電動車設計計算書

1、、車型設計的主要參數(shù)指標表1主要參數(shù)參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值整車滿載質(zhì)里（kg）7365整備質(zhì)里（kg）4180長*寬*高(m*m*m)5995*2150*3110軸距（m）3300迎風面積（錯誤!未找到 引用源。）4.65風阻系數(shù)0.7滾動阻力系數(shù)0.012后橋速比5.833車輪滾動半徑（m）0.391重力加速度9.8傳動效率0.95滾動阻力系數(shù)0.012、車型設計的計算方程式電動汽車動力傳動系統(tǒng)的設計應該滿足車輛對動力性能的要求和續(xù)駛里程 的要求。我們得到動力性能的要求，即最高車速 80km/h,加速性能050km/h小 于10s，爬坡度不小于20% （20 km/h），續(xù)航里程150kw （50

2、km/h）。為此，需要 掌握沿汽車行駛方向作用于汽車的各種外力，即驅(qū)動力與行駛阻力。根據(jù)這些力 的平衡關系建立汽車行駛方程式，就可以估算汽車的最高車速、加速度、最大爬坡度和續(xù)航里程。汽車的行駛方程式為：FtF式中：Ft驅(qū)動力；工F行駛阻力之和。車輛行駛的驅(qū)動力是路面作用在車輛驅(qū)動輪上的， 電動汽車的電動機輸出軸 輸出轉(zhuǎn)矩，經(jīng)過車輛傳動系傳遞到驅(qū)動輪的驅(qū)動力矩為 Tt,同時，地面對驅(qū)動輪 產(chǎn)生反作用力Ft，這個反作用力就是驅(qū)動汽車行駛的外力，即驅(qū)動力。其數(shù)值為：Ft衛(wèi)r式中：T 作用與驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩；r 車輪半徑。電動汽車中Tt是由電動機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)傳遞到車輪上的。令傳動系 統(tǒng)總傳動比為

3、i，傳動系統(tǒng)的機械效率為n t。驅(qū)動電動機的輸出轉(zhuǎn)矩為Ttq，則有:Tt Ttq i t汽車在水平道路上等速行駛時，必須克服來自地面的滾動阻力和來自空氣的 空氣阻力。當汽車在坡道上上坡行駛時，還必須克服坡度阻力。汽車加速行駛時還需要克服加速阻力。因此汽車行駛過程中的總阻力為：F FfFwFiFj式中：Ff滾動阻力Fw空氣阻力F 坡度阻力F 加速阻力其中：(1)滾動阻力：Ff可以等效的表示為:Ff W f式中：V作用于車輛上的法向載荷；f滾動阻力系數(shù)，與路面種類，行駛車速以及輪胎的結(jié)構(gòu)、材料、氣壓等有關。研究中滾動阻力系數(shù)，按經(jīng)驗公式取值。(2) 空氣阻力:1 2Fw 2 CD A Ur式中：C

4、 d空氣阻力系數(shù);A迎風面積，即車輛行駛方向的投影面積;P空氣密度，一般P= 1.2258Ns2n-4。Ur 相對速度，在無風時即車輛的行駛速度。即為汽車的行駛速度Ua。如Ua以km/ h計，A在無風條件下汽車的運動，u 以m計，則空氣阻力(N)為：F CD AUrw 21.15(3) 坡度阻力:FiG sin式中:a坡度。一般道路的坡度均較小，此時sin a =tan a =i加速阻力：duFimjdt式中：<5 車輛旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。m車輛質(zhì)量；竺一行駛加速度。dt這樣，汽車行駛阻力為：F W fCD A uaG sin21.15du m dt在車輛行駛的每一時刻，電動機發(fā)出的功率P

5、e總是等于機械傳動損失的功率 與全部運動阻力所消耗的功率之和。在純電動汽車中，Pe為電動機的輸出功率。車輛運動阻力所消耗的功率有滾動阻力功率 Pf，空氣阻力功率Pw,坡度阻力功率R 以及加速阻力功率R。即：1R (Pf Pw P R)根據(jù)以上的推導，可得車輛行駛過程中的平衡方程如下:P e 9550m Ua du3600 dt)31 W fUa Cd A Ua G Ua iPe(-3600761403600對純電動汽車而言，式中：Pe電動機輸出功率（kW）。n電動機輸出轉(zhuǎn)速gm）。傳動系主要參考設計參數(shù)如表1所示，動力性要求如表2所示:表2動力性要求最咼車速80 km/h加速性能0 50km/

