH138.5
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乘用车线控液压制动系统执行器动态特性研究汽车工业经过一百多年的创新发展,从最初的机械物理系统逐渐向信息物理系统迈进,汽车电动化和智能化的发展趋势需要集成度高、结构简洁且容易实现的新型底盘系统,线控制动系统成为汽车制动系统的主要发展方向。

线控液压制动系统相较于线控机械制动系统在电子、硬件和生产成本上的优势,已成为国际研究热点之一,其“主动建压快速、压力控制精确”的性能决定了汽车能否跟随驾驶员意图快速、准确地产生制动力。

高速开关电磁阀作为线控制动系统压力控制的关键零件,其非线性流量可控性的分析、评价和优化是提高汽车制动系统压力控制效果的关键。

较好的轮缸压力控制策略和估算方法是保障整车制动性能的重要基石。

本文从提升线控液压制动系统性能的角度出发,分别在高速开关电磁阀非线性流量可控性、轮缸压力控制策略和估算方法等方面开展了深入的研究工作,本文主要研究内容如下:第一,提出一种新型阀控调压型线控液压制动系统,建立用于该系统动态特性分析的动力学模型。

以现有某款乘用车作为设计对象,提出一种新型阀控调压型线控液压制动系统,采用高压蓄能器作为制动压力源,并引入踏板感觉模拟器实现制动液压调节与制动踏板感觉的完全解耦。

分析线控液压制动系统的工作机理,探讨线控液压制动系统“主动建压快速和压力控制精确”两项性能指标实现的可能性。

建立线控液压制动系统动力学模型,并用于系统动态特性分析。

第二,研究揭示高速开关电磁阀非线性流量可控性区间拓展机理,提出一种新型常闭型高速线性电磁阀构型。

高速开关电磁阀是调节制动液压动态特性的关键零部件,其流量可控性是实现制动系统“主动建压快速和压力控制精确”的核心。

仿真研究常开和常闭型高速开关电磁阀流量变化动态特性,分析两种电磁阀流量可控区间较小原因,揭示高速开关电磁阀较易全开与全关的机理;提出“流量可控因子”用于评价高速开关电磁阀的非线性流量可控性,进而提出一种新型常闭型高速线性电磁阀;采用自适应权重粒子群优化方法,完成常开型高速开关电磁阀和新型常闭型高速线性电磁阀的结构参数优化。

