纯电动汽车制动系统计算方案

目录

前言 (1)

一、制动法规基本要求 (1)

二、整车基本参数及样车制动系统主要参数 (2)

2.1整车基本参数 (2)

2.2样车制动系统主要参数 (2)

三、前、后制动器制动力分配 (3)

3.1地面对前、后车轮的法向反作用力 (3)

3.2理想前后制动力分配曲线及 曲线 (4)

3.2.1理想前后制动力分配 (4)

3.2.2实际制动器制动力分配系数 (4)

五、利用附着系数与制动强度法规验算 (9)

六、制动距离的校核 (11)

七、真空助力器主要技术参数 (12)

八、真空助力器失效时整车制动性能 (12)

九、制动踏板力的校核 (14)

十、制动主缸行程校核 (16)

十一、驻车制动校核 (17)

1、极限倾角 (17)

2、制动器的操纵力校核 (18)

前言

BM3车型的行车制动系统采用液压真空助力结构。前制动器为通风盘式制动器，后制动器有盘式制动器和鼓式制动器两种，采用吊挂式制动踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线（X型）布置，安装ABS系统。

驻车制动系统为后盘中鼓式制动器和后鼓式制动器两种，采用手动机械拉线式操纵机构。

一、制动法规基本要求

1、GB21670《乘用车制动系统技术要求及试验方法》

2、GB12676《汽车制动系统结构、性能和试验方法》

3、GB13594《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》

4、GB7258《机动车运行安全技术条件》

400N

二、整车基本参数及样车制动系统主要参数

2.1整车基本参数

2.2样车制动系统主要参数

本车型要求安装ABS

三、 前、后制动器制动力分配

3.1地面对前、后车轮的法向反作用力

在分析前、后轮制动器制动力分配比前，首先了解地面作用于前后车轮的法向反作用力（图1）。 由图1，对后轮接地点取力矩得：

1z g du

F L Gb m

h dt

=+……………………（1） 式中：1z F —地面对前轮的法向反作用力，N ； G —汽车重力，N ；

b —汽车质心至后轴中心线的水平距离，m ； m —汽车质量，kg ； g h —汽车质心高度，m ； L —轴距，m ；

du

dt

—汽车减速度2/m s 。 对前轮接地点取力矩，得：

2z du

F L Ga m

dt

=-……………………（2） 式中：2z F —地面对后轮的法向反作用力，N ； a —汽车质心至前轴中心线的距离，m 。

12()()z g z g G F b h L

G F a h L

ϕϕ⎧=+⎪⎪⎨

⎪=-⎪⎩ (3)

图1制动工况受力简图

3.2理想前后制动力分配曲线及β曲线

3.2.1理想前后制动力分配

在附着系数为ϕ的路面上，前、后车轮同时抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于附着力；并且前后制动器制动力1F μ、2F μ分别等于各自的附着力，即：

1211

22

z z F F G

F F F F μμμμϕϕϕ⎧+=⎪

=⎨⎪

=⎩……………………（4） 2

21141(2)2g g g h L G Gb F b F F h G h μμμ⎤=++⎥⎥⎦

(5)

3.2.2实际制动器制动力分配系数

实际前、后制动器制动力公式如下：

2

1111112

2

222222/4

2/4d F p n BF r R d F p n BF r R μμππ⎫

⋅=⋅

⋅⋅⋅⎪

⎪⎬⋅⎪

=⋅⋅⋅⋅⎪⎭……………………（6） 式中：1p 、2p ：前后轮缸液压，Pa ； 1d 、2d ：前后轮缸直径，m ；

1n 、2n ：前后制动器单侧油缸数目（仅对于盘式制动器而言）； 1BF 、2BF ：前、后制动器效能因数；

1r 、2r ：前、后制动器制动半径，m ； R ：车轮滚动半径，m 。 又由公式：

21111

2

2

12111222

F d BF r F F d BF r d BF r μμμβ⋅⋅=

=+⋅⋅+⋅……………………（7） 由于

12

1F F μμβ

β

=

- (8)

得到

211F F μμβ

β

-=

(9)

根据以上计算，可绘出空、满载状态时理想前后制动器制动力分配曲线（I 线）和实际前、后制动器制动力分配线（β线），如图2：

图2：I 线和β线

由公式：

0g

L b

h βϕ-=

(10)

得实际同步附着系数0ϕ，此时前、后同时抱死。

由以上计算公式，可以算出制动器制动力分配系数，空、满载同步附着系数，计算结果见下表：

表1制动器制动力分配系数，空满载同步附着系数

名称

符号 盘/盘中鼓式 盘、鼓式

制动器制动力分配系数 β 0.684 0.686 满载同步附着系数 0ϕ 0.962 0.975 空载同步附着系数

0ϕ

0.50

0.52

因实际满载同步附着系数0ϕ=0.962（0.975）与ϕ=1接近，会出现前后轮同时抱死的稳定情况；空载状态下同步附着系数0ϕ=0.50（0.52）<ϕ=1,这需要通过BM3车装配的ABS 系统的EBD 标定来避免缺陷。设计方案可行。