6、h小于10S爬坡度不小于 20% (20 km/h )續(xù)航里程不小于150 km三、車型設計的參數(shù)計算3.1傳動比的確定(1)傳動比的選擇首先應滿足車輛最高車速的要求，由最高車速Vma與電機的最大 轉(zhuǎn)速nma確定傳動比的上限。0.377 nmax ri0Vmax其中，類比其它車型的配置參數(shù)，我們確定最大轉(zhuǎn)速nma=3500。通過該車外形設計參數(shù)，可得車輪半徑r=0.391m,v maX=80km/h,貝U：0.377 3500 0.391,i06.44980由電機最大輸出轉(zhuǎn)矩Tmax和最大爬坡度對應的行駛阻力Fama確定速比的下限i0Fa max rmax其中：Famax=mg cos a f

7、+m g sin a=7365 9.8 0.98 0.012+ 7365 9.8 0.2= 15284.2 N , r=0.238m。我們?nèi)max=1000N- m乍為參考值，貝U：io3.1515284.2 0.3912 0.95 1000為了滿足上述要求，結(jié)合公司現(xiàn)有產(chǎn)品，故本文確定減速器的減速比為5.833。3.2電機的參數(shù)設計電動機的功率必須滿足電動汽車的最高車速的功率要求，以保證電動汽車在良好路面情況下，能夠獲得較高的行駛車速。加速性能和爬坡度：電動機的功率 越大，電動汽車的后備功率就越多， 從而其加速性能和爬坡度就會越好， 但過多 的后備功率導致電動機的體積和質(zhì)量增加，且由于電動

8、機不能經(jīng)常工作在額定功率附近，效率下降，增加電動汽車不必要的能量消耗。確定驅(qū)動電機參數(shù)的依據(jù)主要是：1）動力系統(tǒng)的額定功率必須滿足車輛以最高車速行駛；2）動力系統(tǒng)必須滿足車輛加速性的要求；3）動力系統(tǒng)必須滿足車輛以最大爬坡度爬坡的要求；4）動力系統(tǒng)必須滿足車輛以額定轉(zhuǎn)矩在額定車速行駛的要求；5）根據(jù)汽車的動力性指標選擇最適合的驅(qū)動電機電動機的功率確定（1）根據(jù)最高車速計算電動機功率在計算最高車速勻速行駛功率時忽略加速阻力功率與坡度阻力功率。3Pe(3600Cd A Ua761400.7 4.65 803)76140滿載時：G=7365X 9.8N，f=0.012 ，CD=0.7，A=4.65m

9、i，n =0.95，Ua=80km/h (此時電機轉(zhuǎn)速為3600r/min )Pe 丄(7365 98 °.012800.953600 43.31kW（2）根據(jù)最大爬坡度計算電動機功率在計算最大爬坡度行駛功率時時忽略加速阻力功率Pe1(G f Ua(3600Cd A Ua76140G i Ua) 3600 )7365 9.8 0.2 20)3600)滿載時：G=7365X9.8N，f=0.012，i=0.2，n =0.95，Ua=20km/hPe 丄(7365 9.8 O.。12 20 Of 進 2030.9536007614090.90kW60kw,峰值功根據(jù)以上計算并考慮車輛實際

10、載貨的余量，選擇額定功率為率為100kw的電機。322電動機最大輸出轉(zhuǎn)矩計算根據(jù)電動汽車的最大爬坡度要求,可得電動汽車需求的最大轉(zhuǎn)矩。由公式:在電動汽車進行慢速勻速爬坡時,F Ff空氣阻力FwFiF jFw以及加速阻力Fj可以忽略。所T i°r以:FfFia,所以:其中，F(xiàn)f=m g - f - cos a; F =m- g - sinFt2-1代入 i g=1, i o=5.833 , n =0.9 5, m=7365kg g=9.8m/s , f=0.012 , a =tan-(0.2)=11.3。，綜上可得:(m g f cos m g sin ) rig i。(7365 9.

