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汽车电子机械制动系统关键技术分析
来源:作者:杨许 单位:黄河科技学院职业技术学院    发表时间:2021/1/31 12:44:00  浏览次数:
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摘要:伴随着我国电子汽车技术发展至今,汽车电子机械制动系统的作用显得越来越重要,汽车制动技术经过一代又一代的努力得到了不断地改进与发展,在技术革新的道路上愈加多的新科技电子制动系统被设计出来,更加利于我国社会的发展,为汽车电子机械制动系统的革新与优化带来了一次又一次的机遇与挑战。笔者就汽车电子机械制动技术的未来展望及其关键技术进行分析,为提高我国汽车电子机械制动系统技术做出努力。

关键词:汽车;电子机械制动系统;关键技术;前景分析

1汽车电子机械制动系统发展简述

1.1汽车制动系统概述

什么是汽车制动系统?顾名思义,汽车制动系统是汽车通过外部的力来作用在本身上来形成的制动效果的系统,传统的汽车制动系统想要到到制动效果需要到主缸、制动器、储液罐、制动踏板以及制动管路等装置来产生一个外部的力对汽车进行制动,汽车制动系统虽然结构较为复杂,但是其操作却是极为简单的仅仅只需要在恰当的时间汽车司机踩下汽车的制动踏板即可,这时汽车的制动系统就会快速进入制动状态达到车辆减速的目的。

1.2汽车制动系统的发展史

从1885年开始,第一辆真正意义上的现代汽车从德国工程师卡尔·奔驰手中诞生开始汽车行业在不断发展中进步,而作为汽车技术发展中占有重要地位的汽车制动系统也在一步一步进行优化发展。汽车制动系统直接关乎一辆汽车安全性能的高与低,由此可以看出汽车制动系统的重要性。参考汽车制动系统的发展历史可以找到汽车制动系统的发展与研究更多的是把关注点放在了制动器、传动装置和制动驱动结构的功能研究与开发上,可以了解到汽车制动系统的发展史是从人力传动、伺服传动、动力传动、气压式传动等传动方式来一步一步的进行升级优化发展。当今汽车制动系统所使用的传动装置与以往的装置相比有了很大的区别,当今汽车的制动系统装置更多的是基于电子技术和网络技术的应用,从而达到更加强有力地提高了汽车的制动能力。

1.3现代汽车电子机械制动系统阐述

现代汽车电子机械制动系统主要是由汽车的机械制动系统与汽车的电子控制系统两大部分组成,相对于传统的空气与液压油制动原理的应用现代汽车电子机械制动系统能够更为直接的产生汽车制动所需要的力,二者之间进行比较可以发现现代汽车电子机械制动系统的优势多多,现代汽车电子机械制动系统是完全不需要用到液油的新型制动系统,这体现在汽车制动装置在汽车车轮上的制动力作用主要是由点控制器来进行制动操作,并不需要汽车的油压系统来进行制动控制,至于传统汽车制动系统发挥作用时必须要通过油压元件来进行制动处理,现代汽车电子机械制动系统仅仅只是需要一些用于制动处理的电子元件与线路就完全可以得到汽车的制动效果,整个汽车的制动系统都是通过一些电子制动原件来进行制动控制,控制器只需要对相应的制动器传达控制信号就可以对整辆汽车的制动系统来进行精确管理。

2汽车电子机械制动系统(EMB)组成及原理

现代汽车电子控制系统主要由传感器、电子控制器(ECU)和执行器这三大部分组成。现代汽车电子控制系统是当下最为先进的汽车制动控制系统,是由以下几个重要单元构成:制动踏板模拟器,制动踏板模拟器的主要原理是通过将司机师傅在制动踏板上作用的力转换为系统相对应的电流信号来传递给汽车的电子控制器来进行制动处理;电子控制器,主要包括输人电路、CPU和输出电路。在相应的电流信号通过A/D转换处理之后被传送到CPU来进行最后的分析处理,并最终对汽车做出正确的制动判断,从而将制动指令信号经由输出电路传递给电能制动器以达到最终制动的目的;传感器,基本构成是踏板位移传感器、轮速传感器和制动压力传感器等传感器单元,其中转换形式包含有光电转换、电磁转换等转换方式;电能制动器,主要作用是在汽车制动环节充当制动执行单元,从结构上进行区分可以将其分为盘式电能制动器和鼓式电能制动器两种制动器。其原理是通过将电机产生的力矩经过一系列的降速增扭和运动转换,最终控制制动块压向制动盘,从而使汽车制动。

