【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源汽车制动，特别涉及一种基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法及新能源汽车。
技术介绍
1、作为传统燃油汽车的替代品，新能源汽车具有更低的排放、更高的能源利用效率和更长的续航里程等优点。但由于新能源汽车电池系统的重量较大，为了提高能源利用效率和续航里程，减轻车辆整体重量成为一个重要的技术挑战。
2、汽车摩擦制动系统的制动卡钳通常采用铸铁或铝合金等材料制造，其重量较大，会增加车辆的整体负荷，影响动力系统的经济性和悬挂系统的响应性能。在汽车轻量化的背景下，减轻制动卡钳的重量成为降低整车重量、提高动力系统经济性和操控性能的重要途径之一。
3、现有的制动卡钳减重方法多以采用新型材料或对其结构进行优化设计为主。例如申请号cn113614407a的专利公开的一种谋求轻量化的制动器通过在钳体的桥部内表面中间设置有朝向盘轴线方向中央部去而逐渐变薄的减薄部，该减薄部由两个逐渐变薄的倾斜面形成。这种方法会导致两个变薄的倾斜面交集处容易产生应力集中，力学性能有所下降。
4、而在专利号cn216715052u公开的一种盘式制动器的制动钳的轻量化结构，在不同位置开有减重槽，总计开有六个减重槽。虽然这种方法减重效果十分明显，但只考虑了使结构强度得到保证，没有对减重后制动系统的刚度进行验证，可能导致不符合刚度的设计要求。
5、另外，专利号cn218913536u公开的一种汽车卡钳拓扑优化结构，在钳体中心上开设多个散热孔且在一侧设有进油口，卡钳设有油道，从而使结构得到轻量化，钳体和
6、上述专利技术所提出的制动卡钳的轻量化方法均未考虑新能源汽车电机再生制动的影响。新能源汽车在低速范围内能够通过再生制动力进行制动，在高速范围内可采用再生制动力与摩擦制动力结合的混合制动模式。在实际情况中，新能源汽车制动时电机能够提供部分制动力，所以按传统燃油车所设计的新能源汽车制动器所能提供的最大制动力超过了实际制动过程所需要的制动力，也就是说，现有的新能源汽车制动器所能提供的摩擦力是有富余的，这将直接导致制动系统的尺寸和重量过大，增加制造成本和整车重量，加大汽车行驶阻力和能量消耗。因此，对新能源汽车的摩擦制动系统进行轻量化设计具有非常重要的意义，而由于再生制动的加入，现有制动卡钳的重量仍有减重空间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，在保证制动卡钳的强度和刚度与原来相当的前提下，对摩擦制动系统的制动卡钳进行结构的轻量化。
2、本专利技术还提出一种使用上述基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法的新能源汽车。
3、根据本专利技术第一方面实施例的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，包括以下步骤：
4、s1：确定新能源汽车整车参数和路面附着系数φ；
5、s2：制动卡钳轻量化前先对整个摩擦制动系统进行力学仿真分析，关注制动卡钳强度和整个摩擦制动系统的刚度；
6、计算前轴单个车轮受到的最大地面制动力f；
7、确定最高车速条件下电机再生制动力的计算，再折算到单个车轮处的制动力freg；
8、s3：计算前轴单个车轮最大摩擦制动力：
9、ff＝f-freg；
10、s4：计算制动盘单侧受到的正压力：
11、
12、其中μ为刹车片和制动盘间的摩擦系数；
13、s5：根据最大摩擦制动力的减小和刹车片厚度的减小，对卡钳进行尺寸优化；
14、s6：轻量化后再对摩擦制动系统进行强度和刚度分析，若轻量化后的制动钳强度和摩擦制动系统刚度比未轻量化的大，则需要重新进行尺寸优化，若小于等于初始的强度和刚度，则满足要求。
15、根据本专利技术的第一方面实施例的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，至少具有如下有益效果：将再生制动理论考虑到摩擦制动系统的制动卡钳的轻量化设计中，由于现有的再生制动技术已经能够满足常规情况下的制动，对摩擦制动系统的制动卡钳进行尺寸优化，确保了轻量化后的制动卡钳与轻量化前的摩擦制动系统的制动卡钳相比，其整体性能和要求并未下降，仍然具有与之前相当的强度和刚度。
16、根据本专利技术的第一方面实施例所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，对卡钳进行尺寸优化包括：
17、活塞孔圆周处未轻量化前的应力为：
18、
19、其中，d为未轻量化前油缸的外径，d为未轻量化前油缸的内径；
20、其中，正压力降低后减小油缸外径d从而保持应力不变。
21、根据本专利技术的第一方面实施例所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，对卡钳进行尺寸优化还包括：
22、活塞孔底部未轻量化前的应力为：
23、
24、其中，a2为活塞孔的面积，t1为未轻量化前油缸底部厚度；
25、其中，正压力降低后减小底部厚度从而保持应力不变。
26、根据本专利技术的第一方面实施例所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，对卡钳进行尺寸优化还包括：
27、减小钳体桥部外侧的厚度t2和钳体反作用部外侧的厚度t3；
28、根据本专利技术的第一方面实施例所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，对卡钳进行尺寸优化还包括：
29、根据刹车片厚度的减小值，减小钳体桥部的长度l；
30、根据本专利技术的第一方面实施例所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，轻量化后的钳体反作用部及钳体桥部同样要保证与之前相当的强度。
31、根据本专利技术第二方面实施例的新能源汽车，包括：使用如本专利技术的第一方面实施例所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法。
32、不难理解，本专利技术第二方面实施例中所述的新能源汽车，具有如前所述第一方面实施例中所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法的技术效果，因而不再赘述。
33、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于：对卡钳进行尺寸优化包括：
3.根据权利要求2所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于：对卡钳进行尺寸优化还包括：
4.根据权利要求3所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于：对卡钳进行尺寸优化还包括：
5.根据权利要求4所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于：对卡钳进行尺寸优化还包括：
6.根据权利要求5所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于：轻量化后的钳体反作用部及钳体桥部同样要保证与之前相当的强度。
7.一种新能源汽车，其特征在于，包括：使用如权利要求1至6任一项所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法。
【技术特征摘要】
1.一种基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于：对卡钳进行尺寸优化包括：
3.根据权利要求2所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于：对卡钳进行尺寸优化还包括：
4.根据权利要求3所述的基于再生制动理论的新能源汽车制动器零部件的轻量化方法，其特征在于：对卡...
【专利技术属性】
技术研发人员：万珍平，刘章敏，冯小明，卜颖滨，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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