11、8 0.2 7365 9.8 0.98 0.012) 0.3915.833 0.95根據(jù)以上計算可得電動機的最大輸出轉(zhuǎn)矩須大于o電動機額定轉(zhuǎn)矩計算當電動汽車以額定車速在平地上勻速行駛時，電動機輸出的轉(zhuǎn)矩即為額定轉(zhuǎn)矩。本文涉及車型常規(guī)車速為50km/h，所以有CD A u2(M gCd A U221 15io21.15(7365 9.8 0.0120.7 4.65 5021.15)0.3915.833 0.95T 88.26Nm根據(jù)以上計算可得選擇的電機額定轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)速下的阻力扭矩，即可滿足電動車車輛行駛條件。由以上理論計算，再同驅(qū)動電機生產(chǎn)廠商進行技術交流，通過對具體電機MAP效率圖、成本

12、、制造工藝要求、廠商的現(xiàn)有電機產(chǎn)品及國家檢測報告等多種因素 綜合對比，最終選型tDriver-MD15電機，其外形圖、特性曲線和參數(shù)如下所示。r/nir.4賴建 * Ji頂電機電動轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性曲線電機電動功率-轉(zhuǎn)速特性曲線表3性能參數(shù)電機參數(shù)數(shù)值峰值轉(zhuǎn)矩，N m1300額定轉(zhuǎn)矩，N m358峰值功率，kw100額定功率，kw60tDriver-MD15電機所匹配電機控制器DKQ10參數(shù)如下:型號DKQ101型式轉(zhuǎn)矩控制重量（kg）23.5直流側(cè)工作電壓圍（V（ DC）250720直流側(cè)額定工作電壓（V （ DC）384最大容量（kVA）110冷卻方式水冷電動機加速性能計算在水平良好路面上，車

13、輛的行駛加速度表示為:Ttq£rCD A u221.15式中：Ft輛行駛驅(qū)動力，計算公式為:Ft其中：Ttq 電機額定轉(zhuǎn)矩ig變速器傳動比i 0主減速器傳動比r車輪半徑n 傳動效率，包括變速器、傳動軸和主減速器Fw車輛行駛的空氣阻力，錯誤!未找到引用源Ff車輛行駛滾動阻力 錯誤!未找到引用源。M總質(zhì)量轉(zhuǎn)動質(zhì)量換算系數(shù)則，電動汽車從起步加速到速度為 U的加速時間為：呂）duduu0EFfdu選取峰值Ttq為1300Nm 要求速度由o加到50km/h , S =1.01，M=7365kg2i g=1，i 0=5.833， n =0.95，r=0.391m，Cd=0.7，A=4.65m，f

14、=0.012。代入上式得：du7365 9.8 0.0129.78s13.891.01 736501300 1 5.833 0.950.7 4.65 u20.39121.15因此，選擇最大轉(zhuǎn)矩為1300N -m的電機，可以滿足速度u由050km/h的 時間為10s。3.3動力電池選型設計電池性能比較對傳統(tǒng)電動車三種電池性能進行比較見表 4表4三種動力電池的技術性能技術性麗鉗祓蔘電池僚氫電池邱離子電強工柞電壓/V2123.6比能 /(WhAg)4065105-140出功 */(WAg)150-200160-23025Q-4OT光啟電壽命，次500-700600-1200SOOl 200毎月自放電

15、率/鶴3如亠69有無記憶迪應有有無疽無污染有無無根據(jù)電池的性能比較，鋰離子電池具有較高的使用壽命、比能量大（同等 的能量儲存，其質(zhì)量最輕）同時無污染符合國家新能源政策要求， 故選擇鋰離子 電池做為動力電池。通過對鋰離子電池行業(yè)分析和同類車型類比， 選用的LG單體 電池為三元聚合物鋰電池，外形如下圖。參數(shù)如下:序號項目容序號項目容1型號L39標稱電壓3.73V2容量/C343Ah10工作電壓圍3.0V 4.2V3充電電流持續(xù)：1C 最大：3C（ 10s）11放電電流持續(xù)：1C 最大：3C（ 10s）4阻v 2mQ12循環(huán)壽命>200090DOD%25,0.3C5自放電率（月）V 2% 1

16、個月 45C13適應溫度-20- 55 C6尺寸297*167*11.3 mm14重量966g7殼體材料鋁塑膜15比能量166Wh/Kg8功率密度1800W/Kg332電池電量計算設計要求以50km/h時速均勻行駛時的續(xù)航里程，電動汽車以50km/h時速均勻行駛時：FfGf 7365 9.8*0.012866.124NEbS F103 3600 T 0.9C a u2F Ff 巳 Ff （m g f 靈）866.12420.7 4.65 501250.86N21.15滿足續(xù)航里程所需要的電量為:60.96kwh150 1250.863600 0.95 0.9根據(jù)以上計算可得滿足續(xù)航里程的電量須

