ADAMS在汽车制动仿真方面的应用

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    任何一种车型都各有其理想的前、后轮制动力分配特性曲线,而且可以换算成理想的前、后轮促动管路压力分配特性曲线。现代汽车越来越多的采用各种制动力调节装置,以改善汽车的制动性能。目前制动力调节装置有限压阀、比例阀、感载阀和惯性阀等型式。

    ADAMS 提供了三种控制方式:①建模时对变量的设置和对控制函数的定义;②利用ADAMS/Control控制模块;③对于复杂的仿真,借助于一些通用软件如 MATLAB/simulink 和ADAMS 一起进行联合仿真。本文重点研究制动力调节装置的引入,采用第一种方法即可以满足制动力调节的控制要求。

    汽车制动系统采用制动力调节装置,主要目的是使前、后促动管路压力的实际分配特性曲线在不同程度上接近于相应的理想分配特性曲线[3]。以比例阀为例(图 1),比例阀串连在后促动管路中,当前、后促动管路压力P1、P2 随着制动泵油压P0 的增长同步增长到一定值Ps 后,即自动对后管路压力的增长加以节制,亦即使后管路压力的增量小于前管路压力的增量。这里设置变量Ps 为比例阀开始起作用点的油压,α角反映前后轮管路油压增长比例。
 



图1 比例阀特性曲线

    在ADAMS/CAR 模块中,可以利用变量设置和控制函数的定义来引入制动力调节的控制特性。

    定义前促动管路压力函数:

    P1=VARVAL(P0)

    函数VARVAL(V)的功能是返回状态变量V 的当前值,以此反映前促动管路压力随制动油泵油压的增长而增长。

    定义后促动管路压力函数:


    在ADAMS/CAR 模块设置函数体:P2=if(P1-Ps:varval(P0),Ps,Ps+tanα(P1-P2)),即可反映比例阀的调节特性。

    3.2 鼓式制动器模型的建立

    在建立总成实体模型过程中,ADAMS/CAR 的建模顺序是自下而上的,所有的分析模型都是建立在子总成基础之上,而子总成又是建立在模板(Template)的基础上[5]。模板是整个模型中最基本的模块,又是整个建模过程中最重要的部分,分析总成的绝大部分建模工作都是在模板阶段完成的。 
 



图2 盘式制动器 图3 鼓式制动器

    ADAMS/CAR 模块已有钳盘式制动器模型(图2),本文扩展的鼓式制动器模型(图3),可以利用ADAMS 的三维造型功能或在三维造型CAD 软件生成,本文利用UG软件建立鼓式制动器模型,按照ADAMS的建模要求,将部件进行正确放置,然后通过PARASOLID 接口将三维模型以文本文件( .xmt_txt)格式输出,再由ADAMS/CAR 导入(import),设定材料的密度,ADAMS 即可根据三维模型计算出各种数据,并自动填入相应的属性对话框。材料密度也可在

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