基于LuGre摩擦模型的电子驻车制动系统研究

基于LuGre摩擦模型的电子驻车制动系统研究
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汽车电子液压制动系统

汽车电子液压制动系统 自汽车诞生以来,车辆制动系统在汽车的安全方面就一直扮演着至关重要的角色。传统汽车制动系统主要由制动踏板、真空助力器、总泵(主缸) 、分泵(轮缸) 、制动鼓(或制动盘) 及管路等构成。随着机电技术的发展,目前出现了称为“电子液压制动系统”的新技术,已经应用在中高级轿车上 EHB系统主要由制动踏板单元、电子控制单元(ECU)、液压控制单元(HCU)以及一系列的传感器组成。 1.制动踏板单元 包括踏板感觉模拟器、踏板力传感器或/和踏板行程传感器以及制动踏板。踏板感觉模拟器是EHB系统的重要组成部分,为驾驶员提供与传统制动系统相似的踏板感觉(踏板反力和踏板行程),使其能够按照自己的习惯和经验进行制动操作。踏板传感器用于监测驾驶员的操纵意图,一般采用踏板行程传感器,采用踏板力传感器的较少,也有二者同时应用,以提供冗余传感器且可用于故障诊断。图3为大陆特威斯生产

电子制动踏板单元。 2.液压控制单元(HCU) 制动压力调节装置用于实现车轮增减压操作,图4为大陆特威斯带ECU的EHB的液压控制单元(HCU)。 HCU中一般包括如下几个部分: 独立于制动踏板的液压控制系统一该系统带有由电机、泵和高压蓄能器组成的供能系统,经制动管路和方向控制阀与制动轮缸相连,控制制动液流入/流出制动轮缸,从而实现制动压力控制。 人力驱动的应急制动系统一当伺服系统出现严重故障时,制动液由人力驱动的主缸进入制动轮缸,保证最基本的制动力使车辆减速停车。 平衡阀一同轴的两个制动轮缸之间设置有平衡阀,除需对车轮进行独立制动控制的工况之外,平衡阀均处于断电开启状态,以保证同轴两侧车轮制动力的平衡。 3.传感器 包括轮速传感器、压力传感器和温度传感器,用于监测车轮运动状态、轮缸压力的反馈控制以及不同温度范围的修正控制等。 图5所示为博世公司发布的一种关于EHB系统的专利,系统带有踏板感觉模拟装置,一套采用液压伺服控制的行车制动系统和一套人力操纵的应急制动系统,其中,液压伺服系统控制四个车轮的压力,而人力应急制动系统只能控制两个前轮。系统共有14个电磁阀,均为二位二通阀。 正常的行车制动中,当制动灯开关被触发时,电控单元判定制动发生,由踏板行程传感器感知驾驶员制动意图,进而通电关闭隔离阀,在人力作用下从制动主缸输出的制动液进入踏板感觉模拟 EHB 的结构和工作原理 电子液压制动系统( Elect ro2Hydraulic BrakeSystem ,简称EHB) 是在

详解四大驻车制动装置

现代汽车对于电子化的运用越来越广泛,驾校教练口中的“踩刹车、踩离合、脱空档、拉手刹”等等一些列各种组合与连续的动作,在高科技的参与下简化为了踩刹车和踩油门。这里面有很大一部分由自动变速器负责简化,剩下的就是小编今天要讲的刹车系统中的手刹、P 挡、电子手刹与自动驻车,来看看它们有啥区别? ●传统手刹 其实我们通常说的手刹专业称呼应该叫驻车制动器。与行车制动器(我们常说的脚刹)有所不同,从名字就能分辨出来,行车制动是在车辆行驶过程中短时间制动使车辆停稳或者减速的,而驻车制动是在车辆停稳后用于稳定车辆,避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。 工作原理及结构 手刹属于辅助制动系统,主要借助人力,一般在停车的时候,为了防止车辆自行溜车而设立的。手刹(驻车制动器)主要由制动杆,拉线,制动机构以及回位弹簧组成。是用来锁死传动轴从而使驱动轮锁死的,有些是锁死两只后轮。对于制动杆,其实就利用了杠杆原理,拉到固定位置通过锁止牙进行锁止。 而另一种是在变速器的后方,传动轴的前方,这种又叫做中央驻车制动器。制动原理大体相似,只是安装部位不同。 现在大多数乘用车都是采用四轮盘式制动器,其制动机构就集成在后轮的盘式制动器上。有些超级跑车的后制动盘上有两个卡钳,现在你知道为什么了吧。 如何使用手刹? 进行驻车制动时,踩下行车制动踏板,向上全部拉出驻车制动杆。欲松开驻车制动,同样踩下制动器踏板,将驻车制动杆向上稍微提起,用拇指按下手柄端上的按钮,然后将驻车制动杆放低到最低的位置。 优缺点 与手刹配套使用的还有回位弹簧。拉起手刹制动时,弹簧被拉长;手刹松开,弹簧回复原长。长期使用手刹时,弹簧也会产生相应变形。手刹拉线也同样会产生相应变形会变长。任何零件在长期、频繁使用时,都存在效用降低的现象。 不过这种手刹相对于后面要说到的几种驻车制动结构相对简单,成本低廉。 小结:传统的手刹驻车制动由于结构简单,成本低廉,在目前的汽车市场上还有很大一

