电子机械式制动器的控制方法分析

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2009A4-制动器试验台的控制方法分析

2009A4-制动器试验台的控制方法分析

承 诺 书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网 上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的 资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参 考文献中明确列出。

我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。

如有违反竞赛规 则的行为,我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是(从 A/B/C/D中选择一项填写): A我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):所属学校(请填写完整的全名): 河南科技大学参赛队员 (打印并签名) :1. 郑 晨2. 王文霞3. 李培飞指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名):日期: 2009 年 9 月 11 日 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):编 号 专 用 页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):评阅人评分备注全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):制动器试验台的控制方法分析摘 要本文主要研究的是制动器试验台上的控制方法分析,通过把车辆的路试过程模拟到 试验台上,将制动器的机械问题定量化,从而更深入的研究制动器的控制方法。

对此, 我们分别运用到物理、 理论力学和BP 神经网络与GM(1,1)灰色模型等等一系列的知识结 构体系,建立数学模型求解。

问题一通过等效转动惯量的概念,与力学知识列出动能守恒定理的方程,带入数据求解方程,得到等效转动惯量的结果是 2 52kg m× 。

问题二 运用 理论力学 转动惯量的 公式 , 由此可以推出飞轮惯量 ( )( ) 44 2 3 21 1 1 2 2 r R J D r d R R D Rr p rp =××××=- ò 的公式。

电动汽车刹车系统的制动控制算法研究

电动汽车刹车系统的制动控制算法研究

电动汽车刹车系统的制动控制算法研究第一章:绪论随着汽车工业的快速发展,电动汽车已成为新时代的代表性车型。

与传统汽车相比,电动汽车有着更加高效、环保的特点。

这得益于电动汽车采用了先进的电力系统,而其中刹车系统则是电动汽车的核心组成部分之一。

由于电动汽车的驱动模式与传统汽车不同,因此其刹车系统的制动控制算法也自然不同。

本文将对电动汽车刹车系统的制动控制算法进行探究,以期为电动汽车制造商提供合适的制动控制方法。

第二章:电动汽车刹车系统的发展2.1 传统汽车刹车系统的发展传统汽车刹车系统主要分为液压刹车系统和气制动系统。

液压刹车系统通常使用传统的踏板式制动系统。

在这种系统中,当驾驶员踩下制动踏板时,刹车鼓会受到压力,从而使制动器夹紧刹车片,制动效果显著。

气制动系统则是通过空气压力来实现制动,因此在载重时制动效果更佳。

2.2 电动汽车刹车系统的发展电动汽车刹车系统的发展经历了三个阶段:机械刹车、液压刹车和电子刹车。

在机械刹车中,驾驶员需要使用物理力量来控制刹车系统。

液压刹车则使用了液压压力来控制刹车,已经普遍应用于传统汽车中。

电子刹车则是通过电子信号控制刹车,已成为电动汽车刹车系统的标准。

第三章:电动汽车刹车系统的工作原理3.1 刹车信号传输与传统汽车不同,电动汽车通常使用电子信号来控制所有的操作,包括刹车。

在电动汽车中,当驾驶员踩下刹车踏板时,信号会发送到车辆控制单元,控制单元随即调整制动力度。

3.2 刹车控制算法电动汽车刹车控制算法是使刹车力精准控制的关键,主要有如下几种类型:3.2.1 脚踏力控制算法脚踏力控制算法是电动汽车刹车控制中应用最广泛的一种算法,主要根据驾驶员踏下刹车踏板时,车辆控制单元所获得的负载信息来控制刹车力度。

