汽車電子機械制動器的效能分析

摘 要：伴隨著當前技術的發(fā)展以及社會的進步，汽車電子機械的制動器技術也得到了進一步的發(fā)展，現(xiàn)階段，為了對電子機械制動器的效率進行提高，加強對當前電子機械制動器的分析，電子機械制動以及動力學模型有必要建立用來分析?；诖?，本文首先對汽車電子機械制動器進行簡介，然后對汽車動力模型以及汽車制動性能的仿真進行了分析，希望能為今后的汽車電子機械制動器研究提供一定參考。

關鍵詞：汽車;電子機械;制動器

引 言

伴隨著當前社會的發(fā)展以及汽車產業(yè)的發(fā)展，有關企業(yè)以及部門對汽車制動技術的研究也在逐漸的加深。汽車制動器在確保汽車穩(wěn)定運行方面起著重大的作用。伴隨著汽車安全性的提高，制動系統(tǒng)的等級也在不斷地進行著升級與改善。在汽車制動器的分析方面，人們發(fā)現(xiàn)過去的液壓制動器的制動效果在一定程度上不能滿足人們對汽車制動的要求。所以，人們對性能高的制動器的更加關注。汽車的制動性能主要包含以下幾個方面：防抱死制動系統(tǒng)，防滑系統(tǒng)等。在提高汽車的機電制動性能的過程中，我們可以從這些方面著手，從而設計出更加性能高的電子制動器，以滿足人們對汽車安裝過程中的制動要求，從而進一步推動汽車企業(yè)的發(fā)展和進步。

1 汽車電子機械制動器簡介

在過去的的EHB中，機電制動系統(tǒng)斷開了制動踏板和制動器的機械連接，通過通訊電纜傳輸制動信號，因此EMB系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性非常重要，這就要在進行設計的過程當中，機械制動系統(tǒng)具有備用電源（防止主電源出現(xiàn)故障）和多余通信鏈路（三重冗余連接踏板），EMB控制系統(tǒng)所使用的總線協(xié)議需要更加可靠，所以當前的系統(tǒng)設計中使用的都是冗余設計。

當車輛在路上行駛的過程當中，信號通過踏板之間的位移以及電子制動踏板中的位移傳感器收集的速度信號通過中央的控制單元進行傳輸。中央控制器可以通過踏板信息分析駕駛員的制動意圖，從而精確地計算出目標制動的最佳制動力，并向四個EMB驅動器發(fā)送信號。收到制動信號后，EMB調節(jié)器對控制器進行控制，從而使得發(fā)動機命令控制旋轉的當前速度和角速度。與此同時，按照車輛，道路，制動系統(tǒng)所反映的出情況，通過電子模擬器在踏板上通過以下方式進行感知，并將結果在一定的時間內反饋給行車駕駛員。

2.汽車動力模型

2.1汽車制動時受力的分析。在汽車機電制動器的效率分析中，汽車制動力分析是當前汽車的動力模型中研究的關鍵。 在車輛制動力的分析中，如果說在水平道路上，車輛在進行行駛時對滾動阻力進行忽略，這樣的話就會造成空氣阻力增大以及懸架和輪胎出現(xiàn)變形的情況。其中，對汽車受力分析的過程當中，主要是對汽車的重力、汽車前后輪胎的制動力等進行研究。通過建立在制動期間施加在車輛上的力的機械分析，可以很好地分析車輛的制動效率。

2.2輪胎模型。在汽車動力學模型中，輪胎模型分析是提高汽車制動效果的重要內容。分析了EMB制動器的輪胎模型。在汽車的制動過程中，輪胎的特性對汽車路面的制動效果具有更重要的影響。在EMB制動模型中，輪胎變形效果的分析中，并沒有對造成輪胎變形的因素進行有效的分析。因此，輪胎力模型的建立主要是和輪胎的滾動半徑，制動扭矩，輪胎旋轉角速度和地面附著系數(shù)等因素有著非常大的關系。通過構建有關的說數(shù)據(jù)模型，我們可以分析和理解制動時輪胎上的力。

2.3路面附著系數(shù)的確定。在研究汽車制動效果時，確定汽車輪胎在路面上的附著系數(shù)對建立汽車動力學模型具有相對重要的影響。 汽車輪胎的附著系數(shù)主要受速度和滑移率的影響。其中，可以通過最大附著系數(shù)，車速，車輪打滑率和形狀系數(shù)來建立相應的數(shù)學模型。此外，由于車輪打滑率的差異，調整道路附著系數(shù)以獲得不同參數(shù)下的道路附著系數(shù)。

