汽車電子機械制動系統(tǒng)的設計研究

呂小帥 張健

摘要：隨著人們的生活水平不斷地提高，汽車成為人們必備的交通工具，其安全性愈發(fā)受到大眾重視，良好的制動性能與制動系統(tǒng)是保障汽車安全行使的關(guān)鍵。將電子機械與制動系統(tǒng)相結(jié)合，可有效提高制動系統(tǒng)的反應速度，在制動效果上也有所提升。

關(guān)鍵詞：汽車電子;機械制動系統(tǒng);設計

中圖分類號：U463.5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1578（2019）02-0291-01

引言：進入21世紀后，中國的自行車王國迎來了汽車的時代，在連續(xù)幾年近乎井噴的發(fā)展中，就連和汽車相關(guān)聯(lián)的行業(yè)都迅速的發(fā)展起來，汽車的發(fā)明不僅促進了社會的發(fā)展也為人們帶來了生活上的便利。其中汽車電子機械制動是汽車行業(yè)進步的關(guān)鍵，所以要應更加完善汽車電子機械制動系統(tǒng)的設計，保障汽車安全的行駛，減少交通事故的發(fā)生。

1.電子機械制動系統(tǒng)特點

電子機械系統(tǒng)基于電子設備的控制功能，具有明顯的優(yōu)勢。首先，該系統(tǒng)中將電線作為管線連接，在傳統(tǒng)制動系統(tǒng)上進行了優(yōu)化，制動系統(tǒng)主要由電子元件構(gòu)成，傳統(tǒng)的管道、元件等，均更換為電子，其反應速度更強，安裝起來也方便。其次，電子機械制動系統(tǒng)具有環(huán)保特點，系統(tǒng)中無需應用制動液，但制動系統(tǒng)的摩擦減少，對元件的損壞也減少，系統(tǒng)的應用壽命更長，不易受到損壞。最后，基于制動系統(tǒng)的完善應用，在設計中將數(shù)據(jù)系統(tǒng)與制動系統(tǒng)相連接，通過軟件對制動系統(tǒng)進行控制，通過自動巡航系統(tǒng)的安裝與應用，可實現(xiàn)系統(tǒng)的自動制動，保障汽車運行的安全性。

2.汽車電子制動系統(tǒng)的設計

2.1工作原理

就設計原理來講，汽車電子制動系統(tǒng)的原理可以簡單理解為：車輛在途中的行駛過程中會發(fā)生需要緊急停車的情況時，駕駛員需要通過踩壓的形式將停車的信號傳送給制動踏板，在操作腳壓踏板制動的過程中，會將信息傳送到電子制動系統(tǒng)中，實現(xiàn)有效的速度調(diào)節(jié)，從而達到停車的目的。為了方便利用減速增加距離改變轉(zhuǎn)速信號，應將電機軸轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)信號傳送到傳動機構(gòu)，在保證可以直接制動的條件下變化為制動力，這個過程在汽車電子機械系統(tǒng)中的速度僅需0.1秒的時間，減少了時間就減少了車禍的發(fā)生率，可以說電子機械系統(tǒng)的設計相當有價值。

2.2基于防抱死制動系統(tǒng)的電子機械制動控制系統(tǒng)設計

對于防抱死制動系統(tǒng)的電子制動設計，就是將防抱死的制動設備加入電子機械的控制技術(shù)，電子機械制動控制系統(tǒng)的設計比傳統(tǒng)的制動控制提高了車輛的安全性與穩(wěn)定性功能。針對防抱死制動系統(tǒng)設計的電子機械制動控制系統(tǒng)，可以增加制動的反應速度，提高制動效果。汽車在行駛中，制動的距離是由制動反應速度和輪胎的附著力來決定的，但是電力機械制動系統(tǒng)是由電子信號來傳播的，這樣就是減少人工踩壓踏板的等待時間，在車輛發(fā)生緊急狀況時實現(xiàn)汽車在最短時間內(nèi)停進行減速，在最少的距離內(nèi)停止運轉(zhuǎn)，這樣的設計原理可以減少汽車的耗油量，提升車輛的安全性能。