17、大于60.96kwh電池模組選型根據(jù)所選電機、電機控制器的參數(shù)和車架具體布置空間， 確定電 池模組為4并96串以及電池箱體的尺寸。動力電池系統(tǒng)方案序號項目容序號項目容1額定電壓358.08V15容量172Ah2成組方案4P96S16總重量v610Kg3全車包數(shù)317總電量61.6kwh4冷卻方式自然傳導散熱18母線連接方式快速連接器5防護等級IP54 （除出風口）19電池包安裝位置詳見甲方圖紙6控制電源電壓24V20BMS（含絕緣檢測）有7工作電壓圍18V30V21SOC工作圍10%90%8電池組充電能力（045C）0.3C22電池組放電能力（-2055C）額定：w 1C最大：2C （三分鐘）

18、9額定回饋電流及 最大回饋電流1CA1.5CA 10S23工作環(huán)境溫度-20C 55C（放電）-20C 45C（充電）該型電池單體20C的放電曲線n該型電池4并模組20C的放電曲線動力電池側(cè)箱外形尺寸動力電池尾箱外形尺寸整車數(shù)模布置4.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)計算汽車在行駛過程中，經(jīng)常需要換車道和轉(zhuǎn)彎。駕駛員通過一套專門的-汽 車轉(zhuǎn)向系，使汽車改變行駛方向。轉(zhuǎn)向系還可以修正因路面傾斜等原因引起的汽 車跑偏。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅關系到汽車行駛的安全，還關系到延長輪胎壽命、降低燃 油油耗等。伴隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展而不斷進步，高速公路和高架公路的出現(xiàn)，同向并行車輛的增多和行駛速度的提高及道路條件的變化，要求更加精確靈活的

19、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)歷了純機械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動助 力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)三個基本發(fā)展階段，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為其發(fā)展趨勢。機械液壓助力的方 向盤與轉(zhuǎn)向輪之間全部是機械部件連接，操控精準，路感直接，信息反饋豐富； 液壓泵由發(fā)動機驅(qū)動，轉(zhuǎn)向動力充沛，大小車輛都適用；技術成熟，可靠性高， 平均制造成本低。因此選擇使用液壓助力轉(zhuǎn)向器4.1轉(zhuǎn)向性能要求1）汽車轉(zhuǎn)彎行駛時，全部車輪應繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應有側(cè) 滑。不滿足這項要求會加速輪胎磨損，并降低汽車的行駛穩(wěn)定性。2）汽車轉(zhuǎn)向行駛時，在駕駛員松開轉(zhuǎn)向盤的條件下，轉(zhuǎn)向輪能自動返回到 直線行駛位置，并穩(wěn)定行駛。3）汽車在任何行駛狀態(tài)下，轉(zhuǎn)

20、向輪都不得產(chǎn)生自振，轉(zhuǎn)向盤沒有擺動。4）轉(zhuǎn)向傳動和懸架導向裝置共同工作時，由于運動不協(xié)調(diào)使車輪產(chǎn)生的擺 動應最小。5）保證汽車有較高的機動性，具有迅速和小轉(zhuǎn)彎行駛能力。6）操縱輕便。7）轉(zhuǎn)向輪碰撞到占該物以后，傳給轉(zhuǎn)向盤的反沖力要盡可能小。8）轉(zhuǎn)向器和轉(zhuǎn)向傳動的球頭處，有消除因磨損而產(chǎn)生間隙的調(diào)整。9）在車禍中，當轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向盤由于車架或車身變形而共同后移時，轉(zhuǎn)向 系應有能使駕駛員免遭或減輕傷害的防傷裝置。10）進行運動校核，保證轉(zhuǎn)向輪與轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動方向一致。4.2方向機的選擇整車部分基本參數(shù)皐#套數(shù)項冃教偵教值前軸員荷Gf軸足巨L3300mm前輪距B1670min前輪晟大內(nèi)轉(zhuǎn)角爲g40&quo

21、t;前輪最大外傳角a “33°主銷內(nèi)傾角8°車輪外傾1°輪冃臺氣壓PTTOhPa牝目臺靜半徑蘇375m)n原地轉(zhuǎn)向阻力矩Mr(N.m)計算根據(jù)半經(jīng)驗公式式中f 輪胎和路面間的滑動摩擦系數(shù)，一般取 0.7G1前軸負荷(N)p 輪胎充氣壓力(Pa)Mr0.7 (2200 9.8)331770 103842N.m轉(zhuǎn)向器最大輸出扭矩 T應滿足T> Mr,般取 T=1.25Mr, T=1.25 X ，因參數(shù)表安裝布置形戌左宣左輸出負荷CKN)30最大輸出扌丑矩<N.m J1630油壓(Mpa)10流竜 C L/minJ10-12傳幼比21.3總?cè)?shù)4.5揺臂軸轉(zhuǎn)

