关于汽车电控机械制动系统控制的分析

郭立柱

【摘  要】汽车电子机械制动系统发展十分迅速，要保证制动系统功能的发挥，进而保证为汽车驱动和制动提供需要的动力，完善电子机械制动系统设计，有效提高汽车性能。

【关键词】汽车电控机械制动系统;控制;分析

1汽车电子机械式制动系统的安全现状

从本质上来讲，制动系统是汽车在行驶过程中安全性的重要影响因素，主要功能表现为：汽车在行驶过程中能够快速的实现减速目的或是停止目的，稳定的于路面上驻车。对于电子机械式的制动系统而言，其中的主要结构就是电子元件与导线，这就导致在运作期间经常会出现电子踏板的传感器设备失灵问题、电源稳定性问题、车载网络系统的故障问题、制动力的控制系统存在稳定性的缺陷，这些问题的出现均会对汽车行驶的安全性造成直接影响，如果不能合理的改善，将会导致汽车的行驶安全性降低。因此，在实际工作中应全面分析电子机械式制动系统的运作特点，开展安全设计的相关工作，有效预防出现安全性的问题，维护人们的生命财产安全。

2汽车制动系统存在的问题

汽车设计中防抱死制动系统设计较为普遍，21世纪以来，我国也迎来了汽车新时代，汽车制动系统的设计和应用关系到汽车的安全运转。制动系统设计重点从2个方面进行，一是增强控制性能，二是提高控制系统准确性。随着电子技术的快速发展，汽车电子机械制动系统设计已经成为了新型汽车的主要制动形式，脚踩式制动也变为电子制动，加入了行车导航、雷达等。传统汽车制动系统与电子机械制动比较还存在一些弊端，未来，电子机械制动系统会逐渐取代传统制动系统。

2.1汽车紧急制动情况较多

汽车行驶的过程中，由于道路和行人等复杂多变的交通情况，很多时候司机会采取紧急制动的方法，汽车在紧急制动情况下，对制动系统的性能要求很高，如果一旦制动系统存在问题，就会影响汽车制动效果，行车存在安全隐患，因此，要做好制动系统检查和保养，驾驶人也要养成良好的行车习惯，避免多次紧急制动。

2.2汽车制动系统偶尔发生不缓解现象

在车辆行驶过程中，也会发生制动系统不能缓解的现象，制动缸活塞杆不能及时缩回，导致汽车制动后难以解除的现象，驾驶人要注意这种现象，定期对制动系统和相关装置进行检查，避免行车出现安全问题。

3汽车电子机械制动系统工作原理

汽车电子机械制动系统主要工作原理是踏板传感器自动识别驾驶相关信息，驾驶者脚步的力度传输到电子控制元件，通过EUC装置对数据进行处理，结合实际制动需求，执行处理结果，传输到车轮制动器，汽车得以制动。信号传输中会经过三环调速系统，电机转动，电机输出电枢电压，传输信号，并且完成信号转化，实现车轮制动。现代汽车制动已经从传统的歌先线控发展为电子控制，汽车驱动和刹车速度较快，整个汽车电子机械制动系统时间控制在0.1s左右。

4汽车电子机械制动系统的设计与仿真

4.1执行系统

汽车电子机械制动系统主要分为3个部分，包括新制动板块、转动板块和无刷直流电机板块，无刷直流电机主要利用电机驱动的作用，采用数学建模的形式进行科学设计。汽车的减速装置一般安装在驱动齿轮上，通过转换装置旋转实现转换，使汽车产生制动力矩，利用压力传感器对制动盘进行检测，将信号传输到电子控制原件，现代的汽车一般制动对象都是前轮制动器，通过前轮轮缸压强及电子机械制动间隙，选择科学的参数。

4.2控制系统

汽车控制系统是车辆的核心控制单元，可以消除制动间隙，提高制动精确性，实现汽车功能的发挥。汽车制动控制系统由压力环、转速环和电流环构成，外环实现系统性质控制，内环通过本环增幅量控制保护电子原件。汽车制动控制系统设计时要重视确定各环的目标，确定目标后做好各环的布置，依据由内而外的顺序，设置电流环、转速环和压力环，完成各个控制环设计，确保控制环的稳定和安全运行。压力环设计要确保制动压力在超调的5%以上，及时消除制动间隙。

4.3仿真研究

汽车电子机械制动系统仿真设计是至关重要的，针对系统中无刷直流控制、电流与转速双闭环控制及无刷直流电算环控制模型开展仿真实验。电流环仿真在电动机无载重前提下，缩小电流值，电动机处于空载状态，根据电流环试验，及时电机转动，电流超调较大，但依然可以实现对电流的跟踪。转速环试验跟电流环实验差异很大，电动机空载，不控制电流，电动机启动时电流大，电机达到一定转速，由于电机不断换箱，会出现电路抖动，转速幅度小使转速在目标值徘徊。压力环试验针对制动压力超调进行，试验发现，制动间隙消除时间要控制在0.1s内，进而保证制动系统在短时间内迅速发挥作用。

5汽车电子机械式制动控制系统的安全设计建议

5.1设计制动意图的识别功能

制动意图主要就是汽车驾驶员在制动过程中的意圖，将其输入在系统之内，能够直接生成制动信号，而在安全设计中，快速识别制动意图，并且将其转变成为制动的操作信号十分重要，应结合相关的制动系统运作特点与原理，正确开展设计活动。根据以往的工作经验可以得知，传感器设备属于制动意图识别中较为主要的部分，如若传感器设备不能正确的将相关的制动信息搜集整理，将会导致整体的制动工作执行效果受到影响，所以，在设计工作中，建议结合传感器的运作特点，合理使用异构静态冗余的相关措施，将力量、位移与角度类型的传感器设备设计系统中，可综合性的识别分析制动意图，搜集到汽车驾驶员的具体意图信息，然后对相关信息进行转化计算，分配具体的信号权重，然后将所计算出来的信号输出，准确进行制动意图的识别处理。

5.2设计制动力分配的功能

制动力的分配功能，就是在识别制动意图之后，发出制动命令，然后通过车载计算机的网络系统，将相关的信号传输到车轮，以便于合理的进行制动力分配。为制动力的具体分配原理，需要结合汽车电子机械式的制动系统运作特点与实际情况，正确的执行相关制动力的分配任务。如若相关制动力系统有故障问题，就要结合实际情况调整工作措施，重新针对制动力进行分配处理，这样在一定程度上可以确保汽车的安全驾驶与运行;如果车轮的相关制动力控制系统，在运作期间一直维持在稳定的状态，那么就要正确针对前车轮与后车轮的制动力进行协调管理，以此确保稳定性。如：汽车驾驶在弯路的区域，制动力的分配系统，需要结合实际情况，正确进行内侧与外侧车轮制动力的调整，以此预防出现转向不足的现象，是的汽车可以平稳的通过弯道，增强安全性，预防出现隐患问题。

结束语

汽车操作系统中电子机械制动系统是重要的组成部分，汽车的制动性能就是由制动系统决定的，制动系统主要是围绕电机进行，电机中分布有很多电子元件，依赖于数学模型等的建立，实现汽车制动，制动执行器是执行制动命令的装置，研究和分析电子机械制动系统的设计对于研究汽车性能，保证汽车行车安全具有十分现实的意义。

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（作者单位：精诚工科汽车系统有限公司）