汽车制动阀检测系统的研究与应用的开题报告一、选题背景及意义随着汽车行业的发展，人们对汽车的安全性能越来越重视。

而制动系统是一项汽车中至关重要的系统，它关系到司乘人员的生命安全。

制动系统中的制动阀是制动系统的重要组成部分，其功能是控制制动压力的大小和制动压力的分配，保证车辆的制动性能。

因此，制动阀的性能检测对于保证汽车制动系统的安全性能具有重要意义。

目前，国内外已经涌现出一批汽车制动阀检测系统的研究和应用，其中一些方案已经进入了工业界。

这些检测系统，不仅具有高精度、高速度的特点，还能够对制动阀的重要参数进行实时检测和分析。

但是，这些检测系统中的技术难点和应用难点仍然存在，还需要进一步研究和解决。

因此，本论文拟重点研究汽车制动阀检测系统的技术难点和应用难点，探究制动阀的性能检测方法，进一步提高汽车制动系统的安全性能。

二、研究内容和方法（一）研究内容1.制动阀的性能参数及影响因素研究。

2.汽车制动阀检测技术研究。

3.制动阀性能参数检测系统设计。

4.制动阀性能检测与应用。

（二）研究方法1.文献综述法：对国内外汽车制动阀检测技术研究现状进行系统梳理，对制动阀的性能参数及影响因素进行分析研究。

2.实验法：通过实验手段、搭建实验平台，进行制动阀性能参数检测。

3.模拟法：通过CAE模拟手段，模拟汽车在不同工况下的制动阀性能。

三、论文预期成果（一）在制动阀性能参数的研究方面：1.分析制动阀性能的参数和影响因素。

2.总结制动阀性能参数的检测方法。

3.探讨制动阀性能的优化方法。

（二）在汽车制动阀检测技术方面：1.分析和总结目前汽车制动阀检测技术的研究现状。

2.提出一种高精度、高速度、可靠性较高的汽车制动阀检测系统设计方案。

3.对制动阀性能参数检测系统的性能进行实验证明。

（三）在制动阀性能检测与应用方面：1.探讨制动阀性能检测与汽车制动系统的关系。

2.分析制动阀性能检测与汽车制动安全性的关系。

3.推广制动阀性能检测技术，提高汽车制动系统的安全性能。

汽车制动系统动力学特性研究与优化引言：汽车制动系统是保障行车安全的关键部件之一，其动力学特性直接影响到制动效果和车辆的驾驶舒适性。

本文将对汽车制动系统的动力学特性进行研究与优化，以提高制动效果和驾驶舒适性。

1. 制动系统的基本原理汽车制动系统主要由制动器、制动油泵、制动管路和制动控制系统组成。

当驾驶员踩下制动踏板时，制动控制系统通过控制制动器施加一定的制动力，使车辆减速或停止。

制动器的动力学特性决定了制动系统的响应速度和稳定性。

2. 制动器的动力学特性研究制动器的动力学特性包括制动力曲线、制动延迟和制动力分配等。

制动力曲线描述了制动力随制动踏板力的变化关系，制动延迟是指制动踏板力作用到制动器产生制动力之间的时间差，制动力分配是指前后轮制动力的分配比例。

3. 优化制动力曲线为了提高制动效果和驾驶舒适性，制动力曲线需要具有良好的线性特性。

研究表明，制动力曲线的线性度与车辆的负载、速度和制动器的设计有关。

通过合理调整制动器的结构参数和优化制动控制系统的工作策略，可以实现制动力曲线的线性化。

4. 减小制动延迟制动延迟是制动系统响应速度的重要指标之一。

制动延迟的大小受到制动器结构、制动油路阻力和制动控制系统的延迟等多个因素的影响。

通过减小制动器的结构质量和改善制动油路的流动性能，可以有效减小制动延迟，提高制动系统的响应速度。

5. 优化制动力分配比例制动力分配比例对于车辆的稳定性和制动效果至关重要。

传统的制动力分配方式是根据车辆的静态负载分配，而忽略了车辆在制动过程中动态负载的变化。

研究表明，动态制动力分配可以根据车辆的实际情况来调整，以提高制动效果和驾驶舒适性。

6. 制动系统动力学特性综合优化制动力曲线的线性化、制动延迟的减小和制动力分配比例的优化是提高制动系统动力学特性的关键措施。

应综合考虑各种因素，通过设计优化和智能控制方法，实现制动系统动力学特性的综合优化。

结论：汽车制动系统的动力学特性对于行车安全和驾驶舒适性具有重要影响。

汽车制动系统动力学特性分析与优化设计引言：汽车制动系统是车辆安全性的重要组成部分，其动力学特性对于车辆操控和驾驶者的安全均有重要影响。

本文将对汽车制动系统的动力学特性进行分析，并提出优化设计的方法，以提高制动系统的性能和安全性。

一、汽车制动系统概述汽车制动系统是指通过施加外力使车辆减速或停止的装置。