22、帯范圍士 45°此選用如下表所示參數(shù)的方向機:最大輸出扭矩為 1630N.m,大于1052N.m轉(zhuǎn)向直拉桿受力F(N)F=Mr/L2=842/0.2=4210N式中L2為前橋轉(zhuǎn)向節(jié)臂長，L2=200mm轉(zhuǎn)向搖臂軸受到的力距 M ( N.m)M=F X L1=4210 X 式中L1為前橋轉(zhuǎn)向搖臂長，L2=230mm作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力Fh2LM RL 2 D SW i式中丄1為轉(zhuǎn)向搖臂長，L2為轉(zhuǎn)向節(jié)臂長；DSW為轉(zhuǎn)向盤直徑；i 3為轉(zhuǎn)向器角傳動比, n + 為轉(zhuǎn)向器正效率丄1 為 230mm L2 為 200mm DSW 420mm ig=21.3 , n +=85%192 .6 N

23、20.28420.230.4221 .30.85此轉(zhuǎn)向盤手力小于 250N,滿足使用要求作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力矩(N.m)M=FhX D/2=192.6 X 0.42 - 2=40.4 N.m汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑計算RminLsin3.3sin 330.040376.1其中:L= 3300mm汽車軸距；a= 33°，汽車最大外輪轉(zhuǎn)角;1670746,5746,5通過作圖，得主銷觸地點到車輪對稱面的距離C=40.37mm由于在轉(zhuǎn)彎行駛時輪胎有偏離現(xiàn)象，故實際轉(zhuǎn)彎半徑會有所增大，但估計不會大于10m能夠滿足整車的要求。汽車實際的轉(zhuǎn)彎半徑要通過試驗來驗證。轉(zhuǎn)向系角傳動比轉(zhuǎn)向傳動裝置角傳動比：i

24、L2/L1=0.2/0.23=0.8696轉(zhuǎn)向系角傳動比i 0=i X ig=0.8696 X 21.3=18.52轉(zhuǎn)向盤總回轉(zhuǎn)圈數(shù)niw0 (maxmax )36018.52 (4° 33)3.76360總?cè)?shù)小于方向機設定的4.5圈，符合要求Q14.3轉(zhuǎn)向系匹配計算方向機需求流量Q160 D2TN4 106式中N表示方向盤轉(zhuǎn)速，T表示方向機螺桿螺距，D方向機油缸直徑，代入式中得Q160(0.08)2 11.5 2.58.67L/min方向機泄油量Q泄Q 泄 0.15 Q1 0.15 8 .671 .3 L / m in轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要的總流量Q總Q 總Q1 Q泄 8.67 1.3 9

25、.97 L / min方向機流量為10-12L/min,滿足要求電動液壓轉(zhuǎn)向泵的參數(shù)如下表所示電繡縑竝械整*申型號1FWIP珂甌弋除-】:加肚珊-HID腐出H123Mm3煨觸VVk碗際(0載如血> 9徘iJ叫M10Kt髓(r/uiD)訕ibtl力(lbQ)1吐“l(fā)br/hin)加DMamF也既r/nin厲阪I 12±2職|穌11肖匚滋錨看】比左和轉(zhuǎn)向泵排量為10ml/r,在轉(zhuǎn)速為1420r/min時，流量為14.2L/min,大于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要的流量9.97L/min，所選轉(zhuǎn)向泵滿足要求432轉(zhuǎn)向管路通徑計算管通徑計算公式吸油管管徑d1d14.64 x Q / v1式中V1W 0

26、.51.5m/s, 般取1m/s,計算d仁14.65mm,選用吸油管通徑為 16mm 壓油管通徑d2d24.64 , Q / vi式中V2=33m/s，取4m/s計算，計算d2=7.33mm,選用高壓鋼絲管有效直徑徑為8mm回油管通徑d3d 34.64 Q / v 3式中V3=1.52.5m/s，取2m/s計算，計算d3=10.36mm,選用回油管通徑為 10mm5再生制動系統(tǒng)控制策略計算說明書設計目標：（1）在滿足GB12676-1999法規(guī)制動分配力下最大利用回 收制動系統(tǒng)再生能量；（2）緊急制動符合理想制動分配系數(shù)；（3）機 械模式與電控模式制動踏板相同行程整車制動強度相同；（4）安全性