汽车电子机械制动系统的分析 王耀祖

汽车电子机械制动系统的分析王耀祖 发表时间:2019-07-08T11:44:25.213Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:王耀祖 [导读] 摘要:进入21世纪后,中国的自行车王国迎来了汽车的时代,在连续几年近乎井喷的发展中,就连和汽车相关联的行业都迅速的发展起来,汽车的发明不仅促进了社会的发展也为人们带来了生活上的便利。 (哈尔滨城林科技股份有限公司黑龙江哈尔滨 150000) 摘要:进入21世纪后,中国的自行车王国迎来了汽车的时代,在连续几年近乎井喷的发展中,就连和汽车相关联的行业都迅速的发展起来,汽车的发明不仅促进了社会的发展也为人们带来了生活上的便利。其中汽车电子机械制动是汽车行业进步的关键,所以要应更加完善汽车电子机械制动系统的设计,保障汽车安全的行驶,减少交通事故的发生。 关键词:电动汽车;制动系统;电子机械制动 引言 目前汽车行业进步发展的最为关键的标志就是电子机械化程度的进步,因而发展和完善汽车制动系统当中汽车电子机械制动系统的应用是关键。 1汽车制动系统发展现状分析 1.1汽车制动系统可靠性低 汽车的更新速度极快,每年都会有许多款式的新车推出,但是车辆生产的过程中却存在汽车制动系统质量偏低的问题。汽车制动系统实际成果与去设计的理念有偏差,并且车辆检测、日常汽车维修保养、制动系统选材方面的问题导致汽车制动系统可靠性较低。 1.2 汽车在减压中时常紧急制动 我们行走在路上不难看到有人开快车,开斗气车,这都是相当危险的,在车辆发生需要紧急停车时,驾驶人会立马减速,在此过程中如果车辆紧急急阀存在隐患,会严重影响到汽车的制动效果,并危害到使用人的生命,所以在车辆保养中要对急阀进行细致检查,出现隐患问题应及时修理。 1.3 汽车在制动缓解时发生不能缓解现象 在车辆行驶途中,常用制动缓解时不能发生缓解现象,就是制动机缓解时,制动缸活塞杆不能缩回,导致汽车在制动后不能解除制动的状态。其实很多人只是会开车而不懂车,所以相对比较专业的知识我们应该自行了解一下,也应当重视起来,避免发生隐患行驶。 2汽车电子机械制动系统关键技术 2.1防抱死制动系统设计 在汽车制动系统中,防抱死制动设备有效提高了制动系统的安全性与稳定性。将电子机械制动设备与防抱死设备连接,可有效增加其防抱死系统的反应速度,进而提高制动的效果。将防抱死系统与电子机械系统融合,防抱死系统将会实现轮胎附着系数的最大化,在短时间内使汽车停止运行,保障汽车不会突然抱死、翻车等。基于该系统设计,汽车耗油量也会减少,车辆的安全性能会得到有效提升。 2.2制动控制系统设计 制动控制系统可实现对系统的精确控制,通过准确的速度调节,实现减少制动距离、提高制动效果的目标。在控制系统中,电流环发挥转速调节功能,基于电流环的电流信号传输,实现系统的精准化控制,提高其制动效果。在系统设计中,需将制动压力超调5%,制动距离时间控制在0.1s以内,将制动距离超调控制2%。当系统电流处于饱和状态时,启动转速控制环,可应用电子机械消除制动间隙。控制系统设计目标在于保障系统控制的精确性,实现对制动距离、制动间隙、制动时间的准确控制,以精准性的控制方法,提高制动系统的安全性。 2.3电动汽车控制技术 电动汽车控制技术主要包括直流电动机的控制和三相交流电动机的控制。直流电动机包括直流串励电动机和直流他励电动机,直流串励电动机被推广应用于电动汽车上是因其软机械特性能强,它的换向方式是利用换向接触器来使励磁绕组电流的方向发生改变,调速方式则是合理运用励磁绕组电流,通过改变其的大小以达到可以控制电动机的转速的目的,这两种方式都可以很好地来进行对电动汽车的控制。直流串励电动机的主要特点是它的励磁线圈是与电枢线圈串联起来的;具有基本一致的励磁电流和电枢电流;只能反接制动,无平滑制动,一般只能进行滑行;不能进行再生制动;要想改变励磁电流方向达到换向的目的就必须安装换向接触器,通过在外围依靠控制器进行接线。直流他励电动机来进行调速大部分都是控制电动机的转速,而且对电动机的转速进行控制是需要改变电动机电枢的供电电压的。进行换向是通过控制器来直接达到控制电动机的正反转的效果。直流他励电动机的特点主要是不需要换向接触器和再生制动接触器,节约成本;具有再生制动和平滑制动;减少电机发热,保护电动机,延长使用时间;具有各自独立的励磁线圈和电枢线圈,有利于换向,而且电枢电流比励磁电流大。 三相交流异步电动机的变频调速技术被广泛应用于电动汽车上,变频调速一种通过使电动机定子电源的频率发生改变,以达到其同步转速也发生改变的调速方法,其性能优越,可以使得恒功率和横转矩进行调速,在电动汽车发展史上发挥了至关重要的作用。变频器大概分为两个种类,一类是交流—交流变频器,一类是交流—直流—交流变频器,相比较而言使用最多的是交流—直流—交流变频器,其特点主要是适用范围很广泛,可用于多种电动机;具有较高的效率,无任何多余的损耗出现;精度高,调速范围大;成本高,技术相对来说比较复杂,检验维修难度系数高。 2.4故障容错控制 故障容错控制可以在发生故障之前或者之后进行检测信息反馈,根据不同的情况作出不同的反应,从而采取相应的故障容错控制,在保障设备紧急情况下作出判断。汽车构造的过程中任何一个零件的疏忽都会带来人身安全的危害,在汽车电子制动系统的设计中,直流力矩电机和大量电子元件的搭配在制动的使用过程中将稳定性降低,所以要设置健全完善的信号干扰系统,设置故障容错控制,可以保障在汽车使用中,会根据驾驶人员的思想进行控制。 2.5提升车辆制动匹配与控制 电子机械制动系统作为一种新型制动方式,是将传统的液压手动制动管道用电线的方式取代,在汽车的空间小却零件完整的前提下,将结构紧凑尺寸小的制动系统合理进行安装是尤为重要的。汽车的构造是由需要的零件完成的,他们之间相互紧密的联系着又相互依附着