它的核心组成部分包括制动器、制动盘（鼓）和制动液等。

制动系统通过制动力矩将车辆动力转化为热能，从而实现对车辆的控制。

二、汽车制动系统动力学特性分析汽车制动系统的动力学特性直接影响着制动效果和驾驶者的安全性。

以下几个方面是对制动系统动力学特性进行分析的重点：1. 制动系统刹车距离制动系统刹车距离是指在制动开始后，车辆停下来所需的距离。

它受制动器性能、制动盘（鼓）的摩擦系数、车辆质量和速度等因素的影响。

通过对以上因素进行定量分析，可以确定合理的刹车距离。

2. 制动力分配制动力分配是指前后轮制动力的合理分配。

合理的制动力分配可以提高车辆的稳定性和转向性能，防止车辆因制动不均衡而产生侧滑和打滑现象。

制动力分配的优化设计可通过模拟仿真和试验测试等方法进行。

3. 制动盘（鼓）温度制动盘（鼓）温度是制动系统动力学特性中的一个重要参数。

当制动盘（鼓）温度过高时，会导致制动渐缓现象，减少制动效果和安全性。

因此，对制动盘（鼓）温度进行分析，并通过散热设计降低温度是提高制动系统性能的重要手段。

三、汽车制动系统优化设计基于对汽车制动系统动力学特性的分析，我们可以通过以下几个方面的优化设计来提高制动系统的性能和安全性：1. 制动器材料的优化选择制动器材料的选择直接影响制动盘（鼓）的摩擦系数和热导率等性能。

对于高速行驶的车辆，选择摩擦系数和热导率较高的制动器材料能够提高制动效果和降低制动盘（鼓）温度。

2. 制动系统结构的优化设计制动系统结构的优化设计包括对制动器、制动盘（鼓）和制动液等的布置和参数的优化。

通过合理的结构设计，可以实现制动力的均衡分配和散热能力的提高，进而提高制动系统的性能和安全性。

汽车刹车系统动力学特性分析与优化汽车刹车系统是保障驾驶安全的重要部件之一，其动力学特性的分析与优化对于提高汽车刹车效果、降低事故风险具有重要意义。

本文将对汽车刹车系统的动力学特性进行深入分析，并探讨如何优化系统以提高刹车性能。

一、刹车系统的动力学特性分析1. 制动力分析：制动力是刹车系统产生的阻力，直接影响刹车效果。

在分析刹车系统动力学特性时，需考虑制动力与刹车压力之间的关系、制动力的变化规律以及刹车系统与车轮之间的传递过程。

2. 制动系统的延迟特性分析：延迟特性是指刹车踏板踏下后，刹车系统产生制动力的时间延迟。

延迟特性的分析包括刹车踏板行程、液压系统的传输延迟以及刹车系统各部件的响应速度等因素。

3. 刹车系统动力学特性测试：通过刹车实验台等测试设备，测量刹车系统在真实路况下的动力学特性。

测试结果可用于分析刹车系统的刹车距离、刹车时间等指标，进而指导系统优化。

二、刹车系统的动力学特性优化1. 刹车系统液压系统优化：液压系统是刹车系统中的核心组成部分，其性能直接影响刹车效果。

优化液压系统可从提高刹车压力的传递效率、减少刹车压力的波动以及优化阀门系统等方面入手。

2. 刹车片摩擦系数的选择与优化：刹车片摩擦系数是刹车效果的重要因素。

通过调整刹车片材料的组成、表面处理工艺等方式，选择与优化刹车片的摩擦系数，可以达到提高刹车性能的效果。

3. 刹车系统散热优化：长时间制动会产生大量热量，若不能及时散热，刹车效果将大幅下降。

散热优化可通过改进刹车盘和刹车片的散热性能、增加散热风道等方式来实现。

4. 刹车系统防抱死系统（ABS）的应用：ABS是一种能够在急刹车时防止车轮抱死的系统。

其通过调节刹车压力，使车轮保持既能维持刹车力的情况下又能保持转动，从而提高刹车效果并减少刹车距离。

5. 刹车系统智能化优化：随着车辆电子技术的发展，智能化刹车系统也成为刹车系统优化的重要方向。

通过引入传感器、控制单元等技术，实现刹车系统的自动检测、自适应调整等功能，进一步提升刹车性能和驾驶安全。

Vol 120 No 12公 路 交 通 科 技2003年4月JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORTATION RESE ARCH AND DE VELOPMENT文章编号:1002O 0268(2003)02O 0124O 04收稿日期:2004O 04O 09汽车液压ABS 电磁阀电磁场动态特性的研究宋 健,崔华锐,王会义(清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084)摘要:汽车液压ABS 电磁阀的动态特性对AB S 的性能起着非常重要的作用。