3汽车电子机械制动系统关键技术概述

汽车电子机械制动系统在汽车制动发展到今天来看还仅仅只是一种不是特别完善的新兴汽车制动技术手段,就汽车电子机械制动系统发展至今的技术概况来看当前汽车电子机械制动系统仍然不能够算是一个成熟的汽车制动系统,在投入市场使用与研究的同时还存在着诸多技术性的问题需要有个合理解决,要达到汽车电子机械制动系统技术成熟可以全面推向市场的目的,需要集中解决以下几个汽车电子机械制动系统中存在的技术问题:

3.1驱动电机的设计

汽车电子机械制动系统中所用到的驱动电机必须是速度快、功耗小、输出力矩大的驱动电机。因此就要求在驱动电机的设计上尽可能地向速度快、功耗小、输出力矩大等方面靠拢。

3.2传感器形制变小反应更灵敏

汽车制动要求制动时间短、制动反应灵敏。但是目前汽车中所配备的汽车传感器的反应的速度以及灵敏程度都远远达不到预想中的要求。与此同时制动起主要的作用位置是固定的其安装位置的空间范围十分有限,要想达到汽车电子机械制动系统能够迅速灵敏的进行制动工作,就需要科研人员攻克将汽车传感器形制变小、反应变得更为灵敏的技术难关,研发出功能集成、小巧灵敏汽车电子机械制动系统的专用传感器。

3.3制动间隙调节机构

《GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和实验方法》中规定,“行车制动器的磨损应能自动调节”。通过对《GB12676-1999汽车制动系统结构、性能和实验方法》的解读可以了解到汽车制动中间隙调节机构的作用也是可以更好起到为汽车制动安全保驾护航的关键性技术。3.4汽车控制系统运算方法在汽车电子机械制动系统中汽车的控制系统是能够直接作用于汽车制动系统,它的运算准确性直接影响制动系统的安全性和可靠性,由此可以看出只有更好的控制算法才能做出更为先进的汽车电子机械制动系统,汽车控制系统的运算模式也是一个至关重要的研究课题。

4汽车电子机械制动系统的前景分析

据公安部统计,2018年全国新注册登记机动车3172万辆,机动车保有量已达3.27亿辆,截至2018年底,全国汽车保有量达2.4亿辆,比2017年增加2285万辆,增长10.51%。在我国人均汽车保有量直线上升的同时,汽车的安全性能是一个绕不开的话题,人们对汽车安全性能的重视将在未来几年内达到一个空前的高度,其中汽车的制动系统是否符合要求是汽车安全问题的一个很大关注点,现代汽车电子控制系统的发展也会越来越迅猛。当前汽车制造领域,现代汽车电子控制系统已经被大量应用于汽车制动当中,现代汽车电子控制系统会全面替代传统液压系统,但笔者相信此时的现代汽车电子控制系统仅仅只是当下汽车制动的一个新的开始,今后在汽车制动技术上会出现更多的、更先进的汽车控制系统,一步一步的是汽车发展步入智能化和网络化的快车道,同时也是在为今后我国汽车无人驾驶技术研究打下技术基础。

5结语

当今汽车发展的主要方向是达到汽车发展的模块化、集成化、机电一体化,而电子机械制动系统恰恰贯彻了这一发展思路,并将现代电子机械制动系统发展的越来越先进。与此同时,在先进科学技术飞速发展的今天汽车电子技术发展所需要的技术支持愈加完备,尤其是当今超大规模集成电路技术的突破性进展,使得汽车电子机械制动系统中需要用到的电子元件的制作成本与产品尺寸持续降低,这将使得汽车的电子机械制动系统变得越来越小,将各种功能的机械元件集中带一个小小的配置中,使得现代电子机械制动系统取得越来越完善的发展。

参考文献:

[1]张立新.汽车电子机械制动技术的发展及其关键技术[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2008(06).

[2]贺彦贽,尹继辉,薛松,张国辉.汽车电子机械制动系统关键技术及前景分析[J].河南科技,2019(01).

[3]傅云峰.汽车电子机械制动系统设计及其关键技术研究[D].浙江大学,2013,01.

[4]龙云朗,臧苏冉.新型汽车电子机械制动系统建模仿真与实验分析[J].内燃机与配件,2018(13):60-61.

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