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汽车制动能量回收式缓速装置研究
| 论文题名： | 汽车制动能量回收式缓速装置研究 |
| 关键词： | 汽车辅助制动;电涡流制动;再生制动;转矩稳定性;能量回收式;缓速装置 |
| 摘要： | 汽车辅助制动装置是一种与主制动装置（行车制动）并联的、相对独立的制动系统，在保证车辆所需制动功率的前提下，能够大大的减少主制动系统的工作时间，从而降低主制动系统的温升，避免由于主制动系统温升所造成的主制动系统制动失效的风险。因此，研究可靠性强、成本适中、节能环保的汽车辅助制动设备对提升汽车安全性能有着十分重要的地位。 本文从政策和技术的角度分析研究了汽车辅助制动装置的必要性，简述辅助制动装置的发展现状。文献表明，电涡流缓速器是我国目前保有量最大的辅助制动产品，是一种比较适合我国国情的技术路线。然而，电涡流缓速器的发展却受到了若干瓶颈问题的制约，尤其是其制动转矩的衰退问题和能量消耗问题。对此，本文提出了汽车制动能量回收式缓速装置的基本构想，并在武汉市青年科技晨光计划（编号：2013072304010830）的支持下对该装置展开研究，以实现通过电涡流制动和再生制动的联合制动提高装置转矩输出性能，通过再生制动分担制动负荷减少装置发热以延长装置有限工作时间，实现制动动能的发电及利用以消除安装缓速器装置带来的附加能耗。本文首先分别对电涡流的制动机理和再生制动的制动机理进行了理论研究，推导了电涡流制动单元和再生制动单元的数学模型，对影响电涡流制动单元转矩输出稳定性的因素进行了分析，对影响再生制动单元制动性能的关键特征值点进行了求解；随后，本文根据电涡流制动和再生制动的特点，提出了电涡流制动和再生制动的联合方案以及制动能量回收式缓速装置的结构参数设计方法；最后，本文基于上述设计方法，针对15吨商用车设计了1500Nm级别的全尺寸概念样机和15Nm级别的原理样机，对概念样机进行了仿真研究，对原理样机进行了试验研究。 本文的主要研究工作有：①建立了电涡流制动的改良简化模型，对影响电涡流制动稳定性的因素进行了参数敏感度分析；②推导了基于永磁同步电机的再生制动单元模型，讨论了影响再生制动单元性能的特征值点及其求解方法；③基于电涡流制动和再生制动的特点，提出了汽车制动能量回收式缓速装置的设计方案及结构设计方法，并通过仿真研究和试验研究论证了方案的可行性。 |
| 作者： | 周泉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 过学迅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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