部分自动驾驶五座电动轮车制动系统设计开题报告
2020-02-18 07:02
1. 研究目的与意义（文献综述）
1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）
1.1制动系统设计的目的及意义
本次毕业设计是部分自动驾驶电动轮车的制动系统的设计，是在现有车型的基础上进行改进，加上部分自动驾驶以及轮毂电机驱动这两个功能，反映到本次毕业设计上就是在传统制动系统设计上加上部分自动驾驶的功能。
2. 研究的基本内容与方案
2、研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1研究的基本内容
（1）分析部分自动驾驶五座电动轮车制动系统（含自动制动执行机构）及其部件的结构型式；
（2）确定部分自动驾驶五座电动轮车制动系统及其部件的结构设计方案；
（3）确定制动系统及其部件的技术参数；
（4）制动系统及其部件的设计计算分析；
（5）确定制动系统部件的具体结构尺寸参数；
（6）绘制制动系结构图、制动器装配图、自动制动执行机构装配图和主要零部件图。
整车参数
| 尺寸参数 | 长/宽/高(mm) | 4610/1790/1500 |
| 轴距(mm) | 2652 | |
| 轮距(前/后)(mm) | 1530/1520 | |
| 质量参数 | 整备质量(kg) | 1450 |
| 满载总质量(kg) | 1800 | |
| 性能参数 | 最高车速(km/h) | 140 |
| 最大爬坡度(%) | 30 | |
| 续驶里程(km) | gt;280(60km/h等速) |
2.2研究的目标
在原本车型的基础上，对于制动系统而言，在传统制动系统的基础上，增加电动车的制动能量回收模块以及自动紧急制动模块，完成部分自动驾驶电动轮车的制动系统设计，使本次设计具有传统制动系统的功能，也可以满足时代发展的要求，增加产品的竞争力。
2.3拟采用的技术方案
设计车型为电动轮车，本次设计采用线控制动系统[8]，线控制动系统由如下部分组成:(1) 传感器有制动踏板位移传感器、制动压力传感器、轮速传感器等。(2) ECU接收制动踏板发出的各类信号并将控制信号通过总线发送给各个执行器控制器。执行器控制器接受来自主控制器的动作信号，控制电机使执行器产生所期望的目标制动压力。(3)制动执行模块，即线控制动执行器[9]。(4)通信单元。车载网络，包括 TTP/C、 CAN 网络。(5)电源[10]。
对于能量回收，再加装一个ibooster装置，iBooster系统摒弃了电动泵、高压蓄能器和模拟器等结构，其直接与制动踏板通过推杆机械连接，与 ABS系统通过液压管路连接。iBooster系统自带了ECU，ECU接收位移传感器信息，判断驾驶员意图;同时利用整车控制器发来的车辆状态信息，计算最大能量回收所能提供的制动力，进而对液压制动力和能量回收制动力进行合理的分配[11]。
对于自动驾驶方面，为实现紧急制动，可以配有自动紧急制动系统（AEB），以下便是自动紧急制动系统的设计框图[12]：
制动执行模块的设计可以作为传统制动系统的设计，前后制动器采用滑动钳盘式制动器[13]，前制动器采用通风盘，后制动器采用盘式。主要由制动盘、制动钳总成、制动钳支架、摩擦块等组成[14]。除了制动器之外还包括控制装置和传动装置，如制动踏板和制动主缸和制动轮缸，油管，推杆，主缸活塞等[15]。
另外盘式制动器驻车制动机构可把后轮行车制动器兼做驻车制动器，可在盘内加装驻车制动机构，驻车制动机构安装于制动盘内部。
AEB设计可用作紧急制动装置和辅助制动装置。
液压制动系统采用X型双回路形式。
2.4设计的措施
本次设计主要采用CATIA，AutoCAD，caxa等软件制图，后通过MATLAB，ANSYS，carsim等软件计算仿真。[8] Yuan, Y., Zhang, J.,Li, Y., and Lv, C., Regenerative Brake-by-Wire System Development andHardware-In-Loop Test for Autonomous Electrified Vehicle[C]//WCX#8482; 17: SAE WorldCongress Experience, April 4-6,2017.
[9] Riese, C.,Verhagen, A., Schroeter, S., and Gauterin, F., Comparison of a State of the ArtHydraulic Brake System with a Decentralized Hydraulic Brake System Concept for ElectricVehicles[C]// Brake Colloquium amp; Exhibition - 35th Annual,September 25-28,2017.
[10] 杨琪,施雯.线控制动系统工作原理及关键技术[J].上海汽车,2015(01):36-38 42.
[11] 刘广宇,方恩,朱宗云.电子助力制动系统研发[J].上海汽车,2016(01):11-15.
[12] 杨正才,蔡林,任少杰.车辆自动紧急制动系统联合仿真研究[J].湖北汽车工业学院学报,2018,32(04):1-5 10.
[13] Shah, A., Patil, S., and Abhyankar, U., Innovative Concept ofFront Disc Brake Module with Weight Reduction and Cost Optimisation[C]// Brake Colloquiumamp; Exhibition – 32nd Annual,September 25-28,2014.
[14] 张雪文.浅析汽车盘式制动器设计[J].时代农机,2018,45(05):195-196.
[15] 付利荣,张紫晔,刘海迪,王欢.探讨汽车的制动系统结构与制动性[J].科技经济导刊,2018,26(12):46.
3. 研究计划与安排
3进度安排
1-2（7 学期第19-20周） 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内外资料收集
3（8 学期第1周） 方案构思、文献检索、完成开题报告
4. 参考文献（12篇以上）
4、参考文献：
[1]王正坤.轿车制动系统设计研究现状与发展[j].决策探索(中),2018(04):63.
[2]陈拓.液压钳盘式制动器液压系统设计研究[j].中国设备程,2018(16):141-143.
