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論電子機械制動(dòng)系統的設計和研究
0.引言
機械工程碩士論文規范電子機械系統(Eleetromeehanical Braking System)又可以簡(jiǎn)稱(chēng)為EMB，是一種新型的制動(dòng)系統，具有傳統的液壓制動(dòng)系統所不具備的一些特點(diǎn)。隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，工業(yè)上對于相應的制定性能的要求越來(lái)越高。目前狀況下，防抱死制動(dòng)系統(ABS)、牽引力控制系統(TCS)、電子穩定性控制程序(ESP)以及主動(dòng)避撞技術(shù)(ACC)已經(jīng)融入到了相應的制動(dòng)系統當中去。雖然傳統的液壓制動(dòng)系統已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)較為成熟的階段，但是這些新系統或技術(shù)的融入，使得相應的制動(dòng)系統的結構變得十分復雜，這也在很大程度上給其裝配以及維修等造成不便。而電子機械制動(dòng)系統則相對簡(jiǎn)單快捷、功能相對齊全與穩定，在很大程度上適應了汽車(chē)業(yè)的發(fā)展。
1.電子機械制動(dòng)系統(EMB)
1.1 電子機械制動(dòng)系統的簡(jiǎn)介
電子機械系統主要有兩部分組成，分別是電子控制系統以及機械控制系統。它主要是將相應的電動(dòng)機進(jìn)行集成。并裝置于車(chē)輪制動(dòng)器，這樣一來(lái)。通過(guò)運用電制動(dòng)取代原先的液壓制動(dòng)，在很大程度上強化了所產(chǎn)生的制動(dòng)力。電子機械制動(dòng)系統的運行中，不含有任何油液，它是一種純粹電路系統。在傳統的液壓制動(dòng)系統中，進(jìn)行制動(dòng)都是通過(guò)油壓的方式。而在新型的電子機械制動(dòng)系統中，一些油壓管線(xiàn)以及油壓元件已經(jīng)完全被相應的電子線(xiàn)路與元件所替代。其制動(dòng)系統主要是通過(guò)電制動(dòng)控制單元(ECU)來(lái)進(jìn)行相應的控制的，而制動(dòng)器ECU又分別控制著(zhù)相應的制動(dòng)器。
1.2 電子機械制動(dòng)系統的組成
電子機械制動(dòng)系統的組成主要是三大主要部分以及一些零散的部件，三大主要部分分別是制動(dòng)系統ECU、車(chē)輪制動(dòng)模塊以及電子踏板模塊。
1.2.1 制動(dòng)系統
ECU這一系統的主要功能是：對踏板發(fā)出的相應信號進(jìn)行接收，以此來(lái)進(jìn)行對制動(dòng)器制動(dòng)的控制：對駐車(chē)制動(dòng)的相應信號進(jìn)行有效的接收，來(lái)進(jìn)行對于駐車(chē)制動(dòng)的控制;除此之外，它還進(jìn)行對于車(chē)輪傳感器相關(guān)信號的接收，來(lái)進(jìn)行對于車(chē)輪故障問(wèn)題的判斷與分析;最后，它還管理著(zhù)整個(gè)制定系統的電源，進(jìn)行相應的電流分配。
1.2.2 車(chē)輪的制動(dòng)模塊
這一模塊的重要性較強，它是整個(gè)制動(dòng)系統的執行元件，負責對整個(gè)系統執行一定的操作。它主要是由兩個(gè)部分組成，分別是車(chē)輪制動(dòng)的執行器以及車(chē)輪制動(dòng)執行器的控制器。對于車(chē)輪制動(dòng)模塊的控制，所采用的方式是電力制動(dòng)以及電子制動(dòng)。這兩種制動(dòng)方式的作用也是存在差異的，電力制動(dòng)主要是對電信號的輸入進(jìn)行控制，而電子制動(dòng)則主要是對供能電流輸入進(jìn)行相應的控制。
1.2.3 電子踏板模塊
這一模塊在整個(gè)電子機械制動(dòng)系統中的作用也是不容小視的，它主要產(chǎn)生出所需要的踏板力，并進(jìn)行一定的轉換。轉換過(guò)程主要是將踏板上相應的力量與速度轉換成為相應的電信號，進(jìn)而進(jìn)一步傳輸到制動(dòng)系統ECU。而制動(dòng)系統ECU可以進(jìn)行一定程度上的編程，它通過(guò)編程再將相應的電流轉入到其他模塊，以此來(lái)進(jìn)行對于制動(dòng)力輸出的相應控制。這樣一來(lái)，就在很大程度上實(shí)現對于制動(dòng)響應速度的有效提高.在其制動(dòng)的性能上得到了進(jìn)步。