这种方法简单易于掌握,广泛应用于目前的电动汽车中。

3.2.2 制动负荷分配算法制动负荷分配算法是基于车轮制动负荷来进行算法控制。

这种算法将刹车力度分配到每个车轮上,从而实现对车辆的平衡制动。

电动机制动控制

电动机制动控制

三相异步电动机电磁抱闸通电制动
如图3所示:合上电源开关QS,按动启动按钮SB1,接触器线圈KM1通电, KM1主触头闭合,电动机正常动转。因其常闭辅助触头(KM1)断开,使接触器 KM2线圈断电,因此电磁抱闸线圈回路不通电,电磁抱闸的闸瓦与闸轮分开, 电动机正常运转。
当按下停止复合按钮SB2时,因其常闭触头断开,KM1线圈断电,电动机定 子绕组脱离三相电源,同时KM1的常闭辅助触头恢复闭合。这时如果将SB2按到 底,则由于其常开触头闭合,而使KM2线圈获电,KM2触头闭合使电磁抱闸线 圈通电,吸引衔铁,使闸瓦抱住闸轮实现制动。
3、电动机制动时,KM2释放后电动机发生反转。
这是由于Ks复位太迟引起的故障,原因是Ks触点复位弹簧压力过小,应 按上述方法将复位弹簧的压力调大,并反复调整试验,直至达到合适程度。
可逆运行电动机反接制动控制
可逆运行电动机反接制动控制
双向运行的反接制动控制电路
三相异步电动机能耗制动
三相异步电动机能耗制动就是切断电动机交流电源的同时,向定子 绕组通入直流电流,将电动机转子因惯性而旋转的动能,转化为电能消 耗在转子电阻上的一种制动方法,此时转子切割静止的磁力线,产生感 应电动势和转子电流,转子电流与磁场相互作用,产生制动力矩,使电 动机迅速减速停车。
三相异步电动机电磁抱闸断电制动
如图2所示:合上电源开关QS,按动启动按钮SB1,接触器线圈KM通电, KM的主触头闭合,电动机通电运行。同时电磁抱闸线圈获电,吸引衔铁,使之 与铁心闭合,衔铁克服弹簧拉力,使杠杆顺时针方向旋转,从而使闸瓦与闸轮 分开,电动机正常运行。
当按下停止按钮SB2时,接触器线圈断电,KM主触头恢复断开,电动机断 电,同时电磁抱闸线圈也断电,杠杆在弹簧恢复力作用下向下移动,闸瓦抱住 闸轮开始制动。

电机械制动系统在地铁列车中的应用

电机械制动系统在地铁列车中的应用

电机械制动系统在地铁列车中的应用摘要:电子机械制动系统(EMB)因结构简单、制动效果好、易于与其他电控功能集成在一起,逐渐成为汽车制动系统的研究热点。

针对EMB系统的组成和工作原理进行阐述,结合实际道路测试发现:装备EMB系统的车辆MFDD比传统制动系统提高4%左右,同时EMB系统在响应时间上优势更加明显,较传统系统响应时间快30%左右,并且具有更好的车轮滑动控制功能。

提出EMB系统存在可靠性、成本、测试方案3个方面的问题有待解决。

关键词:轨道交通;制动系统;电机械引言随着我国高速铁路、城市轨道交通、重载及快捷货物运输的发展,标准动车组、全自动驾驶地铁列车、低地板现代有轨电车、跨座式和悬挂式单轨列车、高速磁浮和中低速磁浮列车等众多新车型的下线,制动系统作为与安全、舒适、高效运输紧密相关的关键技术领域和核心子系统也面临着新的发展要求。

1电机械制动技术电机械制动(EMB)技术是一种利用电能直接驱动基础制动中的摩擦副产生摩擦力,从而使得运动减缓或停止的制动技术。

它是一种能够替代空气制动系统的新型制动系统,既继承了电空制动系统的制动指令传递方式,又直接用电能作为制动力的源动力,通过电动机驱动闸瓦或闸片,其中电动机可由BECU直接控制,中间不需要通过空气(液压)的转换、放大。

同时,电机械制动将电能直接驱动机械摩擦副,真正地实现了轨道交通车辆制动系统的全电气化。

这使得制动系统的响应和控制精度在空气制动系统基础上大幅提升,使制动过程的智能化控制和系统的智能化维保成为可能,必将成为新一代制动系统的发展方向。

2EMB工作原理及性能优势EMB系统利用电子元件和电控信号进行制动,实现了机电一体化汽车制动系统。

主要包括电控单元(ECU)、电子制动踏板、传感器、整车电源、轮端控制模块等。

工作原理为:当驾驶员对电动汽车发出制动需求时,EMB系统的ECU根据行驶工况结合控制信号和制动踏板信号判断前、后轮所需要的制动力大小,并将制动轮接收到的所需制动力大小的信号通过传感器传递给对应的轮端控制模块,最终作用到制动盘上,从而达到制动目的[2]。

