汽車電子機(jī)械制動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展研究

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1、汽車電子機(jī)械制動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展研究 　　這篇機(jī)械工程師論文發(fā)表了電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展研究，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展與生活品質(zhì)的不斷提升，人們對(duì)汽車提出了越來(lái)越大的要求。論文闡述了電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的意義，分析了電子機(jī)械制動(dòng)的工作原理與性能特點(diǎn)，對(duì)電子機(jī)械制動(dòng)的關(guān)健技術(shù)展開(kāi)探討。 　　[關(guān)鍵詞]機(jī)械工程師論文,汽車;電子;機(jī)械;制動(dòng)系統(tǒng);技術(shù) 　　引言 　　安全、綠色、節(jié)能已成為未來(lái)汽車發(fā)展的總體趨勢(shì)。機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)是汽車結(jié)構(gòu)中一個(gè)主要構(gòu)成，關(guān)系到汽車的安全性能?，F(xiàn)階段，在汽車盛行的時(shí)代，提升汽車制

2、動(dòng)的安全性顯得異常重要?？梢杂行У乇苊饨煌ㄊ鹿实陌l(fā)生。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，帶動(dòng)了汽車制動(dòng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，研發(fā)了更為先進(jìn)的機(jī)械制動(dòng)技術(shù)。 　　1電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的意義 　　近年來(lái)，我國(guó)的汽車行業(yè)發(fā)展迅猛。據(jù)相關(guān)資料的統(tǒng)計(jì)顯示，12年國(guó)家汽車銷量創(chuàng)歷史新高，穩(wěn)居世界第一位。隨之而來(lái)的是我國(guó)的汽車制造業(yè)的發(fā)展，汽車企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升。然而，隨著環(huán)境的污染越來(lái)越嚴(yán)重、全球變暖以及能源匱乏等問(wèn)題的產(chǎn)生，國(guó)家大力提倡節(jié)能環(huán)保、綠色生產(chǎn)的理念。所以，探索以電動(dòng)汽車為主的新能源汽車成為今后相關(guān)行業(yè)發(fā)展的必由之路。世界能源署的領(lǐng)導(dǎo)人也表示，以純電動(dòng)的汽車與插

3、電型的混合動(dòng)力汽車為主導(dǎo)的新能源汽車會(huì)得到迅速發(fā)展，并預(yù)計(jì)到2050年的新能源汽車在全球的年均銷量可以過(guò)億。綠色節(jié)能的汽車具有良好的安全、節(jié)能、環(huán)保的性能，一定會(huì)獲得較快的發(fā)展。而今后的電動(dòng)汽車將會(huì)以線控制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)代替液壓的制動(dòng)系統(tǒng)，特別是電子機(jī)械的制動(dòng)系統(tǒng)。 　　另外，盡管中國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展較快，然而對(duì)于新產(chǎn)品的研發(fā)方面依然有待于提升。尤其是開(kāi)發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的制動(dòng)器對(duì)于推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí)有著深刻的意義。電子機(jī)械的制動(dòng)設(shè)備能夠發(fā)揮良好的性能，如響應(yīng)迅速，控制的精確度高等，這樣可以更好地降低制動(dòng)的距離，進(jìn)而降低交通事故的發(fā)生機(jī)率，極大的提升了汽車行駛的安全性能，可見(jiàn)，積極發(fā)展線控的制動(dòng)

4、技術(shù)在當(dāng)前具有重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。07年5月，相關(guān)的汽車生產(chǎn)廠家對(duì)寶馬汽車展開(kāi)在結(jié)冰河面上的制動(dòng)性能測(cè)試，裝有線控制動(dòng)系統(tǒng)比裝有ABS的液壓制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)距離縮短了15%。不管是從安全性能、生態(tài)環(huán)保性能以及汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)等方面，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)線控的制動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)于促進(jìn)汽車企業(yè)的發(fā)展、提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)為皆具有重大作用。 　　2汽車電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 　　目前電子機(jī)械制動(dòng)技術(shù)已成為國(guó)外企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。在1999年的法蘭克福車展上，Bosch公司展出了被認(rèn)為是電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)前身的電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(Electw---HydraulieBraking，EHB)

5、。此后Bosch和Daimler---Chrysler就在研究用于商業(yè)的EHB系統(tǒng)。日前已經(jīng)有一些廠商將EHB系統(tǒng)應(yīng)用到汽車的批量生產(chǎn)中，如2004奔馳CLK敞篷版、SLS00。從20世紀(jì)90年代起，一些著名的汽車電子零部件廠商陸續(xù)開(kāi)始了與電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)(EMB)相關(guān)的研究。ContinentalTeves公司已經(jīng)有了比較成型的試驗(yàn)品，推出了幾代電子機(jī)械式制動(dòng)執(zhí)行器。Bosch、Siemens也都取得了各自的研究成果，并申請(qǐng)了一系列專利。TRW也在進(jìn)行電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(線控制動(dòng)系統(tǒng))的研究。目前EMB仍在試驗(yàn)階段中，并無(wú)批量裝車產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。而國(guó)內(nèi)在這方面的研究才剛剛起步。 　