1.2.4 除了制動(dòng)系統ECU、車(chē)輪制動(dòng)模塊以及電子踏板模塊三大部分以外，電子機械制動(dòng)系統還存在著(zhù)其他的一些部件。有駐車(chē)驅動(dòng)按鈕、電動(dòng)機、轉速傳感器、制動(dòng)輪等。
1.3 電子機械制動(dòng)系統的工作原理
新型的電子機械制動(dòng)系統與傳統的液壓制動(dòng)系統在制動(dòng)原理方面是相同的，因為兩種制動(dòng)系統的車(chē)輪以及制動(dòng)裝置的主要構造是相似的。而其主要的差異表現在新型的電子機械制動(dòng)系統中，并不存在液壓源、液壓作動(dòng)裝置，取而代之的是電源以及機電作動(dòng)器。而其相應的制動(dòng)力，主要產(chǎn)生于電機，電子控制器控制了制動(dòng)力的大小。在這一系統中，存在著(zhù)相應的制動(dòng)執行器，而對其進(jìn)行控制的部件主要是其動(dòng)力控制單元，電子機械制動(dòng)系統內部的中心控制模塊來(lái)實(shí)現對于控制信號的提供。
2.電子機械制動(dòng)系統的優(yōu)點(diǎn)以及需要改進(jìn)的不足之處
2.1 優(yōu)點(diǎn)
電子機械制動(dòng)系統擁有諸多優(yōu)點(diǎn)，第一，它可以有效的對于制動(dòng)距離進(jìn)行一定程度上的縮短，這樣一來(lái)，就對其穩定性進(jìn)行了優(yōu)化。其主要原因是相應的制動(dòng)執行器與制動(dòng)踏板之間是運用數據線(xiàn)進(jìn)行連接的。不想傳統的液壓以及機械連接，這樣一來(lái)就在很在程度上縮短了其作用的時(shí)間。第二，由于新型的電子機械制動(dòng)系統并不需要制動(dòng)液，這不僅促進(jìn)了環(huán)保，而且在很大程度上提高了安裝的速度以及質(zhì)量。第三，因為這一系統不需要安裝真空增壓器，所以在很大程度上增大了空間。第四，電子智能控制的功能較強，可以進(jìn)行對于相關(guān)配置的修改與改進(jìn)，其能動(dòng)性較強。第五，在規劃中，可以進(jìn)行與交通管理系統的聯(lián)網(wǎng)，對于資料的搜集以及分析十分方便。
2.2 不足之處
然而，電子機械制動(dòng)系統還剛剛處于發(fā)展階段，還存在著(zhù)一些不足。第一，對于力矩電機的相關(guān)設計，因為在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，相應的制動(dòng)墊塊與制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行接觸，其力矩電機將會(huì )被限制。所以對于力矩電機的設計，需要將其引導向體積小、能夠適應各種環(huán)境的方向發(fā)展。第二，制動(dòng)執行機構的設計問(wèn)題，其內部存在著(zhù)較多的零件，且相應的體積較大，與發(fā)展需要并不符合。第三。進(jìn)行對于電子機械制動(dòng)系統的設計的成本相對較高，增加了相關(guān)部門(mén)的壓力，所以進(jìn)行對于成本的降低十分需要。這樣一來(lái)，將會(huì )推動(dòng)電子機械制動(dòng)系統的進(jìn)一步發(fā)展。
3.結論
我們主要對電子機械的制動(dòng)系統進(jìn)行相應的設計以及研究。電子機械系統(Electromechanical Braking System)又可以簡(jiǎn)稱(chēng)為EMB。它的制動(dòng)執行器主要為電驅動(dòng)元件，有一定的特點(diǎn)與優(yōu)越性，主要表現在不含相應的制動(dòng)液體、反應的速度快以及其相關(guān)性能具有一定的穩定性。目前情況下，電子機械制動(dòng)系統的設計與研究已經(jīng)取得了一定程度上的進(jìn)展。而在我國，對于這方面的研究才剛剛起步。我們介紹了其相應的組成部分、工作原理以及優(yōu)缺點(diǎn)。相對于傳統的制動(dòng)系統，電子機械制動(dòng)系統的可靠性較高，能夠更好的適應產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
【參考文獻】
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