电子驻车制动系统的开发及应用

电子驻车制动系统的开发及应用 作者:见下文来源:上海汽车日期:2011年10月刊 辛登岭张建明 上海大众汽车有限公司 【摘要】介绍电子驻车制动(EPB)系统的架构及组成部件、系统的网络结构以及它们之间的信息通信,EPB 的主要功能及试验评价。最后探讨了EPB系统的发展和应用前景。 关键词:电子驻车制动系统电子稳定程序起步辅助Autohold自动停车紧急制动 0 引言 随着汽车在中国的普及,汽车公司更加关注提高顾客驾驶的舒适性和安全性,目前电子驻车制动(EPB)系统在B级车得到普遍应用。EPB系统的应用可以使汽车内部空间的利用和中央通道/脚部空间的设计具有更大的灵活性;可以为顾客提供有助的舒适性功能;由于取消了手制动手柄和拉索,简化了装配过程;它是机电一体化的产品,系统的功能始终处于监控状态。本文主要介绍EPB系统及其主要功能和评价指标。 1 系统架构 图1描述EPB系统的架构,EPB系统主要由电子稳定程序(ESP)控制器、EPB控制器,带有执行电机的后制动钳总成、EPB/自动停车开关,离合器传感器(仅用于手动档)等组成。 它们通过驱动总线与发动机控制器、变速器控制器、安全气囊控制器、组合仪表、网关、门传感器进行通信。

1.1 ESP控制器 ESP控制器是EPB系统的关键部分之一,它集成了纵向和横向加速度传感器。它不但向EPB系统提供车速信号、纵向加速度信号、坡度信号,还提供自动停车和紧急制动功能的控制。 有些ESP和EPB的组合系统,纵向和横向加速度传感器集成在EPB控制器内,如果ESP控制器需要这些信号则通过总线从EPB控制器中取得。 相对于没有EPB装备的ESP控制器,除了软件的不同外,硬件也需要更改。需要多使用两个Pin角,一个与自动停车的开关相连,另一个用于控制自动停车功能的指示灯。 1.2 EPB控制器 EPB控制器是EPB系统的控制核心部件。和ESP控制器一样,它可以集成纵向和横向加速度传感器,也可以从ESP控制器中取得这些信号。两者之间通过总线通信。 它由蓄电池直接供电,与执行电机、EPB开关、离合器传感器之间通过硬线连接,与其它控制器的信息通信通过总线。图2为EPB控制器的Pin角定义图。

驻车制动系统

一、驻车制动系统工作原理 驻车制动系统主要由驻车制动手柄、驻车制动器、连接二者的杠杆和拉索等组成。 驻车制动器可以是独立的,也可以与行车制动器共用。如果是独立的驻车制动器,一般布置在变速器之后,万象传动装置之前,可以用鼓式制动器,也可以用盘式制动器。如果与行车制动器共用,一般是在后轮制动器上增加一套机械操纵机构,用制动手柄控制。 二、部件图 手制动阀部件图

更换 1、将制动系统泄压 2、拆卸中平台后部总成,

3、拆卸手动阀总成 1)拆卸手动阀气管接头 螺母,分离手制动阀 气管。 注意: 使用油管扳手拆卸。 提示: 在断开气管之前要对 气管进行标记处理, 安装是方便识别。 2)拆卸手动阀固定螺栓, 取下手制动阀总成。 4、安装手动阀总成 1)安装手制动阀螺栓。 扭矩:23 N.m 2)连接手制动阀气管安 装手动阀气管接头螺 母。 注意: 使用油管扳手安装。

5、安装中平台后部总成 三、注意事项 1、驻车制动系统操作注意事项 1)小心正确更换每个零件,否则将影响驻车制动系统的性能,并可能危及人身安全。 2)务必使用原厂纯正配件。 3)保持零件和维修场地清洁。 4)务必定期检查,每行驶10000 Km 必须检查驻车制动系统功能是否正常。 四、驻车系统常见故障及排除方法 故障现象表 五、检测与调整 1、驻车制动器检查 1).操作检查 ?将车辆停放在干燥的斜坡上。挂上驻车制动器,驻车制动器必须能够使车辆保持不动。 ?上拉制动杆。检查弹簧室发挥作用时(制动力加在后轮上),是否有排气声音。 ?将释放手柄向制动杆顶端的手柄处推压,放下制动杆。 ?检查报警灯的工作情况。