27、電控系統(tǒng)失效時可自動切換為機械系統(tǒng)控制模式。5.1整車參數(shù)整車參數(shù)：項目代號單位數(shù)值空載質(zhì)量m1kg3650滿載質(zhì)量m2kg7365軸距（空載/滿載）Lmm3300/3308空載質(zhì)心咼Hg1mm612滿載質(zhì)心高Hg2mm946空載前軸軸何moikg1840空載后軸軸荷mo2kg1810滿載前軸軸何mfikg2350滿載后軸軸何mtkg5015空載前軸到質(zhì)心水平距離Lfimm1540空載后軸到質(zhì)心水平距離Lr1mm1760滿載前軸到質(zhì)心水平距離Lf2mm2090滿載后軸到質(zhì)心水平距離Lr2mm1218車輪滾動半徑Rmm383電機參數(shù)額定功率kw60額定轉(zhuǎn)矩N m358額定轉(zhuǎn)速r/mi n3600

28、峰值功率kw100峰值轉(zhuǎn)矩N m600地面對前后車輪的法向反作用力如下圖所示: r*團1制動工況受力簡團屮5.2滿足GB12676-1999法規(guī)下的制動力分配與再生控制策略: 521、GB12676-1998法規(guī)N2類車型制動分配力法規(guī)確定制動分配 系數(shù)。All昶軸車輛A3-1,1 對于怡值* 0, 3-0. 8 間的善類車輔Z 0U + 0- 85(« - Q, 2)Ait 2對于下列車稱.牟摘赴于各種載荷狀虛時.前軸的利用曲蜒應位于后箱的刮用曲線2上變換不等式得到：當制動強度z> 0.1時，制動分配系數(shù)必須滿足B>(b+z*hg) /L。A1L 2. 3刪勸強0. 1

29、5-0. 30之何的其他真別車幕.對于制琥慢度拄15恥之間，若各半軸的融著集數(shù)利用曲線憧于公式龍=2±0.呱確定的與 理耙附苕乘數(shù)利用克線平行的兩茶直線£見附圖羽之間期認為滿足A3. 1. 2條蔓求，對于制動因載詆若后輛附善奈救利用胸線能橋足埜式ZO, 3 + 0. 74(i-O+ 3即，則認為商 足AX 1-2條姿求.變換不等式得到：當制動強度 0.15 v zv 0.3,空載制動分配系數(shù)必須滿足B> 1-(z+0.08)*(a-z*hg)/(z*L),重載制動分配系數(shù)必須滿足：B>( z-0.08 ) *(b+z*hg)/(L*z)當制動強度 z >

30、0.3,制動分配系數(shù)必須滿足1- ( z-0.0188 )*(a-z*hg)/(0.74*z*L)得到制動強度與制動分配系數(shù)關系圖5.2.1 :整車采用后置驅(qū)動方式，為了提升再生制動利用率應盡可能滿足法規(guī) 的情況下采用較小的制動分配系數(shù)， 加大后橋的制動分配力。所以按 下表取空載、重載不同狀態(tài)取制動分配系數(shù)。522再生制動控制策略(1) 法規(guī)未對制動強度 Zv0.1,前后輪制動關系進行要求，可全部由后輪進行電機再生制動與后輪氣壓制動來實現(xiàn)。電機特性曲線：電機對應轉(zhuǎn)速（r/mi n ）n=V*i/(0.377*R)4048081212161620202424282832323636車速（km/h

31、）v102030405060708090速比i5.8335.8335.8335.8335.8335.8335.8335.8335.833輪胎半徑（m）R0.3830.3830.3830.3830.3830.3830.3830.3830.383電機最大制動 力扭矩（N.m）T371600477358286238204179159制動強度z0.10.10.10.10.10.10.10.10.1整車質(zhì)量（kg）m365036503650365036503650365036503650重力加速度（m/sA2）g9.89.89.89.89.89.89.89.89.8需求電機制動扭矩T=z*g*m*R/i

32、235235235235235235235235235氣壓制動需要提供的制動力矩（N.m）-136-365-242-123-51-3315676對應轉(zhuǎn)速（r/min ）n=V*i/(0.377*R)4048081212161620202424282832323636車速（km/h）v102030405060708090速比i5.8335.8335.8335.8335.8335.8335.8335.8335.833輪胎半徑（m）R0.3830.3830.3830.3830.3830.3830.3830.3830.383電機制動力扭矩（N.m）T37160047735828623820417915

33、9制動強度z0.10.10.10.10.10.10.10.10.1整車質(zhì)量（kg）m736573657365736573657365736573657365重力加速度（m/sA2 ）g9.89.89.89.89.89.89.89.89.8需求電機制動扭矩T=z*g*m*R/i474474474474474474474474474氣壓制動需要提供的制動力矩（N.m）103-126-3116188236270295315(2) 制動強度在0.15 v z V 0.3時，空載：前輪制動力 Ff1= (1-(z+0.08)*(a-z*hg)/(z*L) *G*z 后輪制動力Fr1= G*z-Ff1氣壓