汽车电子机械制动(EMB)控制系统关键技术研究

汽车电子机械制动(EMB)控制系统关键技术研究
在对汽车行驶速度控制要求不高的情况 下可以采用开环控制方式,若对汽车行驶速 度的控制性能要求较高,则可以采用闭环控 制系统。在开环控制系统的基础上进行改进, 可以构成闭环控制系统。和开环控制系统相 比较,在闭环控制中,多了检测元件,通过 闭环控制系统中的检测元件,可以实现汽车 行驶速度的负反馈调节,将可以使汽车行驶 速度得到更好的调节控制效果。
3 汽车电子机械制动的控制系统
汽车电子机械制动控制系统的架构通常 为在汽车电子机械制动控制系统中加入相应 的控制算法,在控制系统中将汽车行驶速度 的输出量经过反馈控制与输入量进行叠加, 再通过控制数字算法进行控制,得到汽车行 驶的合理速度,进而启动汽车电子机械制动 相应的调节机构,使汽车的行驶速度达到规 定的要求。汽车电子机械制动的控制系统中 采用的控制方式大致有开环控制系统和闭环 控制系统等两种控制方式,这两种不同的控 制方式具有不同的控制算法,在对汽车的行
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FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
时代汽车
装置主机的一侧设有左固定板,装置主机与 左固定板紧密焊接,装置主机的一侧设有右 固定板,装置主机与右固定壳紧密焊接,装 置主机的一侧设有电控部件,电控部件与装 置主机电性连接,装置主机的底部设有转子, 转子与装置主机信号连接,装置主机的内部 设有电机,电机贯穿设置于装置主机中,电 机的一侧设有蜗轮,蜗轮嵌入设置在电机中, 蜗轮的一侧设有螺母和主丝杠,主丝杠与蜗 轮通过螺母固定连接,主丝杠的一侧设有非 自锁螺栓,非自锁螺栓贯穿设置在主丝杠中, 主丝杠的一侧设有平键,平键贯穿设置于主 丝杠中,平键的一侧设有副丝杠,平键与副 丝杠紧密焊接,电机的一侧设有制动杆,制 动杆贯穿设置于电机中,制动杆的一侧设有 碟刹固定器,碟刹固定器与制动杆紧密焊接, 制动杆的一侧设有旋转五角螺母,旋转五角 螺母贯穿设置于制动杆中,制动杆的一侧设 有活塞,活塞与制动杆紧密连接。油刹管的 一侧设有油管连接头,油管连接头嵌入设置 在油刹管中。副丝杠的一侧设有驱动机构, 驱动机构与副丝杠紧密焊接。散热器保护壳 的顶端设有散热孔,散热孔贯穿设置在散热 器保护壳中,装置主机的一侧设有五角螺母, 五角螺母嵌入设置在装置主机中,碟刹固定 器的底端设有摩擦片,摩擦片与制动杆通过 碟刹固定器连接。