电子驻车制动系统

电子驻车制动系统 由控制单元控制的电子驻车制动系统简称为EPB 系统。EPB 系统去掉了普通机械式驻车制动系统的手柄或是踏板等机械装置,通过一个 EPB 开关对驻车制动器进行控制,该系统不仅实现了驻车制动的电子化控制,同时 EPB控制单元通过数据总线与 ESP 系统链接,可以实现车辆的自动停止固定功能和动态的应急制动。现代车辆上装配的电子驻车制动系统有两种形式,一种是通过驻车制动执行电机驱动制动拉线使驻车制动系统工作的鼓式电子驻车制动系统。另外一种是将驻车制动执行电机安装于后轮两侧的制动卡钳上,由驻车制动执行电机控制制动卡钳的活塞。前者装配于宝马 7 系的 E65/E66 车型和韩国现代的新雅科仕车型上,后者多见于奥迪车系,而韩国现代于 2011 年中上市的新雅尊HG 车型也装配了类似的 EPB 系统。这两种电子驻车制动系统虽然在结构上有很大的区别,但是其基本的功能和控制方式却是很相像的,现就这两种系统的结构和工作原理做一简要分析。 一、基本功能 1. 静态驻车制动:车辆在停止时,按下 EPB 开关(无论点火开关是ON 或 OFF,以及行车制动的状态),EPB 系统工作制动锁止车辆。释放驻车制动时,点火开关处于 ON 位置(发动机工作或熄火均可),踩下行车制动踏板,拉起 EPB 开关,EPB 系统停止制动锁止。当然如果车辆的发动机盖和后备箱盖以及 4 个车门都是OFF 状态时,变速器杆从 P 位移到 R 位或 D 位时,EPB 系统也会自动释放。 2. 动态应急制动:车辆在行驶过程中,驾驶员按下 EPB 开关,EPB控制单元收到开关信号后通过数据总线要求 ESP 系统控制行车制动,如果行车制动系统或是 ESP 系统故障,由EPB 控制单元直接控制驻车制动系统工作(仅限于后轮)来应对这种紧急情况。EPB 系统的动态制动控制是持续进行的,直到松开 EPB 开关为止。在动态制动工作期间,驻车制动警告灯将会一直闪烁。 3. 自动车辆固定(AVH)功能:也称制动力自动保持,由 ESP 系统实现该功能的控制。主要是为了应对车辆由于路面交通信号使车辆在 D 挡停止时对车轮进行液压制动的控制。也同时是为了保证车辆在上坡起步时车辆不会后移,在部分欧洲车上该功能可以通过操作显示器的菜单或是使用诊断仪激活或是取消该功能。但是在韩国现代汽车上则专门设计有这样一个被称为 AVH 的开关,操作这个开关就可以随时的激活或取消该功能。当自动车辆固定功能被激活时,车辆在遇到路面交通信号灯停止后,即使驾驶员不踩制动踏板,车辆也会被 ESP 控制单元的控制而制动,同时制动灯继电器被闭合,制动灯点亮。在自动车辆固定控制期间,如果踩下加速踏板时,制动系统会释放,车辆就可以行驶。如果车辆在自动车辆固定控制期间发动机 OFF,发动机盖 ON,后备箱盖 ON 或车门 ON时,系统将自动从自动车辆固定模式转变为 EPB 控制单元控制的驻车制动模式。或者在当前驾驶周期内自动车辆固定的模式持续工作 5min 以上,以及在当前的驾驶周期内累计工作 30min 以上,或是车辆停止的坡度超过 21°时,系统也会从自动车辆固定控制模式转换为 EPB 系统控制的驻车制动模式。这样的目的主要是为了防止 ESP 模块中的电磁阀因长时间工作而过载(在韩现雅科仕轿车和新雅尊 HG 轿车上,当按下自动车辆固定的 AVH 开关时,仪表上会有一个白色的 AUTO HOLD 的指示灯点亮,表示系统进入车辆自动固定的准备阶段,在系统工作期间,一个绿色的 AUTO HOLD 灯就会点亮,表示自动车辆固定模式当前处于工作状态,如果自动车辆固定

详解四大驻车制动装置

详解四大驻车制动装置 现代汽车对于电子化的运用越来越广泛,驾校教练口中的“踩刹车、踩离合、脱空档、拉手刹”等等一些列各种组合与连续的动作,在高科技的参与下简化为了踩刹车和踩油门。这里面有很大一部分由自动变速器负责简化,剩下的就是小编今天要讲的刹车系统中的手刹、P 挡、电子手刹与自动驻车,来看看它们有啥区别? ●传统手刹 其实我们通常说的手刹专业称呼应该叫驻车制动器。与行车制动器(我们常说的脚刹)有所不同,从名字就能分辨出来,行车制动是在车辆行驶过程中短时间制动使车辆停稳或者减速的,而驻车制动是在车辆停稳后用于稳定车辆,避免车辆在斜坡路面停车时由于溜车造成事故。 工作原理及结构 手刹属于辅助制动系统,主要借助人力,一般在停车的时候,为了防止车辆自行溜车而设立的。手刹(驻车制动器)主要由制动杆,拉线,制动机构以及回位弹簧组成。是用来锁死传动轴从而使驱动轮锁死的,有些是锁死两只后轮。对于制动杆,其实就利用了杠杆原理,拉到固定位置通过锁止牙进行锁止。 而另一种是在变速器的后方,传动轴的前方,这种又叫做中央驻车制动器。制动原理大体相似,只是安装部位不同。 现在大多数乘用车都是采用四轮盘式制动器,其制动机构就集成在后轮的盘式制动器上。

有些超级跑车的后制动盘上有两个卡钳,现在你知道为什么了吧。 如何使用手刹? 进行驻车制动时,踩下行车制动踏板,向上全部拉出驻车制动杆。欲松开驻车制动,同样踩下制动器踏板,将驻车制动杆向上稍微提起,用拇指按下手柄端上的按钮,然后将驻车制动杆放低到最低的位置。 优缺点 与手刹配套使用的还有回位弹簧。拉起手刹制动时,弹簧被拉长;手刹松开,弹簧回复原长。长期使用手刹时,弹簧也会产生相应变形。手刹拉线也同样会产生相应变形会变长。任何零件在长期、频繁使用时,都存在效用降低的现象。

电子自动驻车系统(AUTOHOLD)

电子自动驻车系统(AUTOHOLD) 文字和图片部分摘自陈新亚编著“陈总编爱车热线书系” 自动驻车系统(AUTO HOLD)是一种汽车运行中可以实现自动手刹的技术应用。这项技术使驾驶者在车辆停下时不需要长时间刹车,以及在启动自动电子驻车制动的情况下,能够避免车辆不必要的滑行。 简单讲,自动驻车功能技术的作用就是使车辆不会溜后,特别适用于上下坡以及频繁起步停车时。自动驻车系统与电子手刹(EPB: Electrical Park Brake,学名:电控机械式驻车制动器)能够共同构成一套智能的刹车控制系统,从而将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动。 自动驻车工作原理 自动驻车系统功能的实现,并不是简单使用电子手刹来完成的。人们在上下坡或者红绿

