肖湘平+李平
摘 要:伴隨著我國汽車需求的不斷增多,我國的汽車行業也在不斷地發展。從世界上第一臺汽車投入使用開始,汽車的安全性能就受到了足夠的重視。科學技術的發展在很大程度上推進了汽車行業的安全性能提升和發展。在汽車安全性能當中,汽車的制動系統一直是一項非常重要的技術。目前汽車行業的技術研發不斷針對汽車制動系統的研究已經越來越深入,取得了非常好的效果和應用。該文主要針對汽車制動系統的發展以及創新方向進行詳細的論述以及分析,希望通過該文的闡述以及分析能夠有效地提升我國汽車制動系統的發展,同時也為我國汽車行業進一步的發展及創新貢獻力量。
關鍵詞:汽車制動 新技術發展 發展趨勢 分析
中圖分類號:U463.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)04(c)-0121-02
由于有了越來越多汽車系統設計人員的參與以及越來越深入的研究設計,我國的汽車制動系統相較于從前已經有了很大程度上的發展和改變。越來越多形式的制動系統投入到了應用當中,越來越多結構各異的汽車制動系統被研發出來,這樣就推動了我國汽車行業的整體發展,保障了汽車安全性能的穩步提升。當前我國汽車制動系統的研發核心是制動控制環節。制動控制主要包含了兩個方面,首先是制動控制的原理以及方法;其次是制動控制的新技術應用。在汽車安全系統中,制動系統主要就是通過外界力作用在汽車的某一個環節或者是某一個部位,能夠實現汽車一定程度的制動,這樣的一套制動裝置我們稱之為汽車制動系統。汽車制動的作用主要是在汽車安全行駛的情況下,按照汽車駕駛員的制動意圖有針對性地降低汽車的行駛速度,達到汽車駕駛員對于汽車駕駛的控制要求。同時汽車制動系統還必須要讓已經制動的汽車在各種狀況的路面上有一個較為穩定的駐車過程和時間。在汽車沿著下坡行駛的過程中,制動系統能夠讓汽車在一個均衡的速度正常行駛。制動系統的外在力原則上方向必須和汽車的行駛方向相反。在制動系統產生的外力中,力的帶動以及力的實際方向都是隨機以及不可控制的,這就要求我們在汽車安全系統中安裝一套能夠實現汽車穩定可靠制動的控制方式,這樣才能夠實現汽車的安全駕駛、穩定駕駛。
1 簡要敘述汽車制動系統的主要組成部分
在汽車安全系統中的制動系統有很多組成部分,其中最主要的組成包括供能裝置、控制裝置以及傳動裝置、控制器。文章針對上述4種組成部分有針對性地進行詳細的論述以及分析。
1.1 簡述汽車制動系統中的供能裝置
在制動系統中供能裝置非常重要,又被稱為制動能源裝置,包括了多種組成部分,其中最主要的組成部分有供給調制汽車制動系統主要的制動能量和各種電器部件。在設計以及生產中供能裝置產生的制動能量有很大一部分稱之為制動能源,關系到汽車在制動過程中的能源供應,一旦供能裝置不能夠正常地供給能源,就會導致汽車制動系統不能正常工作,嚴重危害汽車的安全行駛以及汽車的性能。
1.2 簡述汽車制動系統中的控制裝置
汽車制動系統中的控制裝置主要就是控制動作有效安全執行的一種裝置。其主要包含了兩種部件,首先是制動動作部件;其次是制動效果部件。上述兩種部件的聯合使用能夠達到汽車制動的效果,能夠在安全的前提下保障汽車行駛制動。
1.3 簡述汽車制動系統中的傳動裝置
汽車制動系統中的傳動裝置主要的作用就是將供能裝置中產生的能量傳輸到特點的制動部件中,大部分的能量都傳輸給了制動器。傳動裝置主要包含了包括能量轉換器在內的多種元器件,在制動系統中也是一個非常重要的組成部件。
1.4 簡述汽車制動系統中的控制器
