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轿车电子液压制动体系跟从特性的试验研讨 ----轿车EHB体系的硬件规划(一)

发布时间:2022-05-25 23:56:49 来源:bob官方网站下载

  液压履行组织和EHB电子操控体系两部分组成。两个体系互相严密相连,一同效果。EHB电子操控单元经过数据收集体系将(轮速,横摆角速度,侧向加速度,压力,方向盘转角等)车辆状况信号收集到主控芯片,主控芯片经过剖析和处理输出操控信号,经过功率放大,操控信号驱动EHB体系的液压操控组织(高速开关阀和电机泵),然后抵达对整个液压体系进行操控的目的。因为时刻原因和现有条件约束,本文首要完结履行组织首要元器件的规划和选取,而且对电子操控单元的主控芯片及外围电路进行了开端的规划。下面就对这两个体系详细元件的规划和挑选详细论说。

  EHB履行组织主包含:液压供应单元,液压操控单元和制动踏板单元和辅佐单元构成。制动踏板单元经过收集电子踏板和踏板行程传感器的信号,获悉驾驶员制动目的。液压供应单元首要效果是经过对电机泵的操控,将高压油液输入给蓄能器,蓄能器为整个履行组织供应动力。液压操控单元操控首要元件是高速开关阀,经过电控单元经过输出可调制的PWM信号,完结对输出流量的准确操控。辅佐单元包含制动管路,储油杯,传感器等。

  在履行组织元件选取进程中,流量和压力是两个首要的参数。依据这两个参数剖析核算出所要求的元件尺度巨细和详细型号。而体系的作业压力和流量别离取决于液压履行元件尺度巨细和液压履行元件所需流量。

  在确认体系作业压力的时分,不只要尽量满意体系负载的要求,而且应考虑所选履行元件的装置空间,功用要求及元件本钱等条件的约束。液压体系功率必定,若作业压力低一些,尽管增加了液压体系安稳性,下降了作业噪声,但一同元件的分量、尺度就相应增大;若作业压力过高,尽管会加强液压元件结构紧凑性,轻盈性,但对液压履行组织的制作精度和密封功用等要求就要有所进步。当履行元件高速运动时,易发生振荡和噪声。一同会对体系元件的运用寿数发生必定影响。加工起来困难,进步了设备制作本钱。

  在EHB规划进程中,液压供应单元是整个液压体系的功用设备。他决议了整个体系的呼应速度和制动轮缸能抵达的最高压力。依据对履行组织的剖析和研讨,在制动器上树立液压(或制动力矩)的速度要抵达15MPa/s左右。即蓄能器,电机泵,高速开关阀及制动器的巨细所决议树立液压的速率。其车辆模型参数见表3.1

  液力供应单元首要包含高压蓄能器,电机,液压泵等。蓄能器作为压力源,为整个制动履行单元供应制动所需的压力,因为高压制动液从蓄能器流出,流经阀类元件,抵达制动轮缸进程中会有管路的沿程丢失,管路的部分压力丢失和阀类元件的部分丢失,因而蓄能器应该能供应足够高的压力,以满意快速接连有用的制动要求。蓄能器的压力由压力传感器将信号传递给电子操控单元ECU来进行监测,经过实时敞开电机泵,来弥补高压蓄能器在制动进程中所耗费的制动液,使其压力维持在必定的规模内。当蓄能器中的制动液压力低于电子操控单元标定的蓄能器的最低压力时,电动液压泵开端发动作业,直到蓄能器中的制动液压力抵达电子操控单元标定的蓄能器的最高压力,制动液压力高于蓄能器许用压力时,溢流阀翻开,直到蓄能器中的制动液压力低于安全压力,在高压蓄能器输入端与电动液压泵输出端之间相连的单向阀对蓄能器中的高压制动液起截止回流效果。下面临液压供应单元元件的详细核算和选用进行介绍。