灯前停车时,会使用手刹来驻车,此时如果单纯使用电子手刹,响应速度会比较慢。人用手来拉放手刹的时间大概不超过0.3秒,而且人控比电控更灵活一些,而启动电子手刹需要有一个踩刹车的前提动作,和按键的响应时间(避免误操作),而且电机运行的时间也偏长,约0.5秒。即便是踩油门时,电子手刹自动解除,这个动作也未免有些突兀,所以自动驻车系统的功能实现是另外一种原理。 自动驻车系统的工作原理在于:刹车管理系统通过电子手刹(EPB)的扩展功能来实现的对四轮刹车的控制。或者说,自动驻车系统是电子手刹(EPB)的一种扩展功能,由ESP 部件控制。 当车辆临时停驻,并且在很短一段时间之后就需要重新起动时,驻车就交由ESP控制的刹车来完成,电脑会通过一系列传感器来测量车身的水平度和车轮的扭矩,对车辆溜动趋势做一个判定,并对车轮实施一个适当的刹车力度,使车辆静止。这个刹车力度刚好可以阻止车辆移动,并不会太大,以便再次踩油门前行时,不会有太严重的前窜动作。而在临时驻车超过一定时限后,刹车系统会转为后轮机械驻车(打开电子手刹),来代替之前的四轮液压制动。当车辆欲将前行时,电子系统会检测油门的踩踏力度,以及手动挡车型的离合器踏板的行程,来判定刹车是否解除。 自动驻车功能 目前很多中高档轿车都有这个功能,只是各厂家的名称叫法不同,作用都是一样的。这个系统的功能主要体现在以下三方面: 一,行驶过程中遇红灯等需要短停的情况。系统会在车辆停稳后自动将车轮刹停,以防止溜车。这样就不用驾驶员老是想着拉手刹了。绿灯时直接加油门起步,系统会自动放开车轮。 二,上坡起步。作用和上一点差不多,上车起步的时候系统会自动刹住防止倒滑,等起步的前牵引力达到可以往坡上走的程度,系统会自动放开车轮直接前行。 三,停车落锁不用拉手刹。系统此时会自动刹住车轮,不过第三种功能在某些车型上没有,停车还要人工手刹。

电子手刹和自动驻车原理解析

电子手刹和自动驻车原理解析 刹车控制系统即是本篇的主题——电子手刹(EPB)和自动驻车系统(AUTO HOLD)。 电子手刹学名为电控机械式驻车制动器(为简化文字,下文继续沿用电子手刹的名称)。这个名称显得很高科技,但一个上提(脚踩)手刹的动作能有多么复杂?确实,常规手刹基本就是用一个杠杆拽一根刹车拉线,来牵动后轮刹车,而电子手刹基本上就是用按钮代替手刹杆,用电机来完成拉起放下的动作并不十分复杂,但如果仅仅是这样,未免有些对不起“电子”二字。

有些电子手刹就是用一个开关控制一个电机带动卷线器,或者为下图的装置,电机驱动螺杆,使滑块移动,带动拉线,控制后轮的刹车系统。这种方式和传统手刹差异不大,对原平台车型是碟刹还是附加的驻车鼓刹并不在意,布局改动也不大。 ADVICS制造的电子手刹元件,主要用于雷克萨斯车型上 而另一种行驶的电子手刹则复杂了一些,是通过装置与刹车壳体上的电机,来压紧刹车片完成操作的,其中异类之处就在于中间的偏心齿盘。使用这种齿轮减速比非常之大,随后驱动中央的螺旋推杆对刹车片施压,动作完成。与车床上的夹具的原理非常类似。这种形式需要有电子线路来介入后轮的刹车系统,相对复杂一些。

与卡钳一体式的电子手刹,天合出品。宝马、大众等品牌在用 以大众电子手刹模块为例,以电机驱动齿轮通过齿形皮带带动一个大齿轮,减速比为3:1,大齿轮驱动斜盘齿轮(红)再带动从动齿轮(绿),减速比为50:1,再通过螺杆将力矩转向,推动卡钳,实现对刹车盘的制动。 不过手刹的控制既然用按钮来代替拉杆,自然又有一些先进的元素在其中,其附加的属性如下: 动态起动辅助功能:如果每次需要解除手刹制动时都要按一下按钮,那这个功能也未免有些鸡肋了,电子手刹还是比较智能的。当车辆从静止起步,车轮扭矩达到一定程度时,电子手刹自动释放,将操作简化。 动态紧急制动功能:如果在行车过程中发生极端情况,操作电子手刹按键,可以对车辆进行制动,这个情况有些复杂。首先我们要分析一下这个极端情况,假如驾驶员无法控

汽车电子感应制动控制系统简介

汽车制动系统经历了从传统机械制动到液压防抱死制动系统ABS,再到电子制动控制 系统EBS。如今又出现了一种全新的制动理念,它是集成了电子控制系统和电液制动 力增压器的一种新型汽车制动技术,即汽车电子感应制动控制系统(Sensotronic Brake Control),简称SBC。 电子感应制动控制系统SBC最早是由博世公司提出来的。在20世纪90年代,博世公司推出了一项名为“Brake 2000”的研究项目,该项目主要是让其最前沿的开发 部门,开始有关进一步改进汽车制动系统的研究,目标是研究一种反应速度更快、制 动效果更显著的制动系统,电子感应制动控制系统SBC就是因为这种要求而诞生的。 SBC电子感应控制系统是世界上第一套完全线控的制动系统(Brake-by-Wire),首 先装载于高档车奔驰SL500,在最新Maybach 62中也装备了SBC系统。 SBC系统的构成 传统制动器工作原理是:驾驶员踩下制动踏板,推动与制动调压器及制动主缸相 连的活塞连杆。制动主缸根据踏板力的大小,在制动管路上形成相应的制动压力,在 机械和液力相结合的作用下,通过制动缸推动制动钳压向制动盘。由于中间传递机构 复杂,制动的反应速度比较慢。 在电子感应制动控制系统中,电子元件将替代当前制动系统中大量使用的机械元件,把制动踏板和执行机构分离开来,由于大大减少了中间元件,因此反应速度就大 幅提高。右图所示为在奔驰车上应用的SBC系统,它由传感器、ECU(电子控制单元)与执行器(液压控制单元)等构成。传感器用来测量制动主缸内的压力以及制动踏板 运动的速度,如果监测到驾驶员开始制动,就发送信号给ECU。SBC系统的制动力是 由电子控制的电机来实现的。电机带动高压储能器,使制动液以很高的压力进入制动 系统,快速而准确地完成汽车制动。 为了让驾驶员能够有真实的制动感觉,SBC系统还带有一个踏板行程模拟器,它 连接在制动主缸上,用弹簧力和液压力来推动制动踏板运动。制动踏板感觉是可调节的,以满足不同的要求。