制动器实验台的控制方法分析

制动器实验台的控制方法分析
制 动器 实 验 台 硇 控 制 方 法 分 析
黑 河学 院数 学 系 王 烨
[ 摘 要] 制动 系统是 汽车的重要 系统, 了检测制动 器的综合性能 , 为 需要进行 大量路试 , 但是在设 计阶段 无法路试 。而传统的汽车 电惯 量 是 制 动 试 验 系统 采 用 机 械 惯 量 盘 模 拟 汽 车 运 动 惯 量 , 种 系 统体 积 大 、 这 惯量 调 整 困 难 、 动 化 程 度 不 高。 针 对 这 些 问题 , 文 制 本 采 用制动 器试验 台的控 书 方法分析并检测制动 器的综合性能 。首 先, 文建立基 本的常微 分模 型来解决电动机驱动 电流的 问题 , l 本 其 次, 是根据 已知 附表 的数据 , 别对转速和扭矩与对应的 时间应 用MA AB软件拟合 出两个函数进而建立 了能量差微 分模型。 分 TL [ 关键词 ] 机械惯量 瞬时转速 能量差
现代 汽车工业正 经历 巨大 的变革 , 大幅度提高产 量的同时对 汽 为 7 1 k / 。 在 80 g m 的飞轮求 出其 对应的转动惯 量 , 在此基础上 与基础惯量 车性 能 、 质量提 出了更高 的要 求。此外 , 新科 技迅速投 入使用 , 车型 变 分别组合 可得到八种数值 的机械惯量 。 化 日 月异 , 新 这些都对汽车测试技术提 出了更高 的要求 , 要在较 短的时 22 .模型假设 间内就 能测试 出汽车的各项性能指标 。为新车 的研究 开发和新 技术 的 221 ..假设 飞轮 的密度均匀分布 ; 使用提 供可靠 的数据 , 汽车 的制动 器性能 就是其 中重要 的一项指标 。 2. .2假设 飞轮由无 限连续 飞轮 圈组成 ; 2 为了检测制 动器的综合性 能需要在各 种不同情况下 进行大量 的路 试。 23 -变量说 明与名词解 释 但是, 车辆设计阶段无法路试 , 只能在专 门的制 动器试 验台上对所设计 转动惯量 ( 单位 : 优 ) 埒 ; 的路试进行模 拟实验 。被试验 的制 动器安装在 主轴的一端 , 当制动器 h—— 飞轮的厚度 ( , 单位 : ) m ; 工作时会使主轴减速 。试验 台工作 时 , 电动机拖动主轴和飞轮旋转 , 达 r —— 飞轮 的半径 ( 单位为 m ) ; 到与设定 的车速相 当的转速 ( 拟试验 中可认 为主轴的角速度 始终一 模 f 。 —— 飞轮的密度 ( 单位为 k/ 。 gm ) 致) 电动机在断 电的同时施加制 动 , 足设定的条件时就称为完成一 当满 24 -模型的建立与求解 次制动 。 由于飞轮 的形状规则 , 而且是 密度 均匀分布的规则刚体 , 以将其 可 ( ) 车辆单 个前 轮的滚 动半 径为 02 6 制 动时 承受 的载荷 为 1设 . m, 8 进行无 限分割 , 对质量进行积分 即是其转动惯量 , 其基本表达式为 : 6 3 N, 2 0 求等效 的转 动惯量 。 I=I d i rm () 2 飞轮组 由 3 个外直径 1 内直径 0 m的环形 钢制飞轮组成 , m、 . 2 厚 度分别 为 00 9 m、.74 016 m, 材密度为 7 1k/ 基础惯量 .3 2 00 8m、. 8 钢 5 80 gm , 1Z 2r hD7d r f 【 为 lk ・ 问可以组成哪些机械惯量?设 电动机能补偿 的能量 相应 的 Ogm , Iprr 2h3  ̄i d 惯量 的范 围为卜3 , ]g m , 于问题 ( ) 03 k ・ 对 0 1 中得到 的等效 的转 动惯量 , 2 Fd 3r 需要用 电动机补偿 多大的惯量 。 ( ) 立 电动机驱 动电流依 赖 于可观测 量的数学 模型 。在问题 1 3建 解上式积分得 和问题 ( ) 2 的条件下 , 假设制 动减 速度为常数 , 初始速度为 5 k / , 动 0 m h制 I 2 () i r = 4 () 3 50 .秒后 车速 为零 , 计算 驱动电流。 把 h =O 3 2 1 . 9 带人( ) I = 99钾 0 3得 t 2 . 9 1问题 ( ) 析 . 1解 把 h 一O 7 4 2 . 8 带入 ( ) 0 3 得 =5 . 埒 98 9 11 .问题分析 在 汽车路试 时 , 路试 的车辆的指定 车轮在制动 时承受载荷 。那 么 把 h =016 带人( ) 厶:1 9 1 3 . 8 5 3得 1. 幻 9 我们 在制动 器试验 台上可 以将这个载 荷在车辆平 动时具有 的能量 ( 即 因此厚度分别 为 009 、.7 4m 、.58m , .3 2m 00 8 016 钢材 密度 为 7 1 80 汽车的动能 ) 等效的转 化为试验 台上飞轮和主轴 等机构转动 时具有的 / 的飞轮对应的转动惯量分别为 2 .9 5 .8 199 姆 m 基础惯 。 99 、99 、 1.1 , 能量 ( 即转动动能 ) 。在 问题 ( ) 制动时承受的载荷可理解为汽车本 量 为 1 1 中, 0钾 m 。则 可 以组 成 1 , 99 , 99 ,199 , 99 , 5 ., O 3 . 6. 9 8 2 .1惯 量。 19 9 2 9 8 j 8 . , 1. 电 . 的八种数 值的机 械惯 量。用第 ( ) 8 8 _ , m 1 问得 到 的有 效 1 模 型假设 . 2 转动惯量分别减去以上八个机械惯量得到的补偿 惯量分 别为 : 121 ..假设 忽略汽车重力势能 ; 5 . —1 =4 . 蟹 。 1 9 0 19 9 9 1 .假设 路试 时轮胎 与地面 的摩擦力 无穷 大即轮 胎与地 面无滑 .2 2