在汽車制動系統中,最終的執行部件就是制動器,因此制動器屬于終端動作部件,制動器通過能量的轉化將產生和汽車行駛方向相反的外在力,并且將外在力作用在汽車車輪或者其他的部件當中。在汽車制動器中除了制動器之外,還包括了多種輔助制動的元件。制動效果的好壞主要就是看制動器的工作質量以及運行情況。
2 簡要敘述汽車制動系統的基本現狀
在我國汽車制動系統領域,較為成熟的制動系統主要有ABS制動系統。這種制動系統已經應用在了大多數的汽車制動系統中。ABS制動系統的設計依據主要有汽車車輪的加速門以及減速門的極限值以及汽車在制動過程中的滑行率等。這種制動系統在制動設計過程中雖然較為簡單,但是在系統設備調試的過程中卻非常有難度。每一種形式的車輛在配置制動系統的過程中都需要有針對性的制動系統設計,并且要在不同的道路上進行反復的驗證。在設計理論上來講,汽車在制動過程中的車輪滑移率并不是保持在了最佳的滑移率之上,因此我們可以從設計角度認為制動系統并沒有達到最大的制動效果。因此我們在考慮制動滑移率的問題上還需要針對車輪抱死或者是打滑的滑移率。因此ABS制動系統就是在這樣的設計基礎上來實現汽車制動系統的安全可靠有效。ABS制動系統為了有效地克服上述制動問題,在系統中新增加了驅動防滑控制系統。驅動防滑控制系統在一定意義上來講是ABS制動系統的一種功能上的延伸和拓展。驅動防滑控制系統主要控制裝置實現了電子控制,能夠更加智能化地實現制動控制,還可以在一定程度上實現對車輪速度的監視。驅動防滑制動控制裝置目前主要的應用還是在重型汽車的制動上面。歐洲國家大多數的重型汽車都安裝了驅動防滑控制裝置,這樣能夠最大限度地保障汽車在行駛過程中的制動效果,保障汽車的行駛安全。
3 簡要敘述目前我國全電制動汽車控制系統的發展
3.1 簡述全電制動汽車控制系統的驅動能源的處理
全電制動汽車控制系統作為一項新的制動技術,為汽車制動系統的變革和發展起到了非常大的作用。但是在實際的應用過程中還需要進一步地處理一系列問題。驅動能源的處理問題就是其中一項重要問題。全電動的制動系統本身就需要在工作過程中有大量的能源作為支持。消耗的能源量非常大。目前我國很多的汽車還不能夠提供大量的能源用于汽車的制動。因此這一問題需要日后妥善處理。
3.2 簡述全電制動汽車控制系統中的失效處理
全電制動控制系統面臨的一個難題是制動失效的處理。因為不存在獨立的主動備用制動系統,因此需要一個備用系統保證制動安全,不論是ECU元件失效、傳感器失效還是制動器本身、線束失效,都能保證制動的基本性能。
3.3 簡述全電制動汽車控制系統中的抗干擾處理
車輛在運行過程中會有各種干擾信號,如何消除這些干擾信號造成的影響,目前存在多種抗干擾控制系統,基本上分為兩種:即對稱式和非對稱式抗干擾控制系統。對稱式抗干擾控制系統是用兩個相同的CPU和同樣的計算程序處理制動信號。非對稱式抗干擾控制系統是用兩個不同的CPU和不一樣的計算程序處理制動信號。
參考文獻
[1] 王遂雙.汽車電子控制系統的原理與檢修[M].北京:北京理工大學出版社,2000.
[2] 潘旭峰.現代汽車電子技術[M].北京:北京理工大學出版社,1998:1033-1042.
[3] 周潤景,圖雅,張麗敏.基于Quartus II的FPGA/CPLD數字系統設計實例[M].北京:電子工業出版社,2010:408-411.
[4] 李伯全,田洪勝,王瑞,等.基于FPGA的EMB力矩電機控制器設計[D].江蘇大學機械工程學院,2011.
[5] Steve Kilts,著.高級FPGA設計結構、實現、和優化[M].孟憲元,譯.北京:機械工業出版社,2010:23-55.