2.5? EMB 制動器制動模型。在研究汽車機電制動器的制動效果時，建立EM B制動模型可以很好地分析汽車的制動性能。 電磁制動系統(tǒng)主要由電源，電動機，間隙自動調節(jié)機構，減速力矩增大機構，滾珠絲杠機構等組成。 在EMB制動器中，主要使用電池來提供電壓。 另外，在EM B制動模型中，電動機通過減速和轉矩增加機構提供制動轉矩，從而影響車輛的電動轉矩并控制車輛的制動效果。

2.6電機模型。在研究汽車制動效果的過程中，選擇合適的電動機模型可以實現(xiàn)汽車電能的穩(wěn)定輸出，從而為制動系統(tǒng)的旋轉提供動力。 在EMB制動模型中，通過電樞對位電勢，電動機的感應電勢系數(shù)和電樞電路的電感等建立相應的數(shù)學模型，并獲得該模型下的電樞電流。 另外，可以通過增加電樞電流等因素建立電動機輸出轉矩的仿真模型，從而研究EMB制動模型下的電動機模型。

2.7行星齒輪減速機構模型。在EMB制動模型中，行星齒輪減速機構模型是汽車制動系統(tǒng)模型的重要組成部分。 行星齒輪減速機構模型的實現(xiàn)主要是為了降低車速，增加傳遞扭矩，滿足車輛制動條件的要求。 其中，行星齒輪減速機構模型包括輸入扭矩和輸出扭矩之間的關系。 通過建立太陽齒輪的輸入扭矩與行星齒輪的旋轉效率之間的數(shù)學關系，可以獲得行星齒輪架的扭矩輸出。

3.汽車制動性能的仿真

3.1駐車制動控制算法。應收集系統(tǒng)的駐車制動器控制算法，并向駐車制動器發(fā)送激活信號，制動踏板踏板位移和位移信號，如在轎廂和退出狀態(tài)的基本情況下，完成駐車制動器，或根據(jù)手動開關 轎廂中的按鈕響應信號，停車和退出，判斷結果實際上是停車制動控制算法，例如手動，自動停車和停車輔助控制。

3.2 電子機械制動系統(tǒng)的仿真模型。在車輛制動性能的仿真中，建立了電子制動系統(tǒng)的仿真模型，并通過Smurf等仿真軟件對EMB制動模型進行了仿真，并獲得了相關的仿真數(shù)據(jù)。 與傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)相比，該制動模型可以獲得有效的數(shù)據(jù)真實性，表明機電制動系統(tǒng)的仿真模型具有較好的制動效果。

3.3 模擬仿真的結果。在汽車機電制動系統(tǒng)的仿真試驗中，應通過插入一定模型的參數(shù)來獲得汽車制動的仿真結果。 EMB和Hb的仿真結果表明，在配備ENB制動裝置的車輛中，可以在0.32秒內實現(xiàn)制動系統(tǒng)中制動裝置的激活。在裝有Hb制動器的車輛上，確定需要0.9秒。 EMB制動器的初始制動時間比HB更快。另外，就最大制動時間而言，EMB制動的制動時間比HB制動的制動時間短。因此可以看出，EMB制動器的制動響應速度比HB制動器的制動響應速度快。其次，就制動距離而言，制動器的制動距離EMB小于制動距離HB。因此，在車輛行駛過程中，制動器EMB的制動效果優(yōu)于制動距離HB，并且車輛的轉向安全性更高。

4.結語

伴隨著當前科學技術的不斷發(fā)展，人們對駕駛安全性的要求也在不斷提高。隨著汽車機電制動器的研究，汽車的制動性能和制動效果不斷提高。在對汽車的電子制動效率時進行分析時，通過建立汽車動力學模型模擬了汽車的制動性能，并獲得了機電制動與傳統(tǒng)液壓制動的制動效果的比較結果。 通過比較汽車的制動性能，可以知道，機電制動的制動時間和制動距離較短，在車輛行駛過程中制動效果更好。

參考文獻

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作者簡介-：劉強 1998 年8月男 漢，湖北省宜昌市人，本科研究方向 汽車電子機械制動器的效能分析