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汽車(chē)電子制動(dòng)系統的研究初探
作者：
時(shí)間：2013-12-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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(3)裝用電機控制的執行器，要求高性?xún)r(jià)比的半導體具有較好的高溫性能，以承受在制動(dòng)執行器附近產(chǎn)生的高溫。另外，需要開(kāi)發(fā)輕的低價(jià)位的車(chē)輛制動(dòng)器，而且由于輪轂尺寸的限制，尺寸要滿(mǎn)足設計要求。
(4)抗干擾處理。車(chē)輛在運行過(guò)程中會(huì )有各種干擾信號，如何消除這些干擾信號造成的影響，控制系統的軟件和硬件如何實(shí)現部件化以適應不同種類(lèi)的車(chē)型需要，如何實(shí)現底瘟的部件化，是一個(gè)重要的難題。只有將制動(dòng)、轉向、懸架、導航等系統綜合考慮，從算法上部件化，建立數據總線(xiàn)系統，才能以最低的成本獲得最好的控制系統。
隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，上述各種問(wèn)題會(huì )逐步得到解決，電子制動(dòng)控制系統會(huì )真正代替傳統的以液壓為主的制動(dòng)控制系統，其示意圖見(jiàn)圖3。 
同時(shí)，隨著(zhù)其它汽車(chē)電子技術(shù)特別是超大規模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。汽車(chē)電子制動(dòng)控制系統將與其它汽車(chē)電子系統如電子懸架、電子轉向、電子導航、無(wú)人駕駛系統等融合在一起成為綜合的汽車(chē)電子控制系統，未來(lái)的汽車(chē)中就不存在孤立的制動(dòng)控制系統，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，并將逐漸代替常規的控制系統，全面實(shí)現車(chē)輛控制的智能化。
5 電子制動(dòng)系統原理樣機的模塊化設計
(1)車(chē)輪制動(dòng)模塊
車(chē)輪制動(dòng)模塊由制動(dòng)執行器、制動(dòng)執行器ECU等組成。整車(chē)共4個(gè)車(chē)輪制動(dòng)模塊，其結構如圖4所示。該執行器采用了電機內置結構，其最大特點(diǎn)是模塊化，整個(gè)機構分為3個(gè)獨立模塊：驅動(dòng)電機、行星齒輪減速部分、把螺旋運動(dòng)變成絲杠直線(xiàn)運動(dòng)的行星滾子螺旋傳動(dòng)部分。
驅動(dòng)電機的選擇：由于永磁無(wú)刷直流力矩電機的無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，選定它作為制動(dòng)電機。把電動(dòng)機安裝在車(chē)輪輪轂內，既提高了車(chē)體空間的利用率又舍棄了傳統的離合器、減速器、傳動(dòng)橋等機械傳動(dòng)部件，使整車(chē)重量減輕，降低了機械傳動(dòng)損耗，并具有更靈活的行駛驅動(dòng)特性。由于執行器經(jīng)常在堵轉狀態(tài)下工作，要求電機的堵轉特性好，允許長(cháng)時(shí)間堵轉，且要求電機的空載轉速盡可能高。在正常狀態(tài)下，通過(guò)調節電機輸入電流的變化，實(shí)現電機輸出扭矩的變化。
減速機構的選擇：行星齒輪減速機構。降低電機轉速，增大輸出扭矩，并有一定的軸向承載能力。
滾珠絲杠副：把電機輸出的旋轉運動(dòng)變成絲杠的直線(xiàn)運動(dòng)，對制動(dòng)鉗施加壓力，產(chǎn)生制動(dòng)力。
制動(dòng)器：盤(pán)式和鼓式制動(dòng)器。
傳感器：輪速、壓力和角位移傳感器。
(2)中央電子控制單元
作為電子制動(dòng)系統的核心，ECU要接受制動(dòng)踏板發(fā)出的信號，控制制動(dòng)器制動(dòng)；接受駐車(chē)制動(dòng)信號，控制駐車(chē)制動(dòng)；接受車(chē)輪傳感器信號，識別車(chē)輪是否抱死、打滑等，控制車(chē)輪制動(dòng)力，實(shí)現防抱死和驅動(dòng)防滑。由于未來(lái)車(chē)輛中各種控制系統，如衛星定位、導航、自動(dòng)變速、無(wú)級轉向、懸架系統等的控制系統與制動(dòng)控制系統高度集成，所以ECU還得兼顧這些系統的控制。
(3)電子踏板模塊
它帶有踏板感覺(jué)模擬器和用以感知駕駛意愿的傳感器。電子制動(dòng)系統取消了傳統液(氣)壓制動(dòng)系統中機械式傳力機構和真空助力器，取而代之的是踏板模擬器。它將作用在踏板上的力和速度轉化為電信號，送給中央ECU。踏板模擬器的輸入輸出特性曲線(xiàn)要符合人們的駕駛習慣，并根據人體工程學(xué)設計以提高舒適性和安全性。
6 展望
隨著(zhù)其它汽車(chē)電子技術(shù)特別是超大規模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本不斷下降。汽車(chē)電子制動(dòng)控制系統將與其它汽車(chē)電子系統如電子懸架、電子轉向、電子導航、無(wú)人駕駛系統等融合在一起成為綜合的汽車(chē)電子控制系統，未來(lái)汽車(chē)中不 存在孤立的制動(dòng)控制系統，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，并將逐漸代替常規的控制系統，全面實(shí)現車(chē)輛控制的智能化。預計，到2010年40％歐洲生產(chǎn)的汽車(chē)將采用X-by-Wire技術(shù)。隨著(zhù)X—by-Wire的發(fā)展，Brake-by-Wire、Thrust-by-Wire、Steer-by-Wire、Shift-by- Wire等by-Wire系統將成為X-by-Wire系統的各個(gè)子系統，它們之間會(huì )有一些數據共享，將有一個(gè)更大的通訊系統來(lái)實(shí)現之間的通訊，從而使整個(gè)汽車(chē)成為一個(gè)完全的X-by—Wire系統。不過(guò)，汽車(chē)電子制動(dòng)系統的發(fā)展受到整個(gè)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的制約，只有巨大的現有及潛在的汽車(chē)市場(chǎng)吸引，各種先進(jìn)的汽車(chē)電子、信息以及各種智能技術(shù)才能不斷應用到汽車(chē)制動(dòng)控制系統中，同時(shí)也需要國際及國內相關(guān)法規健全，電子制動(dòng)系統才會(huì )真正批量應用到汽車(chē)中。(end)
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