电子驻车制动系统1

电子驻车制动系统1 现代汽车对于机械控制电子化的运用已经越来越广泛,从基本电子方向助力到复杂主动转向比例控制这些以往都是采用液压以及机械控制为主的部分,也逐渐向电子化控制靠拢,驾驶者能通过直接机械连接来自主控制的部分已经越来越少了。就连操控发烧友至爱的手刹也逐渐地落入了电子化控制的"魔掌"。 快速导航 中文名 电子驻车制动系统 功 能 通过纵向加速度传感器来测算坡度 比 例 30%的斜坡上稳定驻车 优 点 使汽车能够平稳起步 外文名 Electrical Park Brake 特 点 使车辆能停在斜坡上 作 用 取代传统拉杆手刹的电子手刹按钮 1简介 英文缩写为EPB (Electrical Park Brake ),EPB 通过内置在其电脑中的纵向加速度传感器来测算坡度,从而可以算出车辆在斜坡上由于重力而产生的下滑力,电脑通过电机对后轮施加制动力来平衡下滑力,使车辆能停在斜坡上。当车辆起步时,电脑通过离合器踏板上的位移传感器以及油门的大小来测算需要施加的制动力,同时通过高速CAN 与发动机电脑通讯来获知发动机牵引力的大小。 电脑自动计算发动

机牵引力的增加,相应的减少制动力。当牵引力足够克服下滑力时,电脑驱动电机解除制动,从而实现车辆顺畅起步。 该系统可以保证车辆在30%的斜坡上稳定驻车。另外该系统自动实现热补偿,即如果车辆经过强制动后驻车,后制动盘会因为温度下降与摩擦片产生间隙,此时电机会自动启动,驱动压紧螺母来补偿温度下降产生的间隙,保证可靠的驻车效果。 其实说白了,电子驻车制动系统展现给我们的就是取代传统拉杆手刹的电子手刹按钮. 比传统的拉杆手刹更安全,不会因驾驶者的力度而改变制动效果,把传统的拉杆手刹变成了一个触手可及的按钮. 2工作原理 传统手刹 电子手刹也就是电子驻车制动系统。电子驻车制动系统(EPB: Electrical Park Brake)是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动的技术。 电子手刹是由电子控制方式实现停车制动的技术。其工作原理与机械式手刹相同,均是通过刹车盘与刹车片产生的摩擦力来达到控制停车制动,只不过控制方式从之前的机械式手刹拉杆变成了电子按钮。 电子手刹 从电子手刹从基本的驻车功能延伸到自动驻车功能AUTO HOLD。AUTO HOLD自动驻车功能技术的运用,使得驾驶者在车辆停下时不需要长时间刹车。以及启动自动电子驻车制动的情况下,能够避免车辆不必要的滑行,简单的说就是车辆不会溜后。 3优势 传统的手刹在斜坡起步时需要依靠驾驶者通过手动释放手制动或者熟练的油门、离合配合来舒畅起步。而AUTO HOLD自动驻车功能通过坡度传感器由控制器给出准确的驻车力,在起动时,驻车控制单元通过离合器距离传感器,离合器捏合速度传感器,油门踏板传感器等提供的信息通过计算,当驱动力大于行驶阻力时自动释放驻车制动,从而使汽车能够平稳起步。 就算平时在市区行驶的塞塞停停,只要你启用AUTO HOLD功能,便会启动相应的自动驻车功能。聪明的AUTO HOLD自动驻车功能可使车辆在等红灯或上下坡停车时自动启动四轮制动,即使在D挡或是N挡,你也无需一直脚踩刹车或使用手刹,车子始终处于静止状态。当需要解除静止状态,也只需轻点油门即可解除制动。这一配

电子驻车系统毕业设计论文

目录 摘要 (3) 1 绪论 (5) 1.1 引言 (5) 1.2 电子驻车制动系统国内外发展现状综述 (5) 1.3 研究的意义和主要内容 (7) 1.3.1 传统机械式驻车制动系统存在的问题 (7) 1.3.2 研究的意义 (8) 1.3.3 研究的主要内容 (8) 2 电子驻车制动系统原理和设计分析 (9) 2.1传统驻车制动系统的组成与结构 (9) 2.2 电子驻车制动系统概述 (10) 2.2.1 电子驻车制动系统的原理 (11) 2.2.2 电子驻车制动系统的优点 (11) 2.2.3 电子驻车制动系统需要面对的问题 (13) 2.3 驻车系统的国家标准 (13) 2.4 本章小结 (14) 3 机械结构设计与优化 (15) 3.1 汽车电子驻车制动系统典型机械结构 (15) 3.2 汽车电子驻车制动执行机构的总体结构设计 (19) 3.3 汽车电子驻车制动系统执行机构的各部件设计 (20) 3.3.1 驱动电机的设计 (20) 3.3.2 减速器设计 (21) 3.3.3运动转换装置设计 (24) 3.3.4 制动器设计 (24) 3.4 汽车电子驻车制动系统执行机构方案对比 (25) 3.5 本章小结 (27) 4 电子驻车制动系统相关参数计算 (28) 4.1 参数采集模块设计研究 (28) 4.1.1 车速计算方法 (28) 4.1.2 驻车制动盘压力的计算方法 (30) 4.2 电子驻车制动系统执行机构参数确定 (31) 4.2.1 滑动丝杠的计算与选型 (31) 4.2.2 电机的计算与选型、传动比的设计与计算 (33) 4.2.3 同步带的计算 (34) 4.2.4 减速器设计与计算 (36) 5 电子驻车控制系统设计 (38) 5.1 常规驻车制动控制策略 (38) 5.1.1 实施驻车制动 (38) 5.1.2 解除驻车制动 (39) 5.2 扩展功能的控制策略设计 (40) 6结论 (42) 谢辞 (43)

