第1期 林慕义等：全动力液压制动系统的动态模拟与实验 73 比实际实验制动压力上升速度快，因仿真时未考虑 制动轮缸活塞空行程结束时的冲击，台架实验时的 制动压力曲线与仿真相比在平衡前存在波动.尽管 如此，仿真计算已能够较为准确地预测、分析制动阀 及系统的动态性能，为工程设计提供参考 图9为系统压力14MPa时减速制动工况下，制 动阀踏板力与制动轮缸压力之间的动态关系，可以 1一制动阀；2一充液阀：3一蓄能器：4一制动轮缸；5一压力传感 看出，在不同制动方式下，制动速度同样迅速，踏板 器：6-荷重传感器：7-动力源：8一测试仪器 力与制动压力之间几乎无相位差，制动压力与踏板 图7实验系统 力呈正比，满足工程车辆对动力制动系统及制动阀 Fig.7 Experimental system 的要求.但由实验结果也可看出，在增压过程中，由 动过程分为制动与分离两个阶段，同步测试各工况 于踏板力上升速度不同，相同的踏板力下制动压力 下踏板力、制动压力及蓄能器出口压力的时间变化 间存在一定的相位差△t,制动压力的上升速度与踏 历程 板速度有关，经不同系统压力下的反复实验说明， 制动压力响应特性与制动方式有关，响应速度与踏 4实验结果与分析 板速度成正比 17.4 实验包括仿真数学模型的验证实验，制动方式、 A 13.1 1一踏板速度快 单回路工况及蓄能器工况对系统响应特性的影响实 蓝 2一踏板速度慢 8.75 验.实验结果为多种工况下踏板力与制动压力随时 4.37 0 间的动态变化曲线，制动开始时压力波动由制动轮 13.1 缸空行程引起，活塞需克服密封摩擦力开始移动，会 美 8.75 4.37 造成压力暂时下降的现象 0 紧急制动工况下，分别对全动力液压制动系统 0.27 0.18 进行仿真与台架实验，增压阶段各回路制动轮缸压 0.09 力变化的仿真与实验结果如图8所示 1.0 2.0 3.0 时间，s 300 250 90 图9踏板速度不同时的结果比较 Fig.Comparison of results at different pedal velocities 0 0 图10为系统压力14MPa下停泵后的制动阀踏 板力与制动轮缸压力之间的动态关系，在系统停止 14.7- 10 11.0 738 3.69 0 0 11.0 7.38 时间，s 时间，s edW/d (a) (b) 3.69 0 图8仿真(a)与实验结果(b)对比 0.24 Fig.8 Comparison between experimental results and simulated 0.12 ones 1012 仿真与实验结果对比，两者基本吻合，说明所建 时间，s 立的仿真模型能够反映制动阀与制动系统的动态特 图10蓄能器工况的结果对比 性，由于在模型建立时忽略了较多的因素，仿真与 Fig-10 Comparison of results under the condition of accumulator 台架实验结果仍存在一定偏差，仿真时的制动压力 means1—制动阀；2—充液阀；3—蓄能器；4—制动轮缸；5—压力传感 器；6—荷重传感器；7—动力源；8—测试仪器 图7 实验系统 Fig．7 Experimental system 动过程分为制动与分离两个阶段‚同步测试各工况 下踏板力、制动压力及蓄能器出口压力的时间变化 历程． 4 实验结果与分析 实验包括仿真数学模型的验证实验‚制动方式、 单回路工况及蓄能器工况对系统响应特性的影响实 验．实验结果为多种工况下踏板力与制动压力随时 间的动态变化曲线．制动开始时压力波动由制动轮 缸空行程引起‚活塞需克服密封摩擦力开始移动‚会 造成压力暂时下降的现象． 紧急制动工况下‚分别对全动力液压制动系统 进行仿真与台架实验．增压阶段各回路制动轮缸压 力变化的仿真与实验结果如图8所示． 图8 仿真（a）与实验结果（b）对比 Fig．8 Comparison between experimental results and simulated ones 仿真与实验结果对比‚两者基本吻合‚说明所建 立的仿真模型能够反映制动阀与制动系统的动态特 性．由于在模型建立时忽略了较多的因素‚仿真与 台架实验结果仍存在一定偏差‚仿真时的制动压力 比实际实验制动压力上升速度快．因仿真时未考虑 制动轮缸活塞空行程结束时的冲击‚台架实验时的 制动压力曲线与仿真相比在平衡前存在波动．尽管 如此‚仿真计算已能够较为准确地预测、分析制动阀 及系统的动态性能‚为工程设计提供参考． 图9为系统压力14MPa 时减速制动工况下‚制 动阀踏板力与制动轮缸压力之间的动态关系．可以 看出‚在不同制动方式下‚制动速度同样迅速‚踏板 力与制动压力之间几乎无相位差‚制动压力与踏板 力呈正比‚满足工程车辆对动力制动系统及制动阀 的要求．但由实验结果也可看出‚在增压过程中‚由 于踏板力上升速度不同‚相同的踏板力下制动压力 间存在一定的相位差Δt‚制动压力的上升速度与踏 板速度有关．经不同系统压力下的反复实验说明‚ 制动压力响应特性与制动方式有关‚响应速度与踏 板速度成正比． 图9 踏板速度不同时的结果比较 Fig．9 Comparison of results at different pedal velocities 图10 蓄能器工况的结果对比 Fig．10 Comparison of results under the condition of accumulator means 图10为系统压力14MPa 下停泵后的制动阀踏 板力与制动轮缸压力之间的动态关系．在系统停止 第1期 林慕义等： 全动力液压制动系统的动态模拟与实验 ·73·