關(guān)于汽車電控機(jī)械制動系統(tǒng)控制的分析

郭立柱

【摘??要】汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)發(fā)展十分迅速，要保證制動系統(tǒng)功能的發(fā)揮，進(jìn)而保證為汽車驅(qū)動和制動提供需要的動力，完善電子機(jī)械制動系統(tǒng)設(shè)計，有效提高汽車性能。

【關(guān)鍵詞】汽車電控機(jī)械制動系統(tǒng);控制;分析

1汽車電子機(jī)械式制動系統(tǒng)的安全現(xiàn)狀

從本質(zhì)上來講，制動系統(tǒng)是汽車在行駛過程中安全性的重要影響因素，主要功能表現(xiàn)為：汽車在行駛過程中能夠快速的實現(xiàn)減速目的或是停止目的，穩(wěn)定的于路面上駐車。對于電子機(jī)械式的制動系統(tǒng)而言，其中的主要結(jié)構(gòu)就是電子元件與導(dǎo)線，這就導(dǎo)致在運作期間經(jīng)常會出現(xiàn)電子踏板的傳感器設(shè)備失靈問題、電源穩(wěn)定性問題、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障問題、制動力的控制系統(tǒng)存在穩(wěn)定性的缺陷，這些問題的出現(xiàn)均會對汽車行駛的安全性造成直接影響，如果不能合理的改善，將會導(dǎo)致汽車的行駛安全性降低。因此，在實際工作中應(yīng)全面分析電子機(jī)械式制動系統(tǒng)的運作特點，開展安全設(shè)計的相關(guān)工作，有效預(yù)防出現(xiàn)安全性的問題，維護(hù)人們的生命財產(chǎn)安全。

2汽車制動系統(tǒng)存在的問題

汽車設(shè)計中防抱死制動系統(tǒng)設(shè)計較為普遍，21世紀(jì)以來，我國也迎來了汽車新時代，汽車制動系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用關(guān)系到汽車的安全運轉(zhuǎn)。制動系統(tǒng)設(shè)計重點從2個方面進(jìn)行，一是增強(qiáng)控制性能，二是提高控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)設(shè)計已經(jīng)成為了新型汽車的主要制動形式，腳踩式制動也變?yōu)殡娮又苿?，加入了行車?dǎo)航、雷達(dá)等。傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)與電子機(jī)械制動比較還存在一些弊端，未來，電子機(jī)械制動系統(tǒng)會逐漸取代傳統(tǒng)制動系統(tǒng)。

2.1汽車緊急制動情況較多

汽車行駛的過程中，由于道路和行人等復(fù)雜多變的交通情況，很多時候司機(jī)會采取緊急制動的方法，汽車在緊急制動情況下，對制動系統(tǒng)的性能要求很高，如果一旦制動系統(tǒng)存在問題，就會影響汽車制動效果，行車存在安全隱患，因此，要做好制動系統(tǒng)檢查和保養(yǎng)，駕駛?cè)艘惨B(yǎng)成良好的行車習(xí)慣，避免多次緊急制動。

2.2汽車制動系統(tǒng)偶爾發(fā)生不緩解現(xiàn)象

在車輛行駛過程中，也會發(fā)生制動系統(tǒng)不能緩解的現(xiàn)象，制動缸活塞桿不能及時縮回，導(dǎo)致汽車制動后難以解除的現(xiàn)象，駕駛?cè)艘⒁膺@種現(xiàn)象，定期對制動系統(tǒng)和相關(guān)裝置進(jìn)行檢查，避免行車出現(xiàn)安全問題。

3汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)工作原理

汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)主要工作原理是踏板傳感器自動識別駕駛相關(guān)信息，駕駛者腳步的力度傳輸?shù)诫娮涌刂圃?，通過EUC裝置對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，結(jié)合實際制動需求，執(zhí)行處理結(jié)果，傳輸?shù)杰囕喼苿悠?，汽車得以制動。信號傳輸中會?jīng)過三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，電機(jī)轉(zhuǎn)動，電機(jī)輸出電樞電壓，傳輸信號，并且完成信號轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)車輪制動?，F(xiàn)代汽車制動已經(jīng)從傳統(tǒng)的歌先線控發(fā)展為電子控制，汽車驅(qū)動和剎車速度較快，整個汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)時間控制在0.1s左右。

4汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)的設(shè)計與仿真

4.1執(zhí)行系統(tǒng)

汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)主要分為3個部分，包括新制動板塊、轉(zhuǎn)動板塊和無刷直流電機(jī)板塊，無刷直流電機(jī)主要利用電機(jī)驅(qū)動的作用，采用數(shù)學(xué)建模的形式進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。汽車的減速裝置一般安裝在驅(qū)動齒輪上，通過轉(zhuǎn)換裝置旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，使汽車產(chǎn)生制動力矩，利用壓力傳感器對制動盤進(jìn)行檢測，將信號傳輸?shù)诫娮涌刂圃?，現(xiàn)代的汽車一般制動對象都是前輪制動器，通過前輪輪缸壓強(qiáng)及電子機(jī)械制動間隙，選擇科學(xué)的參數(shù)。

4.2控制系統(tǒng)

