新能源汽车技术9—转向、制动系统

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2018-07-08

新能源汽车技术9—转向、制动系统

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本项目立足信息化应用,规划并开发双面压实智能控制系统、智能转运系统、定量浇注系统、冷却控制系统、自动清整系统、铸件缺陷检测及质量评定系统、能效监控系统、物流跟踪及生产决策管理系统等方面的数字化应用,研制并应用自动投料、铸件清理、缺陷检测装置、立体仓库、物流小车以及能效实时监控、中央集成控制等应用系统,实现从砂箱造型、冶炼、铸件表面清整、检测全过程数字化控制和生产。2、项目目标与实施原则项目目标:利用信息技术与工业技术相结合,改造传统产业,在产品设计、工艺管理等方面实现产品设计及工艺数字化,迈向智能设计;利用,加强生产过程控制,建设数字化车间,迈向智能生产;利用ERP系统、SCM系统、CRM系统、管理PLM、电子商务、商业智能决策BI系统,实现智能化管控,是公司整体信息化解决方案的重要组成部分,也是公司十二五及十三五信息化系统建设与管理优化的重要环节;是支撑集团战略运营、持续推进集团精益生产、人力资源、信息化三元管理有机结合的重要战略举措。实施原则与方法:按照整体规划、分步实施原则,基于高精密绿色铸造的数字化车间项目按业务逻辑划分产品设计工艺管理(PDM)、企业资源计划(ERP)、生产过程数据采集与分析(DCS)及车间制造执行(MES)四个环节,具体规划为产品设计、工艺系统、ERP管控系统、生产过程数据采集与分析系统及车间MES执行系统。3、项目实施与应用情况详细介绍规划高精密绿色铸造数字化车间项目是在整合产品设计及工艺数字化的基础上,特别是在实施SolidEdge和Pro/E(现CREO)等三维设计软件及PLM产品生命周期管理、企业ERP系统及车间MES制造执行系统基础上的信息化综合项目,是企业不断推进技术进步,利用信息技术及数字的设备,改造传统方式,打造数字化车间,实现智能制造的有效途径,其整体业务流程规划建设如下:图2西电操动机构公司的信息化系统建设历程目前西电操动机构已经具备的信息系统以及未来3年的系统规划历程如图1所示:技术部门使用PDM(+NX)管理所有产品的2D/3D设计数据与工程投产资料;横贯制造系统进销存业务的ERP(SAP)系统为各部门搭建了信息流、物流及财务流的集中管理平台;通过执行层面的WMS(立体仓库管理系统)、MES(佰思杰)、SCM(系统)和DNC(分布式数控管理系统)系统将ERP系统的计划、物流和质量信息进行落地;WMS成为车间物流周转的枢纽;MES实现了推动车间订单与核心质量过程控制的纽带;基于SCM实现操动机构公司与供应商之间物质采购及相关质量信息实时共享与传递,打造坚强可靠供应链生态;DNC系统管理和设备在线检测,及时掌握机床利用率和状态。

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一、转向系统现代汽车上配置的助力转向系统大致可以分为三类:第一类:机械式液压助力转向系统。

第二类:电子液压助力转向系统。 第三类:电动助力转向系统(EPS)。

部分新能源汽车上采用电子液压助力转向系统,系统工作不受发动机有无或是否启动等因素的影响。 电子液压助力转向系统是在机械式液压助力转向系统的基础上增设电动转向泵和电子控制装置,取代发动机驱动的液力转向泵。

在高速行驶时,电子液压助力转向系统通过减小转向角度与行驶速度相关的转向助力,达到最大的节能效应。

电子液压助力转向系统在保持传统的机械式液压助力转向系统的优良性能的同时,这套系统还具备以下优点:①更舒适:车辆在规定速度范围内行驶时,方向盘转动十分轻松。 ②节约燃料:能量的输入量、消耗量,与发动机的工作状态无关。 电动助力转向系统(EPS)也普遍安装在新能源汽车中。 电动助力转向系统(EPS)是一种直接依靠电动机提供辅助扭矩的动力转向系统,控制系统框图如下图所示。 根据电动机布置位置不同,EPS可分为转向柱助力式、齿轮助力式和齿条助力方式三种:①转向柱助力式:助力电动机固定在转向柱一侧,通过减速机构与转向轴相连,直接驱动转向轴助力转向。

②齿轮助力式:助力电动机和减速机构与小齿轮相连,直接驱动齿轮助力转向。 北汽EV200电动汽车采用这种方式。 ③齿条助力式:助力电动机和减速机构则直接驱动齿条提供助力。 不同类型的EPS基本原理是相同的:扭矩传感器与转向轴(小齿轮轴)连接一起,当转向轴转动时,扭矩传感器开始工作,把输入轴和输出轴在扭杆作用下产生的相对转动位移变成电信号传给ECU,ECU根据车速传感器和扭矩传感器的信号决定电动机的旋转方向和助力电流的大小,从而完成实时控制助力转向。

因此它可以很容易地实现在车速不同时提供电动机不同的助力效果,保证汽车在低速行驶时轻便灵活,高速行驶时稳定可靠。

电动助力转向系统主要由动力转向控制模块、动力转向电动机、扭矩传感器、动力转向减速机构和动力转向机总成等组成。

二、新能源汽车制动系统1.概述新能源汽车制动系统和传统燃油汽车区别不大。 最主要的区别是提供真空助力的形式不同。

传统燃油汽车真空助力装置的真空源来自于发动机进气歧管。

而新能源汽车没有发动机或发动机不是在任何工况都在工作,即没有了提供真空源的源泉,于是新能源汽车便单独设计了一个电动真空泵为真空助力器提供真空源。 新能源汽车的这种真空助力方式称之为电动真空助力系统。

2.真空泵和真空罐工作原理真空泵主要作用是将真空罐内的空气抽出,是使真空罐获得真空状态。

电动真空助力系统的工作过程为:当驾驶员发动汽车时,12V电源接通,电子控制系统模块开始自检,如果真空罐内的真空度小于设定值,真空压力传感器输出相应电压值至控制器,此时控制器控制电动真空泵开始工作,当真空度达到设定值后,真空压力传感器输出相应电压值至控制器,此时控制器控制真空泵停止工作,当真空罐内的真空度因制动消耗,真空度小于设定值时,电动真空泵再次开始工作,如此循环。 3.丰田THS-Ⅱ再生制动系统丰田THS-Ⅱ电子制动系统具有能源再生功能,可将制动的动能转换为电能存储在高压电池中。 丰田THS-Ⅱ电子制动系统取消了真空助力器,系统由制动输入、电源和液压控制部分组成。

丰田THS-Ⅱ电子制动系统组成图再生制动由作为发电机的(MG2)产生的对旋转的阻力构成。

由发电产生的阻力与MG2转子的旋转方向相反,迫使其减速,产生的电流强度(蓄电池充电电流强度)越大,阻力就会越大。

再生制动能量回收系统受制动力大小的影响前驱动桥和后驱动桥由驱动相应轴的MG2电动连接,驱动轮的旋转运动驱动MG2,使其作为发电机运转。 因此,由发电产生的MG2的制动力传输至驱动轮。