EPB电子驻车设计指南

电子驻车的原理研究 孙建涛 (奇瑞汽车有限公司汽车工程研究院底盘部制动科芜湖,241009) 摘 要:汽车电子驻车系统(以下简称EPB)是改善汽车制动方便性和智能化的有效装置,电子驻车制动系统代替了传统的机械杠杆和钢索,能为司机提供更好的帮助。在国外中高档车已经普遍应用,本文主 要介绍EPB系统的控制理论以及工作原理。 关键词:EPB 电子驻车 即时起步 Abstract:Electronic Parking Brake is an effective equipment to improve vehicle braking conveniency and to be intelligentized, which substitutes for traditional machine lever and type tightwire, can provide better help for drivers. EPB has been commonly used in middle and top grade cars in foreign countries. Control theory and work principle of EPB system is mainly introduced in this paper. Key words:EPB Electronic Parking Brake Drive Away Release 1.前言 随着中国汽车工业的飞速发展和道路交通设施的不断完善,汽车已逐渐成为人们的代步工具,人们在享受汽车带来的舒适和便捷的同时,也对汽车行驶的安全性能提出了更高的要求,改善汽车的制动性能始终是汽车设计和制造部门的重要任务。作为手刹的换代产品,有更多手刹不能比拟的优点,使人们在保证安全的前提下,享受到更多的便捷和驾驶的乐趣。 2.EPB比传统手刹的优点 2.1 EPB将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动的技术,从技术升级上看,比长期使用的传统型手驻车制动模式推进了一大步。 2.2 提高了驾驶与操纵的舒适性与方便性。由于车厢内取消了手驻车制动杆,停车制动由一个触手可及的电子按钮进行,驾驶员不必费力拉手驻车制动杆,简单省力。 2.3 为车厢内留出更多的空间,可用来安装 装饰部件及便利的设施等。 2.4 原来中间传动轴手制动装置的区域空间可自由配置其他设备。 2.5 坡上自由起步:由于驻车制动由电子控制,起步时可按下EPB按钮,系统直接指示EPB松开驻车制动,帮助驶离。EPB系统可以在发动机熄火后自动施加驻车制动。 2.6 不同驾驶员的力量大小有别,手驻车制动杆的驻车制动可能由此对制动力的实际作用不同。而对于EPB,制动力量是固定的,不会因人而异,出现偏差。 2.7 不会溜车,总能施加最大驻车夹紧力。 2.8 电子模块具有自我诊断功能(EPB功能可以自我诊断)。此系统也释放了前排座间的空间,在大多数汽车中,这部分空间有其他的用途。在电子驻车制动系统中,制动力可调节,从而与纵向倾斜度设置的需求相匹配。汽车启动或加速时,按下按钮它会自动释放制动的车辆。 此外,EPB系统也能提供一个低速牵引控制力,阻止车辆在坡面上倒滑.系统信号可以

驻车制动设计计算

219 式中?——该车所能遇到的最大附着系数; q——制动强度 e r ——车轮有效半径。 一个车轮制动器应有的最大制动力矩为按上列公式计算结果的半值。 奥龙、德御系列车采用的是斯太尔前轴、后桥,制动器采用的是斯太尔领从蹄鼓式制动器,如图13.5所示,制动器的规格为前φ420×160/后φ420×185,制动器结构参数及制动力矩见表13.1、表13.2,由于奥龙、德御车制动系统中没有安装气压感载调节阀,所以整车制动力不可调节,对同一系列车,整车制动力分配系数为定值,所以,实际制动力分配曲线与理想的制动力分配曲线相差较大,制动效率较低,前轮可能因抱死而丧失转向能力,后轮也可能抱死使汽车有发生后轴侧滑的危险。 图13.5 领从蹄鼓式制动器结构示意图 因此,对奥龙、德御系列车来说,可以通过调整轴荷分配来调整重心位置,使车辆满载情况下的同步附着系数接近可能遇到的路面附着系数,才能获得稳定的制动工况。 表13.1 斯太尔前、后制动器结构参数 表13.2 斯太尔前、后制动器在各种制动气压下的制动力矩 4.驻车计算 图13.6为汽车在上坡路上停驻时的受力情况,由此可得出汽车上坡停驻时的后轴车轮的附着力为: 结构参数 STEYR (前) STEYR (后) L(mm) 155mm 155mm a(mm) 160mm 160mm M(mm) 38mm 38mm 摩擦片包角0β 95° 110° 摩擦片起始角 29°8′ 21°39′ 制动臂长l(mm) 122 145 摩擦片宽b(mm) 160 185 制动鼓半径(mm) 210 210 ()a MP P 0 0.5 0.6 0.7 0.8 m N M u ??/)(1前 10811 12974 15135 17299 m N M u ??/)(2后 13573 16287 19002 21717