2.3制動控制系統(tǒng)設計

制動控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對系統(tǒng)的精確控制，通過準確的速度調(diào)節(jié)，實現(xiàn)減少制動距離、提高制動效果的目標。在控制系統(tǒng)中，電流環(huán)發(fā)揮轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能，基于電流環(huán)的電流信號傳輸，實現(xiàn)系統(tǒng)的精準化控制，提高其制動效果。在系統(tǒng)設計中，需將制動壓力超調(diào)5%，制動距離時間控制在0.1s以內(nèi)，將制動距離超調(diào)控制2%。當系統(tǒng)電流處于飽和狀態(tài)時，啟動轉(zhuǎn)速控制環(huán)，可應用電子機械消除制動間隙?？刂葡到y(tǒng)設計目標在于保障系統(tǒng)控制的精確性，實現(xiàn)對制動距離、制動間隙、制動時間的準確控制，以精準性的控制方法，提高制動系統(tǒng)的安全性。

2.4制動系統(tǒng)設計重點

基于電子機械制動系統(tǒng)的設計，需要掌握科學技術(shù)關(guān)鍵，明確系統(tǒng)設計的目標以及要點，為制動系統(tǒng)提供保障。首先，在機械制動系統(tǒng)設計中，需要盡可能提高其可靠性，基于汽車行駛的實際制動需求，以平穩(wěn)設計為核心，可滿足不同車型的制動要求，滿足駕駛?cè)藛T的客觀需要，繼而實現(xiàn)提高制動可靠性的目標。其次，基于制動系統(tǒng)的設計，不同的車型、發(fā)動機，其電子機械的設計參數(shù)也存在明顯的不同，保障車輛與參數(shù)的匹配，是保障汽車制動效果的關(guān)鍵，也是對其進行合理安裝的重要基礎。最后，電子機械制動系統(tǒng)由各結(jié)構(gòu)性的元件構(gòu)成，通過信號的傳輸，發(fā)揮系統(tǒng)的制動功能，基于制動系統(tǒng)的設計，故障容錯機制可將制動系統(tǒng)的故障率降低至零，使電子機械元件在故障情況下做出緊急判斷，減少制動故障對人身安全造成的影響。

3.汽車電子制動系統(tǒng)技術(shù)關(guān)鍵

3.1提升制動控制可靠性

電子機械制動系統(tǒng)的核心理念是車輛在行駛途中可以根據(jù)駕駛?cè)藛T的制動需求來準確判斷從而進行控制，讓車輛可以在保持穩(wěn)定的情況下進行準備的制動控制，滿足汽車駕駛?cè)藛T的需求進行準確的制動控制，提高汽車制動控制的可靠性。

3.2提升車輛制動匹配與控制

電子機械制動系統(tǒng)作為一種新型制動方式，是將傳統(tǒng)的液壓手動制動管道用電線的方式取代，在汽車的空間小卻零件完整的前提下，將結(jié)構(gòu)緊湊尺寸小的制動系統(tǒng)合理進行安裝是尤為重要的。汽車的構(gòu)造是由需要的零件完成的，他們之間相互緊密的聯(lián)系著又相互依附著對方，在汽車不同的行駛條件下，電子機械制動系統(tǒng)的性能都在不斷地變化中，所以要提升整個車輛的系統(tǒng)匹配和控制，使汽車在緊急制動的情況下也可以保持良好的制動性能。

3.3故障容錯控制

故障容錯控制可以在發(fā)生故障之前或者之后進行檢測信息反饋，根據(jù)不同的情況作出不同的反應，從而采取相應的故障容錯控制，在保障設備緊急情況下作出判斷。汽車構(gòu)造的過程中任何一個零件的疏忽都會帶來人身安全的危害，在汽車電子制動系統(tǒng)的設計中，直流力矩電機和大量電子元件的搭配在制動的使用過程中將穩(wěn)定性降低，所以要設置健全完善的信號干擾系統(tǒng)，設置故障容錯控制，可以保障在汽車使用中，會根據(jù)駕駛?cè)藛T的思想進行控制。

4.結(jié)語

汽車制造中制動系統(tǒng)被頻繁使用，制動系統(tǒng)的性能好壞會直接威脅到人身安全，這也就預示著制動系統(tǒng)的重要性，在科技發(fā)展的未來，汽車電子制動系統(tǒng)會逐漸替代傳統(tǒng)的制動控制。汽車制動包括實現(xiàn)普通制動和實現(xiàn)緊急制動兩個情況，然后普通制動可以保證車輛的正常運行，緊急制動就會對防抱死系統(tǒng)進行過度的摩擦，導致防抱死性能減退，所以汽車在構(gòu)造中要充分將電子機械制動的系統(tǒng)進行合理設計，滿足使用需求，同時也要增加安全系數(shù)，增加穩(wěn)定系數(shù)。汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展的必要過程，也是研發(fā)汽車性能的重要技能，所以在汽車中增加電子設備的運用也是在汽車市場競爭中的有效手段。