34、制動力Fr11=Fr1-Ft Ft:電動機制動扭矩重載：前輪制動力 Ff2= (z-0.08 ) *(b+z*hg)/(L*z)*G*Z后輪制動力Fr2= G*z-Ff1氣壓制動力Fr22=Fr2-Ft Ft:電動機制動扭矩(3) 制動強度在0.3 < z< 0.511前輪制動力 Ff1=1- (z-0.0188 ) *(a-z*hg)/(0.74*z*L)*G*z后輪制動力Fr1= G*z-Ff1氣壓制動力Fr11=Fr1-Ft Ft:電動機制動扭矩(4) 制動強度z> 0.511,制動減速度：j=a*g=5.008屬于緊急制動頻 次少再生制動利用率低不介入。考慮高速制動的

35、危險性，制動分配系 數(shù)按前后輪同時抱死最佳制動分配系數(shù)的制動分配系數(shù)計算。以上各制動強度下再生制動策略前后軸制動分配系數(shù)值見下表附表 制 動 強 度制動關系式0.0000. 0.100 0.1490.1500.2000.2990.3000.4000.5110.5120.6000.7000.8000.900空 載3 =00.000 0.0003 =( b+z*hg )/L0.552 0.5610.6280.6450.6630.6820.7003=1-(z+0.08) *(a_z*hg)/( z*L)0.3270.3990.4793 1-(z-0.0188 )*(a-z*hg)/(0.74*z*L

36、)0.4790.4950.516滿 載3 =00.000 0.0003 =( b+z*hg )/L0.397 0.4110.5150.5400.5680.5970.6263 =( z-0.08 )*(b+z*hg)/(L*z)0.1920.2550.3323 1-(z-0.0188 )*(a-z*hg)/(0.74*z*L)0.3080.3340.368制動分配系數(shù)空戟犬丟式1(30, 1)T左戟去茱戎； 15*=r<0.3>*一仝裁夭荼式I .3-2. 3JF-渣葢黃暮式：-zC-1)-療ft典毎式2 (0. 15<t<C. 3)淆ft 黃春戒 J <E(Jr

37、3J5.3前后軸制動力的確定 531根據(jù)滿足法規(guī)的再生控制策略確定的制動分配系數(shù)(522.1 )計算空載與重載前后軸所需制動力。根據(jù)牛頓第二定律，整車制動力：F=m*j=m*z*g前橋所需制動力：Ff=F* B后橋所需制動力：Fb=F-Ff 不同情況下所需前后橋制動力如下表：制動強度0.0000.0.1000.1490.1500.2000.2990.3000.4000.5110.5120.6000.7000.8000.900制動減速度(m/sA2)0.0000.9700.9801.4601.4701.9602.9302.9403.9205.0085.0185.8806.8607.8408.82

38、0空載整車 制動力(N035413577533053667154106951073114308182781831421462250392861632193空載制動 分配系數(shù)0.0000.0000.5520.5610.3270.3990.4790.4790.4950.5160.6280.6450.6630.6820.700空載前軸制動力00197429901755285251205144707694301150713835166051950722543空載后軸制動力035411603234036104302557555877232884868087627843491099650滿載整車制動力07

39、1467218107541082714435215812165328871368823695543306505245774264959滿載制動 分配系數(shù)0.0000.0000.3970.4110.1920.2550.3320.3080.3340.3680.5150.5400.5680.5970.626、，卄-44、.、/ 右丄 滿載刖軸制動力002864441820773684717266789633135671901723376287173447040637滿載后軸制動力0714643546336875010751144091497619238233161793719930218072327

40、124322532選擇原則：根據(jù)所需的前后橋制動力及現(xiàn)有可利用的資源5.321選擇前軸制動器規(guī)格：？ 310X 100mm鑄造底板，采用無石 棉摩擦片。制動氣室：16英寸。當工作壓力為P=6X 105Pa時，前制動器產(chǎn)生的制動力:鼓式制動器橋與地面制動力(N)F=2*p*( n *DA2/4)*(i/2)* n *C*(R/r)36621.51948828.692制動氣室氣壓p (Pa)600000800000氣室有效直徑D(m)0.1150.115制動凸輪傳動比i=l/a9.16666679.1666667調(diào)整臂長l0.110.11凸輪軸基圓半徑Ja0.0120.012傳動效率(0.87-0