  在压力树立回路中,一般高压蓄能器的功用是存储能量、吸收液压冲击、收回能量和消除脉动,对延伸体系作业寿数、进步体系安稳性、改进其动态呼应质量、确保体系正常运转、下降噪声等起着重要的效果。蓄能器在作业进程中好像一个弹性元件,首先将液体的液压能转化为势能贮存起来,然后当体系需求时再由势能转化为液压能。蓄能器依据储能方法的不同,分为重力式、绷簧式和气体式;而气体式蓄能器又分为非阻隔式蓄能器和阻隔式蓄能器。在阻隔式蓄能器中包含一个外壳,壳体内用一个固体或柔性的分隔元件分红两个腔室,一个装有液体的腔室,另一个装有气体的腔室。当外部体系压力超越蓄能器内部压力时,油液经过紧缩分隔元件另一侧的气体,将油液压力能转化为气体内能;当外部体系压力低于蓄能器内部压力时,蓄能器中的高压气体胀大,经过分隔元件效果于油液向外部体系开释能量。因为气体和液体别离不易混合,然后有用有利地势用了气体紧缩时发生的内能,因而阻隔式蓄能器的运用规模很广。阻隔式蓄能器依据结构不同能够分红活塞式蓄能器和皮郛式蓄能器。

  活塞式蓄能器中的油液和气体由起浮的自在活塞离隔,其详细结构如图3.1所示。活塞上部为紧缩空气,由阀将气体充入,高压油液经油孔流向液压体系,活塞随下部压力油的贮存和开释来回滑动。这种蓄能器结构简略、寿数长,但因活塞有必定的惯性和O形密封圈存在较大的摩擦力,所以反响不行活络,充气压力有限,密封困难,而且气体和液体有相混的可能性。

  皮郛式蓄能器由皮郛、壳体、充气阀、菌形阀、油口组成,气体和油液用皮郛离隔,当体系压力忽然下降或充气时菌形阀主动封闭。其结构如图3.2所示,皮郛用耐油的特别橡胶制成,固定在壳体的上部,多选用氮气作为气体介质,氮气从气门充入,壳体下端的提高阀由绷簧加菌形阀构成,压力油由此流入,并能在油液悉数排出时,避免皮郛胀大挤出油口。这种结构使气、液密封牢靠、不易漏气,而且因皮郛惯性小,反响活络、克服了活塞式蓄能器呼应慢的缺陷,充气便利,简略装置保护。因而,它的运用和研讨是现在最多的。

  薄膜式蓄能器是将两个半球形壳体扣在一同,半球与半球之间用一张橡胶薄膜离隔,运用薄膜的弹性来贮存、开释压力能,薄膜式蓄能器分量最轻,易于吸收脉动反响活络,因为橡胶薄膜面积较小,气体胀大受到约束,输出量小。首要用于体积和流量较小的状况,如用作减震器,缓冲器等。

  重力式蓄能器如图3.3所示,重力式蓄能器运用提拉加载在活塞上的质量,将液体的液压能转化为重物的重力势能来贮存能量。其结构简略、压力安稳,首要用于冶金等大型液压体系的恒压供油,其缺陷是反响慢,结构巨大,装置局限性大,只能笔直装置、不易密封,现在已很少运用。

  绷簧式蓄能器如图3.4所示,运用绷簧的紧缩和伸长来贮存、开释压力能,它的结构简略,本钱较低,但因为绷簧弹性量有限容量小,可用于小容量、低压体系起缓冲效果,不适用于高压或高频的作业场合。

  在EHB体系中蓄能器的功用首要是作为压力源。由电动泵效果,将油液的液压能转化为蓄能器内部气体的内能,某些液压体系的履行元件是间歇动作,其总的作业时刻很短,该体系装设蓄能器后,在非作业期间,泵向蓄能器充油,在作业期间,泵与蓄能器一同向履行元件供油,这样就能够选用一个较小的泵及动力机来完结作业,减小了动力机的功率。在蓄能器参数选取时首要是依据体系的总压力和轮缸的总体积来选蓄能器。咱们选用气囊式蓄能器,蓄能器的容积是由其作业中要求输出的油液体积,充气压力、体系最低作业压力和最高作业压力决议的,下面咱们进行蓄能器参数的核算:

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