论文部分内容阅读
摘 要：汽车和网络的技术都代表了现在的科技水平，21世纪是一个互相合作的时代，如果将网络技术加到汽车中，可以形成一个全新的理念。汽车电子制动在这方面已经发展起来了。它的特点是能有效控制并且能很快的反应过来，很适合汽车的制动，在汽车制动上有着很大的潜能。我们在这里根据目前汽车制动方面的实际情况和汽车制动的基本原理对于汽车制动的发展前景进行了阐述。
关键词： 汽车制动；前景；制动技术
一，发展现状
汽车制动的技术要从汽车发明起讲，20世纪初，电子液压制动系统在法兰克福车展上由Bosch公司第一次被公开展出。之后这项技术一直用于商业，现在这项技术已经被广泛用于汽车的大批量制造中，比如奔驰CLK敞篷版、SLS00。20世纪末，技术的发展使得人们开始对这项技术进行改进，做的比较成功的是ContinentalTeves公司，这家公司先后出产了好几代电子机械式制动执行器。Bosch、Siemens这两家公司也做的不错，在这方面也有自己的发明并申请了专利。而TRW研究的是电子机械制动系统（线控制动系统）。这是国外的，国内的也开始了这方面的研究。目前这项技术的弊端还未明确，不能贸然投入生产，当前还是试验观察阶段。
二，工作原理及结构
2.1.工作原理
技术的创新需要装备的相匹配，新技术和传统的技术相比，不再用液压源而使用电源，不再用机电作动器代替了液压作动装置而使用机电作动器，不再用液压系统而使用电子机械系统，不再用液压盘和鼓式制动器而使用电机驱动（制动执行器），由电极提供制动力，通过电子控制器调节大小[1]。该系统首先感应出电子踏板模块传感器的速率，加上汽车的转速表等信号，由中央电子控制单元发送信号给车轮制动模块的电机，调节转子角度和电流的大小，汽车会自动算出需要的制动力，从而安全并迅速的制动。汽车电子机械制动系统的可依赖性的保障是因为机械或液压系统只有一个，没有备用，但是电源和通讯链路都要有备用的。汽车电子机械制动系统内置总线协议，该系统通过总线协议达到安全，高效的目的。
2.2结构组成
（1）车轮制动模块
作为汽车电子机械制动系统中的核心部件，它同时在执行上也很重要，具体包括制动执行器ECU和制动执行器。车轮制动模块在制动上有两种方式，分别是电力制动和电子控制，由此而生了两个输出，它们是电信号输入和供能电流输入。控制信号首先传给制动执行器ECU，制动执行器ECU控制电机的力矩和输出方向，达到制动效果。主要有两种方法：第一个方法是根据力矩传感器直接对参数进行计算达到目的，这样一来就跳过了计算制动力或制动力矩的过程，这样的算法简单可靠成本低。第二种方法是因为外部环境的温度变化和转子角度的不同，集合前者和电机转子角度的计算算出制动力的大小达到制动效果。
（2）中央电子控制单元（ECU）
该元件的主要工作是根据一系列的信号判断出车轮是否处于抱死或者打滑等状态，通过控制制动力防止车轮抱死。这一系列的信号包括车轮传感器信号，驻车制动信号等等。这个元件还能通过电源调节电流的大小。现代汽车已经普及了悬架系统，卫星定位，转向系统，导航系统等等，这些系统结合制动控制系统是汽车电子机械制动系统的最大好处。
（3）电子踏板模块
汽车电子机械制动系统跟传统的系统相比，不再具有真空助力器和机械式传力机构而采用足踏板模拟器。这个元件会产生一个跟踏板转角成一定角度的制动力并转化成信号传送至中央电子控制单元，然后产生电流输送到制动执行器达到制动效果。根据不同的司机的习惯制定不同的输入输出特性曲线，结合人体工程学设计出安全舒适的制动力。这个元件体现出了汽车电子机械制动系统相比如传统的优点：制动上的快速响应[2]。
（4）电源
电源的作用就是为整个汽车电子机械制动系统提供能源。在实践生产中每辆汽车还配有备用电源，保障在主电源能源不足或损坏的时候整个汽车电子机械制动系统还能顺利完成制动。
（5）车轮轮速传感器
车轮轮速传感器是整个汽车电子机械制动系统中最基本的元件，车轮的转速和轮速都是整个汽车电子机械制动系统计算制动力的基础和前提。
（6）线束
线束是整个汽车电子机械制动系统中起传递信号作用的元件，就像电线一样，没有了线束，整个汽车电子机械制动系统就瘫痪了。
三，关键技术
3.1.执行器的能量需求
整个汽车电子机械制动系统在执行过程中是以高功率在运行，这樣来说一个高电压系统就显得十分重要了，汽车电子机械制动系统中采用的是42伏电压系统。
3，2.对容错的要求
由于汽车电子机械制动系统不再有液压元件而缺乏独立的后备执行系统，容错系统的安全性就不能在忽略了。最根本的方案是配备一个后备系统，当然也可以通过其他技术来代替它。如果配有后备系统，在节点或电子控制单元不能工作的情况下，后备系统自动启用。现在能取代这一方案的技术还在试验阶段。
3.3.制动执行器的要求
制动执行器中配有电机，在运行中常常会产生高温，这就要求制动执行器要用耐高温的半导体材料制备。除此之外还要考虑质量，成本和尺寸方面的要求[3]。
四，结束语
汽车电子机械制动系统取代传统系统成为汽车制动系统的主流。汽车和网络的技术都代表了现在的科技水平，21世纪是一个互相合作的时代，如果将网络技术加到汽车中，可以形成一个全新的理念。汽车电子制动在这方面已经发展起来了。它的特点是能有效控制并且能很快的反应过来，很适合汽车的制动，在汽车制动上有着很大的潜能。科技的发展使得这项技术正在不断完善。汽车电子机械制动系统结合其他系统组成一个比较成熟的汽车电子控制系统，逐步实现汽车的智能化控制。
参考文献：
[1] Yang Kun，李静，Guo Lishu 等.汽车电子机械制动系统设计与仿真[J].农业机械学报，2013.