41、.92 )n0.90.9效能因數(shù)C1.761.76制動器工作半徑R(m)0.1550.155輪胎滾動半徑r ( m0.3830.383前橋制動器額定制動力大于滿載下制動強度0.8時前軸制動力需求，可以選用；后橋制動器規(guī)格：制動器規(guī)格：？ 310X 100mm鑄造底板，采用無石棉摩擦片。制動氣室：20英寸。當工作壓力為P=6X 105Pa時，后制動器產(chǎn)生的制動力:鼓式制動器橋與地面制動力(N)F=2*p*( n *DA2/4)*(i/2)* n *C*(R/r)53364.6771152.894制動氣室氣壓p (Pa)600000800000氣室有效直徑D(m)0.12817510.128175

42、1制動凸輪傳動比i=l/a10.41666710.416667調(diào)整臂長l0.1250.125凸輪軸基圓半徑a0.0120.012傳動效率(0.87-0.92 )n0.90.9效能因數(shù)C1.761.76制動器工作半徑R(m)0.160.16輪胎滾動半徑r ( m0.3830.383后橋制動器額定制動力大于滿載下制動強度0.8下的后軸制動力需求，可以選用。但同樣氣壓下不符合制定分配系數(shù)，需要加裝感載閥調(diào)節(jié)輸出后橋氣壓，控制后橋制動力輸出5.4制動踏板行程與制動力控制策略。設計目標：再生制動與原車制動制動感覺相同；整車制動控制器不介入時，空、滿載前后分配系數(shù)確定。 設計目標：保持純氣路制動（機械模式

43、）與電控模式在相同的制動踏 板行程下具有相同的制動強度。參數(shù)選擇：參照附圖，由于原機械模式制動分配比是通過控制 后橋制動力輸出實現(xiàn)的，前軸制動力在電控模式下只能減小。因此選 擇的制動分配系數(shù)必須滿足符合法規(guī)還要電控制動系統(tǒng)能夠技術實 現(xiàn)，所以選擇空、滿載的機械模式下的分配系數(shù)等于在 0.8制動強度 時制動分配系數(shù)?？蛰d取B =0.682，滿載取B =0.597,通過控制后橋 制動的感載閥實現(xiàn)。根據(jù)機械模式制動分配系數(shù)前后橋制動力如下表：機械制動模式制動強度0.0000.().100 0.149 0.1500.200 0.299 0.300 0.4000.511 0.512 0.600 0.70

44、00.800 0.900制動減速 度（m/sA2）0.000 0.970 0.980 1.4601.470 1.960 2.9：30 2.9403.920 5.008 5018 5.8806.860 7.840 8.8：?0空載整車 制動力（N03541357753305366715410695 1()731 14308 18278 1831421462 25039 28616 3219)3空載制動 分配系數(shù)0.682 0.682 0.682 0.6820.682 0.682 0.6<82 0.6820.682 0.682 0.6(殺 0.6820.682 0.682 06遼空載前軸 制

45、動力（N02414243836333658487772917315975412460 12485 14631 17069 1950721946空載后軸 制動力（N0112711391696170822773404341645545818582968317970910910247滿載整車 制動力（N07146721810754 1(827 14435 21581 2165328871 33882 36955 43306 505245774264959滿載制動 分配系數(shù)0.597 0.597 0.597 0.5970.597 0.597 0.597 0.5970.597 0.597 0.5()7

46、0.5970.597 0.597 0.5()7、，卄右丄 滿載刖軸制動力（N04266430964206463861812883 1：>926 17235 22018 2206125853 30162 34470 387779滿載后軸 制動力（N0288029094334436358188698872711636 14864 14894 17453 2036223271 26180542制動踏板行程與制動輸出力（電控）方案542.1機械模式下的踏板與制動輸出力關系制動踏板力與前后橋制動力關系行程01/3行程2/5行程1/2行程3/5有效行程4/5行程全行程踏板行程s ( mm026313

47、9556278空載制 動分配 系數(shù)30.6820.6820.6820.6820.6820.6820.682空載前 軸制動 力Ff079351159720752488294882948829空載后 軸制動 力Fb0370554159690227992279922799空載制 動強度z=Ff/3 /m/z0.0000.3250.4760.8512.0022.0022.002滿載制 動分配 系數(shù)30.5970.5970.5970.5970.5970.5970.597、，-44、 、z . 滿載刖 軸制動 力Ff079351159720752488294882948829滿載后 軸制動 力Fb05357782914010329653296532965滿載制 動強度z=Ff/3 /m/z0.0000.1840.2690.4821.1331.1331.133T-仝畿問須踏板行毘與542.2電控模