本发明属于汽车零部件,公开了一种制动系统设计方法、记录媒体及数据处理系统。
背景技术:
1、车辆制动系统对安全性、可靠性和舒适性要求极高,现如今的研制开发选型一般由经验丰富的设计人员设计研发,设计门槛较高,设计周期长,这种方式极大地影响车辆生产周期;同时在进行新车型踏板感设计时,需要计算踏板感,用于反映当前制动系统的性能。
2、具体而言,现有技术中曾公开了一种用于车辆制动系统零件选型方法及系统,其中,方法包括根据设计要求获取并输入的制动系统参数,确定参数定义和配置以此确定相应的零件基础数据;通过编程的方式加载数学模型,计算生成制动减速度与踏板力关系曲线;与目标制动减速度与踏板力关系曲线进行比较;如果不符合则调整设计要求,输入调整后的制动系统参数,重新生成制动减速度与踏板力关系曲线,与目标制动减速度与踏板力关系曲线进行比较。该技术基于制动减速度与踏板力关系曲线来确认当前制动系统的性能,同时在得到相应关系曲线后需要进行复杂的验证过程,延长研发周期,存在性能评价不够全面、准确,设计效率不高的问题。
3、现有技术还公开了一种乘用车制动系统匹配设计方法,包括以下步骤:s1:根据整车参数计算,确定车辆满载前轴制动器的设计规格;s2:根据前轴制动器的设计规格和能力,选取前后制动器的分配比β。s3:计算并得到后制动器的设计规格。s4:根据前后制动器的规格、整车参数计算得出前后制动器的利用附着系数并绘制曲线,直到符合法规要求。s5:计算并绘制出道路附着系数利用率。s6:根据前后制动器的设计规格,选择主缸缸孔直径并确定活塞的最大行程大小;同时计算确定真空助力器的规格大小,确定油壶的液量;s7:确定制动踏板杠杠比大小,计算并绘制制动踏板感曲线,判断是否满足踏板感要求;同时判断是否满足制动系统的要求。该方案是基于设计规定先确认车辆满载前轴制动器的设计规格,随后需要根据前轴制动器性能在进行试验与调整,最终再进行制动性能的测试,在整个研发过程中需要经过不断的调整与验证,如果涉及到更多零件,研发周期又会被大大延长,同样存在设计效率问题。
4、综上,现有的计算方法大多只考虑制动减速度和踏板力这两个因素,计算结果与实际有偏差,而且需要反复调整验证,所以亟需研究一种定性与定量相结合的正向开发方法,利用已有的历史数据和零件厂家性能参数缩减设计选型的目标范围,减少计算与验证的工作量,使得设计资源从繁杂的零件选型中解脱出来,更高效地聚焦于人体工学目标,制造舒适、安全、与车型相匹配的制动系统。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明提供一种制动系统设计方法,包括以下步骤:
2、s1.根据已有车型的制动性能评分,选择评价分数位列前10%的车型绘制踏板行程-制动减速度散点图以及踏板力-制动减速度散点图,两幅散点图中散点边缘拟合线形成包络区域;
3、s2.建立制动系统的零件制动性能数据库,制动性能数据库中填入零件选型在不同实验工况下对应制动性能的值,在对应的二维坐标系上绘出散点并拟合成零件的制动性能函数曲线;
4、s3.根据车型配置、轮辋尺寸用排列组合的方式设定多个制动系统的零件配置方案;以制动减速度为主变量构造计算模型,根据制动性能函数曲线计算不同零件配置方案的制动系统性能参数,再分别依不同零件的制动系统性能参数与踏板力的关系算出零件配置方案在既定制动减速度下的踏板力,依不同零件的制动性能参数与踏板行程的关系算出零件配置方案在既定制动减速度下的踏板行程,并在踏板行程-制动减速度散点图以及踏板力-制动减速度散点图上分别拟合生成各零件配置方案的踏板力-制动减速度曲线及踏板行程-制动减速度曲线;
5、s4.从踏板力-制动减速度曲线及踏板行程-制动减速度曲线均在所述包络区域之内的零件配置方案中选取最经济的零件配置方案作为制动系统零件选型,根据装配车型预留的装配空间及制动系统零件选型绘制制动系统零件装配图,完成制动系统设计。
6、优选的,所述零件包括不同型号的真空助力器、盘式制动器、鼓式制动器、制动主缸、制动软管以及abs。
7、优选的,所述真空助力器的制动性能函数曲线为:油压-建压行程曲线,而盘式制动器的制动性能函数曲线包括:摩擦片系数-需油量曲线以及油压-需液量曲线。
8、优选的,所述计算模型中包括以下性能参数计算:
9、制动减速度:a=z·g
10、前轴制动力:fu1=m·a·β
11、达到前轴制动所需油压:p=fu1/(2·kt1·s·η·r1/r)
12、制动主缸建压行程:lt=[(v1+v2+vg+vabs)/s主缸+lz]·i踏板
13、其中,z-制动强度;g-重力加速度;fu1-前制动器制动力;m-整车质量;β-制动力分配系数;kt1-效能因数;s-轮缸面积;s主缸-主缸面积;r1-制动盘有效半径;r-车轮滚动半径;v1-前制动器需液量;v2-后制动器需液量;vg-制动软管总需液量;vabs-abs需液量;lz-制动主缸建压行程;i踏板-制动踏板杠杆比;
14、根据真空助力器油压-输入力函数曲线,算出既定工况下的输入力并转化为踏板力,将制动主缸建压行程转换为踏板行程。
15、本发明的另一方案在于提供一种非暂态可读记录媒体,用以存储包含多个指令的一个或多个程序,当执行指令时,将致使处理电路执行上述的一种制动系统设计方法。
16、本发明的又一方案在于提供一种数据处理系统,包括处理电路及与其电性耦接的存储器,所述存储器配置储存至少一程序,所述程序包含多个指令,所述处理电路运行所述程序,能执行上述一种制动系统设计方法。
17、相对于现有技术,本发明产生以下有益效果:
18、根据已有的制动性能评分,选择评价分数靠前车型的制动性能参数做为目标包络,形成的目标包络即为制动系统踏板感的目标范围,以减少后续对制动系统配置进行反复验证的时间,缩短开发周期。
19、通过拟合公式法建立踏板感相关零件数据库以及建以制动减速度为主变量的计算模型,计算不同构成方案的制动系统性能参数等过程,可以使得整个设计过程更加高效。
20、考虑到了踏板行程这一评价因素,进而设计了一种新的计算踏板感的算法,减小了实际性能参数与理论性能参数之间的误差。
1.一种制动系统设计方法,其特征在于包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种制动系统设计方法,其特征在于,所述零件包括不同型号的真空助力器、盘式制动器、鼓式制动器、制动主缸、制动软管以及abs。
3.根据权利要求2所述的一种制动系统设计方法,其特征在于,所述真空助力器的制动性能函数曲线为:油压-建压行程曲线,而盘式制动器的制动性能函数曲线包括:摩擦片系数-需油量曲线以及油压-需液量曲线。
4.根据权利要求3所述的一种制动系统设计方法,其特征在于,所述计算模型中包括以下性能参数计算:
5.一种非暂态可读记录媒体,用以存储包含多个指令的一个或多个程序,其特征在于,当执行指令时,将致使处理电路执行权利要求1-4中任一项所述的一种制动系统设计方法。
6.一种数据处理系统,包括处理电路及与其电性耦接的存储器,其特征在于,所述存储器配置储存至少一程序,所述程序包含多个指令,所述处理电路运行所述程序,能执行权利要求1-4中任一项所述的一种制动系统设计方法。