陆志成
武汉理工大学

摘要 主要对制动器的性能要求，在某一附着条件下所需的制动器制动力，在制动过程中的能量负荷及约束条件进行了描述，并运用遗传算法对摩擦制动器轻量化进行计算和设计。

主题词 电动汽车 制动器 轻量化

0 引言

与传统汽车制动不同，电动汽车的制动是由摩擦制动和再生制动共同完成的。在当前的电动汽车摩擦制动器设计中，一般没有考虑电机再生制动的影响，而实际情况中，制动时电机是能够提供一部分制动力的。因此所设计的摩擦制动器所能提供的最大制动转矩超过了实际制动过程中要求它提供的最大制动转矩，即摩擦制动器有富余的制动能力。

1 制动器性能要求

制动器设计不仅要考虑为整车制动提供足够的制动力，还要使汽车在制动过程中满足附着条件，要求制动能力的热稳定性良好，摩擦衬片应有足够的使用寿命等。

摩擦制动器所能提供的制动力矩大小，一是为了保证制动性能，满足制动法规，(摩擦制动器所能提供的制动力矩不能小于某一数值，即制动器制动力矩下限值)；二是受路面附着条件的限制，防止车轮抱死拖滑，摩擦制动器所能提供的制动力矩又不能大于某一数值，即制动器制动力矩上限值。

下面将根据相关的制动规范，确定制动器制动力矩的下限值。表1列出了我国轿车制动规范对行车制动器制动性的部分要求。

2 附着条件

在制动过程中，对于前轮驱动的电动汽车，电机再生制动力与前轮摩擦制动器制动力之和达到前轮与地面之间的附着力值时，前轮受到的地面制动力将达到其最大值(即附着力值)，前轮将抱死而出现拖滑现象。

将前轮刚刚抱死时的摩擦制动器制动力的数值作为前轮摩擦制动器所能产生的制动力的上限值。一般是根据汽车满载在柏油、混凝土路面(附着系数为0.7—0.8)上紧急制动到车轮抱死拖滑，来确定制动器的最大制动力。

6 结语

由于制动过程中有再生制动的参与，要求传统摩擦制动器提供的制动转矩和承担的热负荷都相应减小，因此摩擦制动器的尺寸和重量可以减小。基于这一思想，文章研究了钳盘式制动器的设计理论，利用Advisor仿真软件，在再生制动控制策略的控制下，进行特定工况的制动仿真实验以确定对研究车型前轮盘式制动器的一些性能要求，在盘式制动器设计理论的指导下利用MATLAB遗传算法工具箱对前轮制动器进行了轻量化设计，使前轮制动盘质量减轻了20.96％。