【正文】 安全性。 雷諾數(shù) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 論文 11 雷諾數(shù)是個(gè)無量綱比值，它代表慣性力與粘性力之比，但雷諾數(shù)較小支配流動(dòng)的主要 因素是粘性力。因此，真空助力器閥口中的氣體流動(dòng)可視為等熵流動(dòng)。這時(shí)以聲速傳播的外界壓力擾動(dòng)波能達(dá)到和傳出口界面去影響口內(nèi)的流動(dòng)。即制動(dòng)器響應(yīng)滯后時(shí)間。 油缸壓力下降變化率為： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 論文 14 P2RRRdDdP KPdteK C AV??? ? ?? () ： 0dPdt? () 將三種狀態(tài)按統(tǒng)一的公式描述，并進(jìn)行線性化處理，有 0 ,1dP kdt ???? 增壓 0 ,1dP kdt ??? ? ? 減壓 () 0 ,0dP kdt ???? 保壓 k0—閥的顯性化系數(shù) 由油壓的變化所引起的車輪上制動(dòng)力矩的變化為： b bdT kdt ?? () kb—是與制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和線性化系數(shù) k0有關(guān)的常數(shù) 本章小結(jié) 本章主要 建立了 單輪車輛模型和簡化的四輪車輛模型， 并進(jìn)行了受力分析，求解出車輛運(yùn)動(dòng)方程、車輪運(yùn)動(dòng)方程、車輪縱向摩擦力方程。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 論文 15 第 3章 基于 AMESIM 的 ABS 液壓 系統(tǒng)建模 AMESIM 簡介 AMESIM 軟件功能簡介 AMESim（ Advanced Modeling and Simulation Environment for Systems Engineering）是世界著名的工程系統(tǒng)高級(jí)建模與仿真平臺(tái)，它提供了一個(gè)系統(tǒng)級(jí)工程設(shè)計(jì)的完整平臺(tái)，使得用戶可以在單一的平臺(tái)上建立復(fù)雜的一維多學(xué)科領(lǐng)域的機(jī)電液一體化系統(tǒng)模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真計(jì)算和深入的分析 [12]。 AMESim 的圖形化用戶界面使得用戶可以在完整的應(yīng)用模型庫中選擇需要的模塊來構(gòu)建復(fù)雜 各種 系統(tǒng)的模型。 而且 簡便易用的操作使得用戶可以迅速有效地進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)。工 程設(shè)計(jì)師完全可以應(yīng)用集成的一整套 AMESim 應(yīng)用模型庫來設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)或一個(gè)流體元件，所有的這些來自不同物理領(lǐng)域的模型都是經(jīng)過嚴(yán)格的測試和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的 [13]。 AMESIM 液壓元件設(shè)計(jì)庫包含了機(jī)液系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)單元模塊，它被看作是液壓元件建模的工程語言，可以對(duì)噴油器、液壓錘、柱塞泵、葉片泵、半主動(dòng)緩沖器以及其他類型的液壓閥建模。 AMESIM 液壓元件設(shè)計(jì)庫通過細(xì)分結(jié)構(gòu)單元來處理液壓元件的多樣 性，使工程師可以用最少的圖標(biāo)和單元模塊來構(gòu)建最多的工程系統(tǒng)模型， 齊全的分析工具、多種仿真運(yùn)行模式以及開放的結(jié)構(gòu)，使得 AMESim 在汽車液壓系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)及黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 論文 16 車輛熱分析等方面都有很好的應(yīng)用，并在法國雷諾、雪鐵龍汽車的設(shè)計(jì)過程中有過實(shí)際應(yīng)用，是目前國際上流行的汽車設(shè)計(jì)及仿真方面的理想工具。制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器串聯(lián)在制動(dòng)主缸和輪缸之間，通過電磁閥直接或間接地控制輪缸的 制動(dòng)壓力，此系統(tǒng)屬于循環(huán)式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器，電磁閥的開關(guān)根據(jù)傳感器測得的輪速信號(hào)與車速信號(hào)， ECU 經(jīng)過處理得出控制信號(hào) ， 控制相應(yīng)的電磁閥， 通過改變電磁閥 的 開啟或關(guān)閉，來調(diào)節(jié) 各制動(dòng)輪缸實(shí)施制動(dòng)壓力。主缸和輪缸管路相通， 制動(dòng)主缸可隨時(shí)控制制動(dòng)壓力的增減，此時(shí)回液泵不工作。制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸的通路被截?cái)?，制?dòng)輪缸和蓄能器接通，輪缸的制動(dòng)液流入蓄能器，制動(dòng)壓力降低 。 