电子手刹EPB和自动驻车AUTO-HOLD原理解析

电子手刹EPB和自动驻车AUTO-HOLD原理解析

电子手刹EPB和自动驻车AUTO-HOLD原理解析电子手刹EPB 和自动驻车AUTO HOLD 原理解析电子手刹EPB 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。

有些电子手刹就是用一个开关控制一个电机带动卷线器,或者是电机驱动螺杆,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。

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。

电子手刹相对于普通的拉杆手刹,附加的控制功能:动态起动辅助功能: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,假如驾驶员无法控制刹车(刹车踏板故障、新手没有刹车意识、驾驶员睡着了等情况),通过拉起手刹按键,车辆会紧急制动,注意:此时车辆的刹车并非机械的驻车手刹,高速情况下,紧急制动是通过ESP控制单元以略小于全力刹车的力道对全部四个车轮进行液压制动,而当车辆接近静止状态时,才能直接用电子手刹来降速或驻车。

例如大众的电子手刹在7km/h以上的速度是就是如此,而只有当速度在7km/h以下时,才是直接施以驻车手刹制动。

电子机械制动系统的夹紧力控制策略研究

电子机械制动系统的夹紧力控制策略研究

器 、减速机构 以及制动钳块和制 动盘组成 ,在一般情况下 ,对电动机 的 控制采用 的是位置环以及速度环等相关设备 的串联的控制架构。E M B是
以电能作为能量来 源的,也是制动系统的制动执行机构 ,电子机械制动
的控制策略将对路 面有较好的适应性 ,并且控制效果不错 ,但是如果 进

系统性能的好坏直接影响了制动的效果 ,传统的电子机械制动系统中电
动系统的结构更加 的简洁 r 叮靠 ,பைடு நூலகம்能更加的全面并且便于管理。 目前我 国的电子机械制动系统相 比于发达 国家 ,还是存在着较大的差距 ,那么
是 电流环 , 但是在 E M B中 , 无刷直流 电机决定 了夹紧力的大小 , 并且直 接影响着车辆的滑移率 ,也就是说为 了实现对转矩的精确控制 ,需要安 装夹紧力传感器 ,并且对无刷直流 电机进行闭环控制。
电子机械制动系统的夹紧力控制策略研究
苑 昌晟 于雁竹 文智慧 周依涵 大连理工 大学 辽 宁 大连 l 1 6 0 0 0 【 摘 要 】电子机械 制动系统 ( E M B ) 是一种用 电动机来驱动制动钳块 ,从 而实现车辆制动功 能的一种新型 的制动 系统 ,这 一系统 具有 高效环保和 结构 紧凑等优势 ,并且还 能够很好 的和防锁 死刹车 系统 ( A B S ) 、牵 引力控制 系统 ( T C S ) 等 系统进行协 同控制 ,这 一系统将 最终取 代传 统的制动 系 统 随着社会经济 的迅速发展 ,人们的生活水平也都得到 了一定的提 高,那么传统的车辆制动 系 统 已经不能够满足人们对 于车辆 的安全性 能需 求, 所 以很多 国家都展开 了对 电子机械制动 系统的研究 本文具体分析 了电子机械制动 系统 ,并探 究了电子机械制动 系统 的夹紧力控制策略 ,希望对 汽 车业 的发展有一定 的裨益 。 . 【 关键词 】电子机械制动 系统 夹紧力控制 策略 . 中图分类号 :U 4 6 3文献标识码:B 文章编号 :1 0 0 9 — 4 0 6 7 ( 2 0 1 4 ) 1 4 . 7 2 . O l 引言 在未来安全 、节能以及环保是汽车业发展 的主要方 向,那么就需要 加强对相关技术 的研究 ,给未来汽车业的发展奠定一定的基础 ,汽车制 动技术随着社会经济不断的发展 ,逐渐提出了更 高的要求 ,不仅要求制
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电子机械式制动器的控制方法分析
摘要:从第一辆真正汽车诞生到现在,汽车行业经过了上百年的发展,从而使
汽车的功能变得更加的丰富,性能也更加的卓越,并且全球汽车尤其是我国的汽
车保有量在逐年上升。

