基于Carsim 的整车制动性能仿真分析.pdf

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1、２０１４中国汽车工程学会年会论文集２０１４ＣＧ￣ＴＴ０３３１０８５基于Ｃａｒｓｉｍ的整车制动性能仿真分析赵丛琳ꎬ冯悦ꎬ郑华北京长安汽车工程技术研究有限责任公司【摘要】本文应用Ｃａｒｓｉｍ软件搭建某车型的整车模型ꎬ并对该车型的制动系统的感载比例阀曲线的拐点进行改动ꎬ从而达到降低紧急制动距离的目的ꎮ快速直观地在后处理曲线中观察到这一变动对整车的制动性能带来的改变ꎬ大大缩短了匹配制动系统的周期ꎬ并在零投入的情况下ꎬ直观地进行制动系统参数的调整ꎮ【关键词】Ｃａｒｓｉｍꎬ真空助力器ꎬ制动距离ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｚｅｏｆＶｅｈ

2、ｉｃｌｅＢｒａｋｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＢａｓｅｄｏｎＣａｒｓｉｍＺｈａｏＣｏｎｇｌｉｎꎬＦｅｎｇＹｕｅꎬＺｈｅｎｇＨｕａＣｈａｎｇａｎＡｕｔｏＧｌｏｂａｌＲ＆ＤＣｅｎｔｅｒꎬＣｈａｎｇａｎＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏ?ꎬＬｔｄＡｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅａｒｔｉｃｌｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｍｏｄｅｌｔｈｒｏｕｇｈＣａｒｓｉｍＳｏｆｔｗａｒｅꎬａｍｅｎｄｉｎｇＳＡＢＳｃｕｒｖｅｏｆｔｈｅａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ?ｓｂｒａｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｏｒｅｄｕｃｅｅｍｅｒｇｅｎｃｙｂｒａｋｅｄｉｓｔａｎｃｅ?Ｂｙｏｂｓｅｒｖ

3、ｉｎｇｔｈｅａｍｅｎｄｍｅｎｔｏｆＰｏｓｔ￣ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇＣｕｒｖｅｑｕｉｃｋｌｙａｎｄｉｎｔｕｉｔｉｖｅｌｙꎬｉｔｉｓａｃｈａｎｇｅｆｏｒａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｂｒａｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅꎬｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｂｒａｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍ?ｓｍａｔｃｈｐｅｒｉｏｄꎬａｎｄｗｉｔｈｚｅｒｏｉｎｐｕｔꎬａｄｊｕｓｔｂｒａｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍｐａｒａｍｅ￣ｔｅｒｓｉｎｔｕｉｔｉｖｅｌｙ?Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｃａｒｓｉｍꎬｖａｃｕｕｍｂｏｏｓｔｅｒꎬｂｒａｋｉｎｇｄｉｓｔａｎｃｅ引言为了极大地缩短整车开发周期ꎬ现代汽

4、车研究单位大多利用ＣＡＥ的方法在概念车设计阶段将参考车型的整车参数、ｋ＆ｃ参数以及轮胎特性与制动、转向等参数输入模型并利用虚拟仿真技术在计算机中模拟仿真ꎬ通过计算机仿真功能使整车在概念化阶段[ｉ]进行各部分参数的调整ꎬ从而提高整车的各部分性能ꎮ作为一种高速运行的车辆ꎬ为了确保安全ꎬ汽车必须有[２]性能良好的制动系统ꎬ以根据需要迅速减速或停车ꎮ制图２ｋ＆ｃ曲线的输入动系统的功用是使汽车减速、停车并能保证可靠的驻停ꎮ本文即应用Ｃａｒｓｉｍ分析软件建立整车模型并对制动系统的感载比例阀参数作出调整ꎬ来达到降低紧急制动距离提高制动[３

5、]性能的作用ꎮ１整车模型的建立将整车参数输入Ｃａｒｓｉｍ软件ꎬ包括整车参数、ｋ＆ｃ参数以及轮胎特性与制动、转向等参数ꎬ如图１~图４所示ꎮ图３整车尺寸及质量参数图１整车尺寸及质量参数图４ｋ＆ｃ曲线的输入１０８６２０１４ＣＧ￣ＴＴ０３３２０１４中国汽车工程学会年会论文集将感载比例阀、真空度、踏板比等参数曲线输入软件ꎬ１?１制动系统参数模型的建立如图７和图８所示ꎮ１?１?１制动系统数学模型该模型车采用液压制动系统ꎬ采用前盘式制动器和后鼓式制动器ꎬ建立制动系统的数学模型ꎬ制动力矩的数学模型为２Ｔ＝[４ＦｉηＢ/(πＤ)－ｐ]Ａｗｃη

6、ＢＲｂｉｂｂｐｍ０ｆｉ式中ꎬｉ为制动杠杆比ꎻη为操纵机构效率ꎻＢ为助力器助ｂｐ力比ꎻＤ为制动主缸直径ꎻｐ为推出压耗ꎻＡ为制动轮缸ｍ０ｗｃ面积ꎻη为轮缸效率ꎻＢ为制动器效能因素ꎻＲ为车轮制动ｆｉ半径ꎮ１?１?２Ｃａｒｓｉｍ分析软件的制动分析原理(图５)图７真空度曲线图５制动原理图其中Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｉｎｇ(感载比例阀)在制动时要尽量使前后轮同时抱死ꎬ满足这一要求的前后制动力分配曲线称为“Ⅰ—曲线”ꎬ实际车辆的制动系统不可能完全达到理想的前后制动力分配ꎬ而是采用比例阀使得这一理想的分配关系尽量得到满足ꎮ但是具有固定的制动力分

7、配比例ꎬ不利于避免后轮先抱死ꎬ因此采用比例/限压阀及感载比例阀等ꎬ即后轮制动压力达到某一值时ꎬ令其保持在一定压力不变ꎮ如图６所示ꎮ图８卡钳流量曲线２紧急制动分析本文研究修改感载比例阀的拐点来降低紧急制动距离以图６感载比例阀及分析研究这一变动是否会对整车的制动性能带来不利变化ꎮ感载比例阀对比曲线见图９和图１０ꎮ１?２制动参数的输入根据现有数据ꎬ设计要符合ＧＢ１２６７６￣１９９９«汽车制动系统结构、性能和试验方法»ꎮ制动系统的参数见表１:表１制动系统参数表零部件名称制动系统结构形式盘式制动器ꎬ单缸前制动器有效制动半径/ｍｍ１１４

8、制动效能因子０?７６结构形式盘鼓式制动器后制动器有效制动半径/ｍｍ１１４制动效能因子２?１真空助力器助力比６及主缸总成主缸直径/ｍｍ２４踏板杠杆比３?４图９原感载比例阀曲线空载拐点为３?３２０１４中国汽车工程学会年会论文集２０１４ＣＧ￣ＴＴ０３３１０８７２?２３８０Ｎ踏板力紧急制动距离分析