汽車控制系統(tǒng)是車輛的核心控制單元，可以消除制動間隙，提高制動精確性，實現(xiàn)汽車功能的發(fā)揮。汽車制動控制系統(tǒng)由壓力環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)構(gòu)成，外環(huán)實現(xiàn)系統(tǒng)性質(zhì)控制，內(nèi)環(huán)通過本環(huán)增幅量控制保護(hù)電子原件。汽車制動控制系統(tǒng)設(shè)計時要重視確定各環(huán)的目標(biāo)，確定目標(biāo)后做好各環(huán)的布置，依據(jù)由內(nèi)而外的順序，設(shè)置電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)和壓力環(huán)，完成各個控制環(huán)設(shè)計，確?？刂骗h(huán)的穩(wěn)定和安全運行。壓力環(huán)設(shè)計要確保制動壓力在超調(diào)的5%以上，及時消除制動間隙。

4.3仿真研究

汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)仿真設(shè)計是至關(guān)重要的，針對系統(tǒng)中無刷直流控制、電流與轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制及無刷直流電算環(huán)控制模型開展仿真實驗。電流環(huán)仿真在電動機(jī)無載重前提下，縮小電流值，電動機(jī)處于空載狀態(tài)，根據(jù)電流環(huán)試驗，及時電機(jī)轉(zhuǎn)動，電流超調(diào)較大，但依然可以實現(xiàn)對電流的跟蹤。轉(zhuǎn)速環(huán)試驗跟電流環(huán)實驗差異很大，電動機(jī)空載，不控制電流，電動機(jī)啟動時電流大，電機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速，由于電機(jī)不斷換箱，會出現(xiàn)電路抖動，轉(zhuǎn)速幅度小使轉(zhuǎn)速在目標(biāo)值徘徊。壓力環(huán)試驗針對制動壓力超調(diào)進(jìn)行，試驗發(fā)現(xiàn)，制動間隙消除時間要控制在0.1s內(nèi)，進(jìn)而保證制動系統(tǒng)在短時間內(nèi)迅速發(fā)揮作用。

5汽車電子機(jī)械式制動控制系統(tǒng)的安全設(shè)計建議

5.1設(shè)計制動意圖的識別功能

制動意圖主要就是汽車駕駛員在制動過程中的意圖，將其輸入在系統(tǒng)之內(nèi)，能夠直接生成制動信號，而在安全設(shè)計中，快速識別制動意圖，并且將其轉(zhuǎn)變成為制動的操作信號十分重要，應(yīng)結(jié)合相關(guān)的制動系統(tǒng)運作特點與原理，正確開展設(shè)計活動。根據(jù)以往的工作經(jīng)驗可以得知，傳感器設(shè)備屬于制動意圖識別中較為主要的部分，如若傳感器設(shè)備不能正確的將相關(guān)的制動信息搜集整理，將會導(dǎo)致整體的制動工作執(zhí)行效果受到影響，所以，在設(shè)計工作中，建議結(jié)合傳感器的運作特點，合理使用異構(gòu)靜態(tài)冗余的相關(guān)措施，將力量、位移與角度類型的傳感器設(shè)備設(shè)計系統(tǒng)中，可綜合性的識別分析制動意圖，搜集到汽車駕駛員的具體意圖信息，然后對相關(guān)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化計算，分配具體的信號權(quán)重，然后將所計算出來的信號輸出，準(zhǔn)確進(jìn)行制動意圖的識別處理。

5.2設(shè)計制動力分配的功能

制動力的分配功能，就是在識別制動意圖之后，發(fā)出制動命令，然后通過車載計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將相關(guān)的信號傳輸?shù)杰囕?，以便于合理的進(jìn)行制動力分配。為制動力的具體分配原理，需要結(jié)合汽車電子機(jī)械式的制動系統(tǒng)運作特點與實際情況，正確的執(zhí)行相關(guān)制動力的分配任務(wù)。如若相關(guān)制動力系統(tǒng)有故障問題，就要結(jié)合實際情況調(diào)整工作措施，重新針對制動力進(jìn)行分配處理，這樣在一定程度上可以確保汽車的安全駕駛與運行;如果車輪的相關(guān)制動力控制系統(tǒng)，在運作期間一直維持在穩(wěn)定的狀態(tài)，那么就要正確針對前車輪與后車輪的制動力進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，以此確保穩(wěn)定性。如：汽車駕駛在彎路的區(qū)域，制動力的分配系統(tǒng)，需要結(jié)合實際情況，正確進(jìn)行內(nèi)側(cè)與外側(cè)車輪制動力的調(diào)整，以此預(yù)防出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象，是的汽車可以平穩(wěn)的通過彎道，增強(qiáng)安全性，預(yù)防出現(xiàn)隱患問題。

結(jié)束語

汽車操作系統(tǒng)中電子機(jī)械制動系統(tǒng)是重要的組成部分，汽車的制動性能就是由制動系統(tǒng)決定的，制動系統(tǒng)主要是圍繞電機(jī)進(jìn)行，電機(jī)中分布有很多電子元件，依賴于數(shù)學(xué)模型等的建立，實現(xiàn)汽車制動，制動執(zhí)行器是執(zhí)行制動命令的裝置，研究和分析電子機(jī)械制動系統(tǒng)的設(shè)計對于研究汽車性能，保證汽車行車安全具有十分現(xiàn)實的意義。

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（作者單位：精誠工科汽車系統(tǒng)有限公司）