但汽车数量增多的同时多发的交通事故也导致了较多的问题,导致消费者在选择汽车时首先考虑的是汽车的安全性能。

汽车的制动安全性
最为汽车最基本也是最重要的指标,对保证乘车人员的人身安全至关重要。

根据
目前的发展情况,电子机械式制动系统正成为多数汽车厂商的首选。

为了进一步
了解电子机械式制动器,本文对电子式制动器的原理进行了详细的介绍,同时对
其控制方式进行了具体的分析,对汽车制动系统的进一步发展与完善能够起到一
定的借鉴作用。

关键词:机械式制动器;电子;控制方法
1 电子机械式制动器概述
1.1 电子机械式制动器的组成及原理
电子机械式制动器简称EMB,而目前常用的电子机械式制动器主要由电子制动踏板、通
信网络、EMB电机控制器、电机以及EMB控制器组成。

而EMB具体工作原理主要为以下过程:首先通过防抱死制动系统(简称ABS)、车身电子稳定系统(简称ESP)以及电子制动
踏板等将信号传输到EMB控制器当中,利用控制器的算法进行相应的运算,传出目标制动力的信号并传输到EMB电机制动器当中。

然后电机制动器根据得到的信号对电机输出力矩的大小以及方向进行调整,最终使制动力的大小达到合适的状态。

其中EMB执行器包括三部分,分别为能够进行减速增扭的减速装置、能够实现电能向机械能转化的电机、能够将电机的旋
转运动转变为直线运动的运动转换装置。

而电子制动踏板能够将踏板的位移以及速度转变为
电信号,通信网络能够将EMB的内部控制信号与其他控制系统之间相互的信号传递。

在实际工作过程中,EMB按照不同控制系统输入的信号,同提前设置完成的数据进行比较,从而对是否需要进行制动以及需要的制动力的大小进行判断。

之后将具体的制动力大小
的信号传输到EMB控制器以及电机控制器当中,进而使EMB执行器能够产生对应的制动力。

1.2 电子机械式制动器的特点分析
同原有的制动系统相比,电子机械式制动器的优势更加明显。

首先从结构上看,与传统
的控制系统不同的是,EMB没有液压管路以及制动主缸等部件,从而使得整体的结构更加的
简单,能够使设备的装备更加容易,同时便于后期的维修。

其次从可靠性上看,EMB的结构
使用的是模块化的形式,因此接口连接更加牢固,从而使制动的可靠性更高。

此外从精确性
上看,EMB的电信号能够进行更为快速准确的传输,精确性明显优于传统的机械制动系统,
并且因为制动时间短,能够明显降低制动距离。

而从整体性能上看,EMB兼容性更强,能够
比较容易的同ABS、ESP等不同的控制系统进行配合,从而使制动系统具备较高的性能。


后从适应性上看,EMB的升级改进更为容易,对环境以及车型的适应性更强,并且汽车的整
体噪声与振动较低,舒适性也更好一些。

尽管EMB优势比较明显,但现阶段其还存着一些问题,具体如下:(1)EMB系统采用
的较多的电子元件,从而大幅的提高的速度与效率,但出现故障的频率也高,一旦出现问题
不能够得到及时的发现与解决,导致系统电子电路的可靠性较差。

(2)在安全性上,EMB
对于现实行车过程中的恶劣环境能否适应,对高温和严寒的适应情况还需要进行较多的模拟
检验;此外,电子电路的抗电磁干扰能力还需要进一步的验证才能得知;经济性上,因为EMB使用了较多的先进技术,因此导致其实际的成本会明显的高于传统的制动系统。

