车辆叶片式辅助制动装置性能仿真-建筑机械.PDF

设计计算 DESIGN CALCULATION 车辆叶片式辅助制动装置性能仿真 1 2 1 1 马玉贤 ，李涵兵 ，蔡志宇 ，贾志绚 （1. 太原科技大学，山西 太原 030024 ；2. 北京建筑机械化研究院，北京 100007 ） ［摘要］为避免车辆下长坡时行车制动器制动失效，运用相似设计法设计了某车型辅助制动装置的 结构；利用Matlab/Stateflow建立其恒速控制模块，完善车辆在下坡过程中恒速控制仿真模型，进行了坡 度为9% 目标车速为36km/h、坡度为9% 目标车速为72km/h、坡度为15% 目标车速72km/h三种情况下的制动 性能仿真。结果表明：该装置可以实现车辆下长坡恒速行驶。通过改变该装置的充液率可改变其制动力 矩，充液率的变化值应适当。坡度相同时，目标车速越大，充液率的变化值的适当值越小；目标车速相 同时，坡度越大，充液率的变化值的适当值越大。 ［关键词］辅助制动装置；恒速控制；充液率 ［中图分类号］TU13 ［文献标识］B ［文章编号］1001-554X （2013 ）05-0088-06 Performance simulation of vehicle vane auxiliary brake device MA Yu-xian ，LI Han-bing ，CAI Zhi-yu ，JIA Zhi-xuan 车辆下长坡时，当重力的分力大于行驶阻力 之和，会产生与行驶车速相同的加速度，速度越来 越快；如果长时间利用行车制动器制动，制动鼓或 者制动盘磨损加大，抗热衰退能力下降［1 ］，制动 热交换器 器失效，会危及人与车辆的安全。 壳体 本文运用相似设计法［2 ］设计了车辆叶片式辅 助制动装置的结构参数，通过控制其充液量改变其 转子 制动力矩，实现车辆下长坡恒速行驶，有效地解决 压力空气 了上述问题。利用Matlab/Stateflow设计车辆下长坡 比例阀 恒速控制策略，并对其在不同坡度、不同目标车速 定子 储油箱 条件下的性能进行仿真比较。 图1 叶片式辅助制动装置结构原理图 1 叶片式辅助制动装置的结构原理 2 结构参数设计 本文研究的叶片式辅助制动装置为单一减速 制动型分体式结构，串联安装在传动系统中，主要 运用相似设计法得出叶片式辅助制动装置的 由储油箱、阀体、定子、转子和热交换器等组成， 结构参数。其设计步骤［2 ］如下： 其结构原理如图1所示。转子和定子相对布置，转 （1 ）原样机参数。 子随传动轴转动，定子固定在壳体上。工作时，压 以德国VOITH公司生产的R133-2型液力缓速 力空气经过比例阀进入储油箱，工作油液在压力作 器为原样机，其结构参数［2 ］如表1所示。 用下流入工作腔中，在转子叶片带动下循环冲击定 ［收稿日期］ - - 2013 02 21 子叶片，定子对油液产生反作用力矩，使转子转速 ［通讯地