保壓過程： 控制器發(fā)出控制指令，增壓閥關(guān)閉，減壓閥關(guān)閉。 增壓過程： 控制器對(duì)電磁閥斷電后，增壓閥開啟，減壓閥關(guān)閉。增壓和減壓的速度可直接通過 調(diào)節(jié) 增壓閥和減壓閥的進(jìn)、出油口 開啟程度 來控制。 設(shè)定 ABS 液壓系統(tǒng)參數(shù)，如制動(dòng)液的體積模量、密度、動(dòng)力黏度和工作溫度等，定義各個(gè)液壓元件的關(guān)鍵尺寸與內(nèi)部參數(shù)。 ABS 系統(tǒng)模型的 AMESim 實(shí)現(xiàn) 車輛 ABS 模型 根據(jù) ABS 液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，在 AMESim 中搭建出單輪車輛 ABS 液壓系統(tǒng)模型，如圖 所示。模型的工黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 論文 17 作原理如下 :在系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)后，首先由控制信號(hào)源提供 工作信號(hào)， ECU 根據(jù)控輪速信號(hào)進(jìn)行控制， 系統(tǒng)制動(dòng)輪缸模型進(jìn)入增壓狀態(tài)。 圖 ABS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 液壓調(diào)節(jié)器模型 液壓 ABS 系統(tǒng)主要由控制器 (ECU)、液壓調(diào)節(jié)器和輪速傳感器 3 部分所組成。在確?？刂破骱蛡鞲衅餍阅艿臈l件下， ABS 系統(tǒng)的性能由液壓調(diào) 節(jié)器決定。 圖 液壓調(diào)節(jié)器 AMESIM 模型 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 論文 18 液壓調(diào)節(jié)器作為 ABS 系統(tǒng)的重要組成部分，它的性能好壞直接影響 ABS 的制動(dòng)效果。 控制器模型 對(duì)于防抱死控制系統(tǒng)，首先應(yīng)該確定期望滑移率。 由于所采用的 PID 控制算法 是不依賴于數(shù)學(xué)模型的，所以為得到最優(yōu)的 PID 控制效果就要對(duì)參數(shù)進(jìn)行整定，其目的是使系統(tǒng)獲得滿意的制動(dòng)效果，即系統(tǒng)穩(wěn)定，對(duì)給定量變化能迅速跟蹤，不同干擾下，系統(tǒng)輸出能保持給定值，控制性能保持穩(wěn)定。 圖 圖 超級(jí)元件模型 主缸模型 為了提高汽車行駛的安全性，根據(jù)交通法的要求，現(xiàn)代汽車的行車制動(dòng)系統(tǒng)都采用了雙回路制動(dòng)系統(tǒng)，采用了串列雙腔主缸。首先在草圖模式 (Sketch Mode)中根據(jù)主缸的物理結(jié)構(gòu)，和其物理意義，選擇合適的元件，構(gòu)建出主缸的 AMEsim 模型，主要包括液壓元件設(shè)計(jì)庫中的活塞缸子元件，帶彈簧的活塞缸子元件和考慮摩擦的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量塊子元件等，然后再進(jìn)入子模型模式為各元件選擇合適的子模型，再進(jìn)入?yún)?shù)模式，根據(jù)主缸的實(shí)際結(jié)構(gòu)確定相應(yīng)子模型的參數(shù)，前、后缸活塞直徑 ；前、后缸活塞桿徑 ；前缸運(yùn)動(dòng)部件等效質(zhì)量 ；后缸運(yùn)動(dòng)部件等效質(zhì)量 ；后缸彈簧剛度 ，設(shè)置完參數(shù)之后就可以進(jìn)入運(yùn)行模式進(jìn)行模型仿真。在防抱死制動(dòng)過程中，制動(dòng)壓力的反復(fù)變化，使輪缸活塞的受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷變化，因此在建立輪缸活塞模型時(shí)，應(yīng)考慮動(dòng)態(tài)特性的影響，圖 為輪缸 模型。 電磁閥模型 調(diào)節(jié)器的增壓閥為常開閥，減壓閥為常閉閥， 二者都為二位二通電磁閥，電磁閥自然頻率為 50Hz，閥的阻尼比率為 ，電磁閥最大流量 ，如圖。在防抱制動(dòng)過程中，通過上述的電磁閥開關(guān)切換，改變制動(dòng)液的通路，從而形成增壓、保壓和減壓 3 種壓力狀態(tài)。在此系統(tǒng)中選擇了葉片泵作為減壓回路的動(dòng)力源，葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、涌動(dòng)平穩(wěn)、輸油均勻等優(yōu)點(diǎn)，通過 葉輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力吸油的。 圖 液壓泵 模型 蓄能器模型 蓄能器在流體動(dòng)力系統(tǒng)中非常有用，它用來儲(chǔ)存能量、消除脈沖。這種蓄能器可用于吸收 由于液流速度和方向急劇變化所產(chǎn)生的液壓沖擊，使其壓力幅值大大減小，以避免造成元件損壞。 并運(yùn)用 AMESim 軟件根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際原理搭建了 ABS 系統(tǒng)模型，包 括制動(dòng)主缸模型，輪缸模型和液壓調(diào)節(jié)器模型 和控制器模型 ， AMESim 的圖形化用戶界面使得用戶可以在完整的應(yīng)用模型庫中選擇需要的模塊來構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)的模型。