(3)从汽车的整体设计角度进行分析,因为EMB执行机构的存在,会导致在布置其他结构时会出现困难,进而对汽车的整体性能产生影响。

2 控制方法分析
2.1 ABS+EBD 综合控制分析
EBD简称电子制动力分配装置,其与ABS在汽车的制动过程中都有非常重要的作用。

ABS是汽车车轮马上将会出现抱死的情况时发挥作用,提升行车的安全系数,而EBD则是在汽车制动的初期就对制动力进行控制,通过将ABS与EBD进行结合,则能够使汽车的制动性能得到较为明显的提升。

EBD的控制子程序按照前后轮的参考因素不同,主要分为以下两种:(1)以滑移率作为参考因素,假如汽车后轮的滑移率低于前轮的滑移率时,在某个数值的附近能够得到一个最优的分配关系。

可以先调节后轮的制动力,之后对前轮的制动力进行调节,或者只是对后轮进行调节也可以。

为了能够利用滑移率对制动力进行更好的分配,需要在滑移率较低时对EBD进行控制,因此这种方法需要车辆车轮的滑移率具有较高的精度。

(2)以车轮速度作为参考,因为能够对轮速的信号进行反应,因此控制的实时性更强,从而使这种方法具有较强的实用性。

车辆在行驶过程中,为了增加后轮的制动力,可以对前后轮的转速进行调整,使后轮的转速小于前轮的,为了得到合适的转速,通常都是对制动压力进行调整,同时按照低速的后轮与高速的前轮的速度差值当做参照因素。

ABS的控制子程序同样也是两种:(1)通过检测车轮的速度信号,ABS能够进行判断,按照提前设置的参数,向车轮的制动装置输出调节信号与调节大小,进而进行制动。

(2)根据滑移率测定装置输出的信号进行反映,输出调整车轮制动力的信号,从而完成制动力的调整。

ABS的控制方法对制动性能会产生十分直接的影响,如果在制动过程中存在较高的非线性因素,只通过建立数学模型是难以实现的。

而以经验作为基础的控制方法则需要通过进行大量的实验才能够得到测定控制参数的大概范围,因此这种方法不可取。

目前非常流行的仿真技术则能够避免上述问题,因此应用的十分广泛。

2.2 EMB 硬件在环技术分析
随着近几年CAE技术的快速发展,越来越多的汽车厂商在汽车的设计制造环节中应用仿真模拟等技术,通过运用高速运行的实时仿真模型在真实的模拟环境中进行运行分析,取代传统的真实环境汽车实验,从而能够将需要测试的细节在模型中逐个体现并得到反馈,根据反馈的内容在对相关的设计进行进一步的完善与修改。

通过采用这种方法在保证了实验效果的基础上能够显著降低时间与人力成本,缩短汽车研发设计的周期,使工作的效率能够得到较大的提高。

因此可以将这种技术应用在EMB系统的进一步完善与开发环节当中。

EMB硬件在环仿真实验平台包括:EMB控制执行系统、电子制动踏板以及数据采集系统等组成,通过建立数学模型取代汽车与道路的实际情况,从而使实验的硬件要求显著降低。

3 结论
现阶段,汽车行业的竞争日益激烈,为了能够更好的发展,电子机械式制动器凭借其在汽车制动上的卓越性能,逐渐成为多数汽车厂家的首要选择。

本文从原理、结构以及特点对电子机械式制动器进行了详细的介绍,在此基础上对其控制方法进行了具体的分析。

不过本文在分析的角度上还不够全面,因此其他有关电子机械式制动器的特点还需要进行更深入的分析,同时现阶段的电子机械式制动器还存在较大能够继续完善与改进的地方,希望本文能够对相关的研究设计人员在实际工作中有一定的帮助。

参考文献:
[1]胡宗梅. 汽车制动性能评价与建议系统的开发研究[D]. 华东交通大学,2009.
[2]谭树梁. 轻型汽车电子机械制动执行器及硬件在环试验台研究[D]. 吉林大学,2008.
[3]张猛. 电子机械制动系统(EMB)试验台的开发[D]. 清华大学,2004.。

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