全挂车气压制动系统协调一致性研究

摘要

随着国内诸如景区观光型全挂车、城市铰接客车等载客型全挂车日益兴起，随之而来的安全问题也越来越受到人们的关注。全挂车气压制动系统在制动过程中，由于制动信号在传递过程中的时延、挂车负载变化等因素，致使牵引车与挂车制动不协调，挂车对牵引车往复冲击，严重影响全挂车的制动性能和乘客乘坐舒适性，紧急情况下，甚至容易导致交通事故的发生。
　　本文以江苏某新能源观光车公司设计生产的全挂车为研究对象，针对全挂车制动协调一致性问题，采用理论研究、仿真和试验相结合的方法，对全挂车制动协调一致性进行了系统深入的研究，论文的主要研究内容如下：
　　（1）在介绍全挂车气压制动系统结构及其工作过程的基础上，分析了全挂车制动过程中的制动不协调问题以及牵引车、挂车制动不协调原因；分析了全挂车制动协调一致性对制动性能的影响，并提出了全挂车制动协调一致性的评价指标。
　　（2）以某型全挂车为研究对象，对全挂车在制动过程中的受力进行分析，并建立了全挂车制动动力学模型；基于Matlab/Simulink软件和AMESim软件分别建立了全挂车动力学模型及全挂车气压制动系统模型，通过所建立的模型对全挂车直线制动进行联合仿真，对比分析了全挂车制动协调一致性各影响因素对全挂车制动协调一致性的影响。
　　（3）针对全挂车制动过程中的制动不协调问题，基于全挂车制动协调一致性主要影响因素，设计了全挂车气压制动电控系统，并对全挂车气压制动电控系统研究的关键问题，包括气压制动电控系统机构设计、高速开关阀特性、气压制动电控系统制动气室压力变化特性以及气压制动电控系统制动气室压力控制方法等问题进行了研究。
　　（4）设计了全挂车气压制动电控系统控制器及测试系统，系统能够实现压力采集、制动踏板信号采集、高速开关阀控制等功能；为验证本文设计的气压制动电控系统的性能，设计了半物理仿真平台，基于该试验平台进行随机制动信号压力跟随试验，并通过半物理仿真试验，对所设计的全挂车气压制动电控系统的有效性和可行性进行了验证。
　　本文的研究工作对于提高全挂车制动安全性能具有重要的理论指导意义和实际工程应用价值，并对企业在全挂车气压制动系统的设计、改造等方面具有重要参考价值。