6、　3電子機(jī)械的制動(dòng)系統(tǒng)體現(xiàn)的特征 　　與傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)相比，電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)：l)縮短制動(dòng)距離，優(yōu)化穩(wěn)定性;由于制動(dòng)執(zhí)行器和制動(dòng)踏板之間沒(méi)有了液壓和機(jī)械連接，取而代之的是數(shù)據(jù)線，無(wú)疑這將大大的減少制動(dòng)器起作用的時(shí)間，進(jìn)而有效地縮短制動(dòng)距離;2)無(wú)需制動(dòng)液，有利于環(huán)保，不僅安裝更加簡(jiǎn)單、快速，也有助于提高系統(tǒng)的再利用性，同時(shí)也減少了系統(tǒng)的重量;3)沒(méi)有了常規(guī)制動(dòng)系統(tǒng)的真空增壓器，減少了所需的空間，使機(jī)罩下的布局更加靈活，零件減少，安裝簡(jiǎn)易;4)制動(dòng)踏板可調(diào)，使舒適性和安全性更好、在ABS模式下踏板無(wú)回彈振動(dòng)，幾乎無(wú)噪音;5)可實(shí)現(xiàn)所有制動(dòng)和穩(wěn)定功能，如：BAS、EBD、

7、TCS、ESP、BA、ACE等;6)可方便地與未來(lái)的交通管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、可方便地集成附加功能，如電子駐車制動(dòng);7)一些高級(jí)的車輛控制系統(tǒng)，如主動(dòng)巡航控制系統(tǒng)可以很簡(jiǎn)單地通過(guò)數(shù)據(jù)總線與制動(dòng)系統(tǒng)相連，而其它一些簡(jiǎn)單的功能只需額外的軟件或傳感器連到制動(dòng)系統(tǒng)即可。EMB系統(tǒng)目前還有一些問(wèn)題，如由于汽車外部環(huán)境的變化和磨損，引起的制動(dòng)執(zhí)行器效率變化不定，這就給控制帶來(lái)了困難等。 　　4電子機(jī)械的制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)健技術(shù)探討 　　4.1執(zhí)行器的能量標(biāo)準(zhǔn) 　　采用全電的制動(dòng)系統(tǒng)，需要很多的電能，日前的12V車輛電器系統(tǒng)難以支持執(zhí)行電氣制動(dòng)的高功率需求。因此。建立42伏電壓系統(tǒng)十分重

8、要，同時(shí)需要解決高電壓帶來(lái)的安全問(wèn)題。 　　4.2關(guān)于容錯(cuò)的需求 　　在完全取消了液壓元件的系統(tǒng)中，沒(méi)有獨(dú)立的后備執(zhí)行系統(tǒng)。雖然許多技術(shù)能提高容錯(cuò)系統(tǒng)的安全性，更為根本的辦法還是提供后備系統(tǒng)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)或電子控制單元出現(xiàn)故障時(shí)，在不破壞現(xiàn)有系統(tǒng)完整性的情況下。啟用后備裝置。容錯(cuò)程度應(yīng)隨應(yīng)用場(chǎng)合不同而不同，但重要的傳感器和控制器都應(yīng)該有備份。另外，系統(tǒng)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的串行通信必須支持容錯(cuò)。而容錯(cuò)就需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的通信協(xié)議。因?yàn)楝F(xiàn)在車輛應(yīng)用的一些普通通信系統(tǒng)，如CAN等都不能滿足容錯(cuò)的要求，所以需要開(kāi)發(fā)一種新型的通信協(xié)議。目前世界上對(duì)協(xié)議研究的比較多，大體有TTP/C、Flex

9、Ray、ITCAN等幾種。 　　4.3制動(dòng)執(zhí)行設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn) 　　專用電機(jī)控制的制動(dòng)執(zhí)行器，要求高性價(jià)比的半導(dǎo)體具有較好的高溫性能，以承受在制動(dòng)執(zhí)行器附近產(chǎn)生的高溫。另外，需要開(kāi)發(fā)重量輕、低價(jià)位的車輛制動(dòng)器，而且由于輪轂尺寸的限制，它們的尺寸也需要滿足設(shè)計(jì)要求。 　　4.4抗干擾處理 　　車輛在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有各種干擾信號(hào)，目前常用兩種抗干擾控制系統(tǒng)：對(duì)稱式和非對(duì)稱式控制系統(tǒng)。對(duì)稱式抗干擾控制系統(tǒng)是用兩個(gè)相同的CPU和同樣的計(jì)算程序處理制動(dòng)信號(hào)。非對(duì)稱式抗干擾控制系統(tǒng)是用兩個(gè)不同的CPU和不一樣的計(jì)算程序處理制動(dòng)信號(hào)。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。

10、　　結(jié)束語(yǔ) 　　現(xiàn)代汽車的發(fā)展方向是模塊化、集成化、機(jī)電一體化，電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)正是這一發(fā)展趨勢(shì)的體現(xiàn)，它將取代以液壓或氣壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)。同時(shí).隨著其它汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降，汽車電子機(jī)械制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)，如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動(dòng)式方向穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，汽車底盤系統(tǒng)進(jìn)一步電控化，實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。 　　參考文獻(xiàn) 　　[1]左斌.汽車電子機(jī)械制動(dòng)(EMB)控制系統(tǒng)

11、關(guān)鍵技術(shù)研究[D].浙江大學(xué)，2014. 　　[2]傅云峰.汽車電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D].浙江大學(xué)，2013. 　　[3]趙春花.汽車電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究[D].南京理工大學(xué)，2011. 　　[4]張立新.汽車電子機(jī)械制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展及其關(guān)鍵技術(shù)[J].遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2012(03)：23-25. 　　推薦閱讀：《石油機(jī)械》已成為目前國(guó)內(nèi)石油石化裝備行業(yè)最具影響力和知名度最大的刊物之一。辦刊宗旨：為油田的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，為石油裝備的科技發(fā)展服務(wù)，為石油裝備的使用管理服務(wù)。