【摘要】：商用車是現(xiàn)代社會(huì)中的一種重要交通工具,其因車體質(zhì)量較大、重心較高而經(jīng)常發(fā)生側(cè)翻、追尾等交通事故。商用車差動(dòng)制動(dòng)技術(shù)能夠有效地提升制動(dòng)性能,降低事故的發(fā)生率,其通過比例繼動(dòng)閥對(duì)車輛的各個(gè)制動(dòng)氣室進(jìn)行調(diào)壓,以補(bǔ)償車輛的制動(dòng)狀態(tài),保證車輛的穩(wěn)定行駛。比例繼動(dòng)閥既是商用車氣壓制動(dòng)回路中的調(diào)壓元件,也是商用車差動(dòng)制動(dòng)控制模塊的執(zhí)行元件,其工作性能的好壞直接決定了整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)的性能。本文面向商用車氣壓差動(dòng)制動(dòng)技術(shù),提出一種新型的比例繼動(dòng)閥設(shè)計(jì)方案,并通過理論與試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證。論文的主要工作如下:(1)綜合分析與商用車氣壓制動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)調(diào)壓閥相關(guān)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī),確定面向氣壓差動(dòng)制動(dòng)的比例繼動(dòng)閥功能及性能需求;明確比例繼動(dòng)閥設(shè)計(jì)過程中所需要達(dá)到的目標(biāo),為比例繼動(dòng)閥的研究工作提供依據(jù)及參考。(2)基于比例繼動(dòng)閥的功能及性能需求,提出一種新型的比例繼動(dòng)閥閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,主要包括增/減壓高速開關(guān)閥以及先導(dǎo)式調(diào)壓閥;針對(duì)比例繼動(dòng)閥閥體結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵參數(shù),運(yùn)用數(shù)學(xué)建模與軟件仿真相結(jié)合的方法對(duì)其進(jìn)行分析;通過分析增/減壓高速開關(guān)閥的壓力特性、回位特性以及密封性能,對(duì)高速開關(guān)閥的閥芯半錐角進(jìn)行優(yōu)化;運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法,通過AMESim仿真計(jì)算,得到比例繼動(dòng)閥閥體關(guān)鍵參數(shù)的最優(yōu)組合。(3)基于PID與PWM的控制方式,制定比例繼動(dòng)閥的控制算法;基于模糊控制器的設(shè)計(jì)方法,制定模糊規(guī)則,對(duì)控制算法進(jìn)行優(yōu)化;運(yùn)用Matlab/Simulink與AMESim進(jìn)行聯(lián)合仿真,對(duì)優(yōu)化后的控制算法進(jìn)行時(shí)域及頻域特性測(cè)試,驗(yàn)證本文控制算法的正確性。(4)基于相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī),通過設(shè)計(jì)比例繼動(dòng)閥的閥體替代模型、測(cè)試回路和基于dSPACE的快速開發(fā)原型等,建立基于dSPACE的硬件在環(huán)試驗(yàn)平臺(tái);通過對(duì)比例繼動(dòng)閥進(jìn)行功能及性能測(cè)試,以驗(yàn)證比例繼動(dòng)閥閥體結(jié)構(gòu)及控制算法設(shè)計(jì)方案的正確性。本文的研究成果,可為比例繼動(dòng)閥的閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供參考,為比例繼動(dòng)閥控制算法的研究奠定基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖 1-1 為忽略了駐車制動(dòng)部分的氣壓差動(dòng)制動(dòng)回路示意圖。其中：1 號(hào)元?dú)庠�，其功能是�?duì)空氣進(jìn)行壓縮并為整個(gè)回路供壓；2 號(hào)元件為四回路保護(hù)不僅能夠?qū)庠吹臍怏w進(jìn)行過濾，同時(shí)還能提升回路的可靠性，即當(dāng)回路條支路發(fā)生漏氣時(shí)，其他支路仍能正常工作；3 號(hào)元件為后儲(chǔ)氣罐，其功能后軸制動(dòng)氣室供氣；4 號(hào)元件為前儲(chǔ)氣罐，其功能是為前軸制動(dòng)氣室供氣元件為腳控閥，又稱為雙腔制動(dòng)閥，其具有調(diào)壓功能，可根據(jù)踏板開度的而對(duì)其出口壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)；6 號(hào)元件為制動(dòng)氣室，其功能是執(zhí)行制動(dòng)動(dòng)作元件為比例繼動(dòng)閥，其不僅能接收腳控閥的氣壓控制信號(hào)，同時(shí)還能接收制動(dòng) ECU 的電壓控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)制動(dòng)功能。在氣壓差動(dòng)制動(dòng)回路中，比例繼動(dòng)閥為最核心的調(diào)壓元件。由于目前我無成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)，國內(nèi)比例繼動(dòng)閥的市場(chǎng)被美國 WABCO 公司所壟斷。，，迫切需要設(shè)計(jì)一款能夠快速響應(yīng)、精確調(diào)壓、滿足商用車差動(dòng)制動(dòng)功能的比例繼動(dòng)閥。.1.2 論文的研究對(duì)象

有文獻(xiàn)能夠提出新型的比例繼動(dòng)閥設(shè)計(jì)方案，并對(duì)方案進(jìn)行可行性分析（2）目前，我國尚未出現(xiàn)成熟的比例繼動(dòng)閥產(chǎn)品，國內(nèi)的比例繼動(dòng)閥國 WABCO 公司所壟斷。而由于 WABCO 比例繼動(dòng)閥價(jià)格昂貴，很大加了商用車的制造成本。（3）WABCO 公司是世界領(lǐng)先的比例繼動(dòng)閥供應(yīng)商，其在比例繼動(dòng)閥面做出了重要的貢獻(xiàn)，WABCO 某型比例繼動(dòng)閥的工作原理圖[34]如下所
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.5

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本文編號(hào)：2697697