采用有限元方法,以ANSYS 软件为平台,建立典型电磁阀的电磁场有限元模型,模型中,考虑了材料非线性磁特性和主工作气隙结构的影响。

采用不完全乔累斯基共轭梯度(ICCG)算法对模型进行求解,研究不同的线圈电流和动铁开度状态下电磁阀磁场的磁矢势和磁场强度,以及动铁所受的电磁力和线圈电感的动态响应特性。

仿真分析结果得到了实验结果验证。

关键词:电磁阀;电磁场;有限元分析中图分类号:U4631521 文献标识码:ADynamic R esponse Analysis of Electromagnetic Field of ABS Soleno id ValveSONG Jian ,CU I H ua O rui ,W ANG H ui O yi(Departmen t of Automotive Engineering,State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy,Tsinghua Universi ty,Beijing 100084,China)Abstract :Dynamic response of solenoid valve is very important to the performance of ABS 1Based on ANSYS,fini te element analysis is used to develop a typical ABS solenoid valve model,in which magnetic flu x density (B )being nonlinearly proportional to magnetic field in tensity (H )and the structure of the gap are take into account 1The Incomplete Cholesky Conjugate Gradient (ICCG)Solver is select -ed to solve the system of equations 1As function of the coil curren t and plunger position,the magnetic force,coil inductance as well as magnetic flux density,magnetic field intensity and magnetic vector potential are studied 1The result is veri fied by test 1Key words :Solenoid actuator;Electromagnetic field;Fini te element analysis0 前言汽车防抱制动系统(Anti O lock Braking System )))ABS)可防止汽车在制动过程中的车轮抱死,以达到充分利用地面附着力,缩短制动距离,提高车辆方向稳定性和转向操纵性的目的。

动车车辆制动系统的阀门控制优化研究近年来，随着交通运输业的飞速发展，动车车辆制动系统的性能优化成为了一个备受关注的研究领域。

动车车辆制动系统的阀门控制是其中的重要环节之一。

本文将对动车车辆制动系统的阀门控制进行深入研究，以提高动车车辆制动系统的性能和安全性。

一、动车车辆制动系统概述动车车辆制动系统是指动车车辆在运行过程中实现制动的设备和控制系统。

该系统主要由制动阀、制动器、压力传感器和控制器等组成。

其中，制动阀负责对制动器进行气压控制，从而实现制动操作。

阀门控制的优化，可以有效提高动车车辆制动系统的响应速度、制动效果和稳定性。

二、动车车辆制动系统的现状与问题目前，动车车辆制动系统在设计和实际应用中存在一些问题。

首先，由于阀门设计不合理或制造工艺的限制，阀门的响应速度可能不够快，导致制动的延迟。

其次，阀门在工作中可能存在漏气问题，导致制动效果不佳或制动力不稳定。

此外，阀门的功耗较大，可能会引起能源浪费和系统发热等问题。

三、动车车辆制动系统阀门控制优化的方法为了解决上述问题，提高动车车辆制动系统的性能和安全性，研究人员提出了一些阀门控制的优化方法。

1. 阀门优化设计通过改进阀门的结构设计和选择合适的材料，可以提高阀门的响应速度和密封性能。

例如，采用轻量化材料制造阀门，可以减小阀门的质量和惯性，提高阀门的响应速度。

同时，优化阀门的密封结构和密封材料，可以减少阀门的泄漏和漏气问题。

2. 控制算法优化动车车辆制动系统的阀门控制采用了一系列算法来实现制动操作。

通过优化控制算法的设计，可以提高阀门控制的精度和稳定性。

例如，采用数据驱动的控制算法，可以根据实时的压力和速度信息来调整阀门的控制参数，从而更准确地实现制动操作。

3. 传感器技术改进动车车辆制动系统的阀门控制依赖于传感器来实时监测系统的状态。

因此，改进传感器的技术性能可以提高阀门控制的准确性和灵敏度。

例如，采用更高分辨率和更快响应的压力传感器，可以提高阀门控制的精度和响应速度。