汽车电子制动系统特点构成

电子制动系统的结构及特点 电子制动是指正常工作时在制动踏板和制动器之间没有机械连接,用电线取代部分或全部制动管路,并省去制动系统的很多阀。此外,在电子控制系统中设计相应程序,操纵电控元件来控制制动力的大小以及各轴的制动力分配,可完全实现使用传统制动系统所能达到的 ABS及ASR等功能。与传统的制动系统相比,所有油压管道、油压元件都被电子线路、电子元件所取代,安装也方便很多。此外对制动系统功能的整合也有很大帮助,包括ABS、制动力辅助系统、巡航控制、稳定性控制等,这些系统在传统的液(气)压制动系统上体现为独立、分离的单一硬件系统,而在BBW系统上只是整体系统中的子程序体现在控制程序的软件,而且可以轻易加入更多的输入信息和函数。 电子制动的结构如图1所示。图2是该系统的配置图。其主要包含以下部分。 (1)电制动器。其结构和液压制动器基本类似,有盘式和鼓式两种,作动器是电动机。

(2)电子制动控制单元(ECU)。接收制动踏板发出的信号,控制制动器制动;接收驻车制动信号,控制驻车制动;接收车轮传感器信号,识别车轮是否抱死、打滑等,控制车轮制动力,实现防抱死和驱动防滑。由于各种控制系统如卫星定位、导航系统、自动变速系统、无级转向系统、悬架系统等的控制系统与制动控制系统高度集成,所以ECU还得兼顾这些系统的控制。 (3)轮速传感器。准确、可靠、及时获得车轮速度。 (4)线束。给系统传递能源和电控制信号。 (5)电源。为整个电制动系统提供能源。与其他系统共用。可以是各种电源,也包括再生能源。 从结构上可以看出上述电子制动系统具有传统制动控制系统无法比拟的优点: 缩短制动距离,优化稳定性;由于制动执行器和制动踏板之间没有了液压和机械连接取而代之是数据线,无疑这将大大减少制动器的作用时间,进而有效地缩短制动距离; 无需制动液,有利于环保; 制动踏板可调,使舒适性和安全性更好; 抗碰撞性能提高; 在ABS模式下踏板无回弹振动; 节省空间,零件减少; 几乎无噪声; 安装简易; 可实现所有制动和稳定功能,如ABS、EBD、TCS、ESP、BA、ACC等; 可与未来的交通管理系统轻松联网;.方便的集成附加功能,如电子驻车制动。 电子制动系统开发过程中的关键问题 BBW系统由于没有机械或液压后备,所以系统的可靠性要求高,并且系统必须能容错。因此,系统需要有下列特点:可靠的能源来源、容错的通信协议和一些硬件的冗余等。下面是一些开发中的关键部分。 (1) 驱动能源问题。鼓式制动需100 W的功率,而盘式制动则需要1 kW。12 V的车辆电器系统难以支持执行电气制动的高功率需求。因此,建立42V电压系统机构十分重要,同时需要解决高电压带来的安全问题。 (2)对容错的要求。在完全取消了液压元件的系统中,没有独立的后备执行系统。此时,与其使用能安全停止工作的系统,不如采用容错或自动防故障系统。虽然许多技术能提高容错系统的安全性,更为根本的办法还是提供后备系统。当节点或电子控制单元出现故障时,在不破坏现有系统完整性的情况下,启用后备装置。容错程度应随应用场合而不同,但重要的传感器和控制器都应有备份。另外,系统中每一节点之间的串行通信必须支持容错。而容错就需要开发相应的通信协议。因为现在车辆应用的一些普通通信系统,如CAN等都不能满足容错要求。实现电子制动控制的关键技术是系统失效时的信息交流协议,如TTP/C。系统一旦出现故障,立即发出信息,确保信息传递符合法规。

ABAQUS 在车辆驻车制动系统中的应用

ABAQUS在车辆驻车制动系统中的应用 马晓磊,李晓晨,李志强 长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心,河北保定,071000 摘要:本文以长城汽车某款轿车的驻车制动拉线支架结构优化为工程背景,通过运用仿真分析方法,解决实际工程问题。 关键词:支架;仿真分析;优化 The Application of Abaqus to Parking Brake Analysis Ma Xiaolei, Li Xiaochen, Li Zhiqiang R&D Center of Great Wall Motor Company, The Automobile Engineering Technology & Research Center of Hebei Province, Bao Ding, 071000 Abstract: Based on the bracket of parking brake of automobile in Great Wall Motor, by using the simulation technical of ABAQUS the optimum design is achieved. Keywords:Abaqus;Braket;Optimization 1 引言 在汽车市场竞争日益激烈的今天,汽车厂商最关注的是如何以最快的速度开发出高品质、低能耗、低成本的汽车,以适应市场不断变化的要求。由于开发一款全新轿车的投资巨大,且开发周期长,开发风险越来越大。如何在快速有效的提升开发产品可信度,已经成为汽车业界重点考虑的问题。 仿真分析是指在三维实体建模的基础上,按实际条件进行仿真和结构分析,按性能要求进行设计和综合评价,以便从多个方案中选择最佳方案,或者直接进行设计优化。 本文以长城汽车某款轿车结构中驻车制动拉索支架匹配为例,详细介绍ABAQUS仿真分析方法在方案优化过程中的应用。 2 概述 为响应长城汽车股份有限公司“三高”战略号召,提高产品的市场竞争力,长城汽车某款轿车在年度改款时,将原款车型的后轮鼓式制动改为盘式制动。初始设计方案完成后,相关设计人员借助ABAQUS 仿真分析方法对制动系统进行分析验证,以消除制动系统的潜在失效风险。 3 结构分析 驻车制动系统是车辆系统的重要组成部分,其主要作用是车辆静止时,为车辆提供持续的制动力,以保持车辆姿态的稳定性。驻车制动系统工作原理:当车辆需要驻车时,通过拉动制动手柄1,使支架2转动,进而使拉线3向车辆前方移动。拉线3通过拉索支架4提供的反作用力,带动支架6转动,进而使制动钳7夹紧制动盘8,最终完成驻车动作。 驻车拉索支架作为驻车制动系统的重要部件,其强度直接关系到驻车制动系统的稳定性以及车辆使用的安全性。

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