基于GT的汽车制动性能仿真研究文献综述

 2022-04-19 06:04

基于GT的汽车制动性能仿真研究文献综述

1.研究背景

近年来,国内人们生活水平越来越高,汽车保有量也在逐步上升。据交管局最新数据统计,2019年上半年全国汽车保有量达2.5亿辆纵观近十年,中国汽车的保有量从2009年的7600万辆,到现在的2.5亿辆,增长量超200%。从二十世纪八十年代末中国交通事故年死亡人数首次超过五万人至今,中国(未包括港澳台地区)每年交通事故50万起,因交通事故死亡人数均超过10万人,已经连续十余年居世界第一。由于车辆本身的问题而造成的交通事故中,制动系统故障引起的事故为总数的45%。因此,提高制动系统的制动质量有助于减少事故的发生,大幅度地提高汽车的安全性。

汽车制动性能的检测也是车辆年检、营运车辆年审时的一个重要判定项目。为了保证行车安全,汽车制动系的作用愈显重要,生活中很多的交通事故都是因为汽车的制动性能不良所导致的,因此汽车的制动性能的检测是非常重要的,一定要严格检测汽车的制动性能。

本课题以某货运车辆为研究对象,基于GT-drive软件搭建某货运车制动系统模型,并对其制动性能影响因素研究,提高汽车的安全性。

2.国内外研究情况

随着汽车安全性的日益提高,汽车制动系统也历经了数次变迁和改进。从最初的皮革摩擦制动,到后来的鼓式、盘式制动器,再到机械式ABS制动系统,紧接着伴随电子技术的发展又出现了模拟电子ABS制动系统、数字式电控ABS制动系统,等等。由于人们对制动性能要求的不断提高,传统的液压或者空气制动系统在加入大量电子控制系统(如ABS、TCS、ESP)后,结构和管路布置越来越复杂,加大了液压(空气)回路泄漏的隐患,同时装配和维修的难度也随之提高;因此,结构相对简单、功能集成可靠的电控机械制动系统越来越受到青睐。可以预见,EMB将最终取代传统的液压(空气)制动器,成为未来汽车制动系统的发展方向。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中不断努力。

2.1国外研究现状

近年来,西方发达国家又兴起了对汽车线控系统的研究,线控制动系统应运而生,并开展了对电控机械制动系统的研究。简单来说,电控机械制动系统就是把原来液压或者压缩空气驱动的部分改为电动机驱动,借以提高响应速度,增加制动效能,同时大大简化了结构,降低了装配和维护的难度。

德国的博世公司几十年来一直致力于制动系统的研究,从1978年的时候,它推出了全球首个ABS,1986年博世推出全球首个TCS,而 1995年推出的ESP系统,则使得德国及其他国家的交通事故不断下降,80%的侧滑得到了避免,现在在汽车的使用率已达到40%以上。2008年博世又推出了辅助制动系统。另外,在当前宝马7系中配备的博世ESP(r)至尊版是全球第一个带FlexRay界面的制动控制系统。通过这一新数据总线,系统能够与相应的传感器、自适应巡航控制(ACC)、集成底盘管理系统(ICM)、发动机以及传输控制单元通信。与过去使用的CAN总线相比,FlexRay总线系统能以更高的速率传输更大的信息包,并且能够自动防止故障的发生。正如CAN一样,FlexRay也能够传输驱动信息,此外它还能够实现信号的实时传输。在危急驾驶状况下,电子稳定程序(ESP(r))能够通过对单个轮胎的制动稳定车辆。如今博世ADAS中一项最重要的功能—AEB自动刹车辅助系统。其中不得不提PEBS预测性紧急制动(辅助)系统,这套系统包括了PCW预测性碰撞报警功能、AEB自动紧急制动功能、EBA紧急制动辅助功能。提升了PEBS系统的识别度和准确度,提高了汽车行驶安全。

2.2国内研究现状

中国的制动系统的理论研究和技术发展水平不断在进步。近几年来我国一些科研院所在这方面也做了大量的研究工作。2004年,上汽汽车工程研究院的孙益民在《基于MATLAB的汽车制动系统设计与分析软件开发》中以上汽赛宝车为例,利用现有MATLAB软件平台,简化了设计过程,克服了设计和调试的盲目性和不确定性。建立一套面向设计工程师,易于调试的制动开发系统。实现了良好的人机互动,设计和性能报告文档的自动生成,极大地方便了设计人员,也使整个开发流程更加规范。

2007年吉林大学杨霄峰,“货车制动性能台架检测加载系统研究”中对汽车制动性能台式加载检测系统进行了研究,通过在原有制动台上设计研究出加载系统来模拟车辆有载运行工况下的制动情况。针对目前载货车辆检测方法的缺陷,使得载货车辆有载情况下的制动效能得不到有效的评估,因此给车辆运行带来了安全隐患。所以,其目的在于对载货车辆有载时制动系统的制动效能给与评价,并研究出有效、快捷检测方法。

2019年吉林大学何晰浩为了在汽车制动系统中更广泛地利用模块化的优势,提出“面向整车性能的制动系统模块化设计”面向整车制动性能,分析F公司H品牌的制动系统,提出并应用制动系统模块化的概念,得到的结论如下:①前后制动钳总成、制动盘、制动踏板和助力器带主缸总成的主要结构参数和主要性能参数相互独立;②模块化概念不强,不同的供应商供应性能相近的零件,并且零件的结构参数不同产品通用性差,资源存在浪费;③应用模块化设计满足车型性能,符合设计预期;④现有流程开发风险较高,应用模块化设计后,可以有效缩短开发周期、降低开发风险;⑤缩短了产品定标周期和试制周期,降低了开发费和单件成本,具备在其他专业和其他领域推广的价值。

《时代汽车》2019年11期,樊玉建“汽车制动性能检测技术的应用探究”通过对汽车制动的全过程进行分析,对汽车制动性能的指标和参数进行明确,以及汽车制动性能的测试技术,多方面去看汽车制动性能的重要性,汽车制动性能检测技术对汽车制动性能测试具有重大的意义。汽车的制动性能与汽车的行驶安全、停车安全都有必然联系,汽车的制动系统也是汽车中出现故障比较多的一个系统。汽车的制动性能检测在很大程度上都可以有效的保证汽车的安全性和舒适性。

2019年国家科学技术进步奖获得者张俊智、王丽芳、施正堂、等人瞄准汽车强国核心零部件自主创新战略需求,针对卡脖子总成—制动系统,原创压力限差阀芯振颤控制技术,实现了制动压力精准快速控制;原创制动介质动态平衡技术,为制动能量高效率回收扫清了障碍;原创动态负载高精度加载技术,为高性能制动系统开发提供了关键实验条件。高安全控制、高能效回收、高精度加载关键指标均优于国际垄断供应商。

3.本人研究思路

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