[实用新型]一种电动汽车电机制动防抱死性能实验台

说明书

技术领域

本实用新型属于电动汽车制动实验台技术领域，具体涉及一种电动汽车电机制动防抱死性能实验台。

背景技术

汽车制动防抱死系统(英文全称：antilock brake system，英文简称：ABS)是车辆基本的主动制动系统，作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑(滑移率在20％左右)的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值，确保制动中车辆具备良好的转向操作和循迹能力。随着能源危机加深、节能环保发展的推进，电动汽车越来越受人瞩目，目前的电动汽车大多采用了传统的防抱死制动系统。

伴随电机技术、电力电子技术的发展，如何充分利用电机制动力矩反应快速、控制精度高以及能实现能量回收的优势来提高电动汽车防抱死制动系统的性能，提高能量回收效率，已成为电动汽车制动防抱死系统研究开发的热点。在研制和开发汽车制动防抱死刹车系统时，需要对控制方式、控制策略进行大量的测试，在反复的测试过程中获取一些关键的参数，但实验的进行仍存在着较多问题。制动防抱死测试一般可分为整车道路实验和实验台模拟实验两种。整车道路实验成本高，实验需要在车辆高速行驶制动的情况下进行，带有一定的危险性，并且难以在研制和开发阶段灵活调整；另外，由于受地区与季节条件的限制，自然状态下的路面尤其是结冰路面、冰雪路面以及不同路面相结合的实验均不易实现，因此整车道路实验极难进行。而由专门的实验台来替代部分整车实验，不仅开发耗时短，实验成本低，对场地没有特殊要求，实施安全，同时测试结果客观、稳定，可比性好，因此实验台测试是制动防抱死系统在设计开发初期常采用的实验方法，尤其对于进行相关研究的科研院校，实验台测试是较为可行的方法。

目前，实验台开发研究的关键问题是怎样实现车辆制动过程的模拟，此处的模拟包括车辆制动过程中的惯性力模拟以及不同路况下的路面对车轮的制动力模拟。常见的惯性力模拟包括电模拟、大质量飞轮模拟以及电模拟与飞轮混合模拟三种方式。电模拟方式常通过对电机调速系统进行适当的补偿控制，通过控制系统在线调整控制参数，来实现机械惯量较为准确的模拟控制。它是一种较为精确、并且调整方便的模拟方式，能够保证整个实验台具有较高的测量精度；但如果是采用机械惯量电模拟的方法，则对信号传输系统、测试系统、信号处理系统的精度及实时性要求较高，需要增加额外的控制设计，开发成本大，设计难度高。大质量飞轮模拟，采用了惯性飞轮模拟的方式，结构设计简单，并且可以降低整个实验台在工作过程中的震动；但如果是采用单个飞轮的结构，则台架的体积将会非常巨大，而且模拟精度不如电模拟的高，因此在开发过程中飞轮的设计常采用飞轮组的形式，这样既能减小单个飞轮的体积，又可以实现不同质量车辆的模拟。电模拟和惯性飞轮共同模拟的方式，结合了两者的优点，但同时也增加了实验台的设计难度。

关于不同路况下的路面对车轮的制动力模拟，其中的重点与难点是对不同附着系数的路面进行模拟，现有技术中常采用滚筒进行道路模拟。因为汽车只有在持续制动阶段才会出现车轮抱死滑移现象，而当汽车在低速运行时采取紧急制动，由于制动过程较短，制动力一旦达到峰值就会使车辆立刻停止运行，并不会产生持续的制动阶段。由于受滚筒曲率的影响，车辆在滚筒式实验台上的滑移率与在平坦道路上的滑移率存在一定的差别，不能完全达到精确模拟路面状况的目的，所以通过滑移率控制为主的制动防抱死实验台必须装备汽车速度测量装置，这使得实验台成本增大。另外，有些研究中利用磁粉离合器的特性来实现不同路况的模拟，通过调节磁粉离合器的电流大小，实现对输出转矩的控制。但是这种方法控制过程复杂，需要增加扭矩传感器与电流传感器，同时对信号传输的实时性要求也较高，在实际的实验过程中非理想环境常会影响检测结果，增加开发难度。

鉴于上述已有技术，有必要对现有的电动汽车制动防抱死实验台的结构加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电动汽车电机制动防抱死性能实验台，能实现电动汽车防抱死制动过程的模拟，结构简单合理，且开发成本低廉。