[2] 汤锴杰，栗灿.客车制动系统基于 EMB 的优化与仿真分析[J].制造业自动化，2014.
[3] 吴小川，李鼎，焦志浩等.汽车电子机械制动系统的设计[J].汽车零部件，2012.
关键词： 汽车制动；前景；制动技术
一，发展现状
汽车制动的技术要从汽车发明起讲，20世纪初，电子液压制动系统在法兰克福车展上由Bosch公司第一次被公开展出。之后这项技术一直用于商业，现在这项技术已经被广泛用于汽车的大批量制造中，比如奔驰CLK敞篷版、SLS00。20世纪末，技术的发展使得人们开始对这项技术进行改进，做的比较成功的是ContinentalTeves公司，这家公司先后出产了好几代电子机械式制动执行器。Bosch、Siemens这两家公司也做的不错，在这方面也有自己的发明并申请了专利。而TRW研究的是电子机械制动系统（线控制动系统）。这是国外的，国内的也开始了这方面的研究。目前这项技术的弊端还未明确，不能贸然投入生产，当前还是试验观察阶段。
二，工作原理及结构
2.1.工作原理
技术的创新需要装备的相匹配，新技术和传统的技术相比，不再用液压源而使用电源，不再用机电作动器代替了液压作动装置而使用机电作动器，不再用液压系统而使用电子机械系统，不再用液压盘和鼓式制动器而使用电机驱动（制动执行器），由电极提供制动力，通过电子控制器调节大小[1]。该系统首先感应出电子踏板模块传感器的速率，加上汽车的转速表等信号，由中央电子控制单元发送信号给车轮制动模块的电机，调节转子角度和电流的大小，汽车会自动算出需要的制动力，从而安全并迅速的制动。汽车电子机械制动系统的可依赖性的保障是因为机械或液压系统只有一个，没有备用，但是电源和通讯链路都要有备用的。汽车电子机械制动系统内置总线协议，该系统通过总线协议达到安全，高效的目的。
2.2结构组成
（1）车轮制动模块
作为汽车电子机械制动系统中的核心部件，它同时在执行上也很重要，具体包括制动执行器ECU和制动执行器。车轮制动模块在制动上有两种方式，分别是电力制动和电子控制，由此而生了两个输出，它们是电信号输入和供能电流输入。控制信号首先传给制动执行器ECU，制动执行器ECU控制电机的力矩和输出方向，达到制动效果。主要有两种方法：第一个方法是根据力矩传感器直接对参数进行计算达到目的，这样一来就跳过了计算制动力或制动力矩的过程，这样的算法简单可靠成本低。第二种方法是因为外部环境的温度变化和转子角度的不同，集合前者和电机转子角度的计算算出制动力的大小达到制动效果。
（2）中央电子控制单元（ECU）
该元件的主要工作是根据一系列的信号判断出车轮是否处于抱死或者打滑等状态，通过控制制动力防止车轮抱死。这一系列的信号包括车轮传感器信号，驻车制动信号等等。这个元件还能通过电源调节电流的大小。现代汽车已经普及了悬架系统，卫星定位，转向系统，导航系统等等，这些系统结合制动控制系统是汽车电子机械制动系统的最大好处。
（3）电子踏板模块
汽车电子机械制动系统跟传统的系统相比，不再具有真空助力器和机械式传力机构而采用足踏板模拟器。这个元件会产生一个跟踏板转角成一定角度的制动力并转化成信号传送至中央电子控制单元，然后产生电流输送到制动执行器达到制动效果。根据不同的司机的习惯制定不同的输入输出特性曲线，结合人体工程学设计出安全舒适的制动力。这个元件体现出了汽车电子机械制动系统相比如传统的优点：制动上的快速响应[2]。
（4）电源
电源的作用就是为整个汽车电子机械制动系统提供能源。在实践生产中每辆汽车还配有备用电源，保障在主电源能源不足或损坏的时候整个汽车电子机械制动系统还能顺利完成制动。
（5）车轮轮速传感器
车轮轮速传感器是整个汽车电子机械制动系统中最基本的元件，车轮的转速和轮速都是整个汽车电子机械制动系统计算制动力的基础和前提。
（6）线束
线束是整个汽车电子机械制动系统中起传递信号作用的元件，就像电线一样，没有了线束，整个汽车电子机械制动系统就瘫痪了。
三，关键技术
3.1.执行器的能量需求
整个汽车电子机械制动系统在执行过程中是以高功率在运行，这樣来说一个高电压系统就显得十分重要了，汽车电子机械制动系统中采用的是42伏电压系统。
3，2.对容错的要求
由于汽车电子机械制动系统不再有液压元件而缺乏独立的后备执行系统，容错系统的安全性就不能在忽略了。最根本的方案是配备一个后备系统，当然也可以通过其他技术来代替它。如果配有后备系统，在节点或电子控制单元不能工作的情况下，后备系统自动启用。现在能取代这一方案的技术还在试验阶段。
3.3.制动执行器的要求
制动执行器中配有电机，在运行中常常会产生高温，这就要求制动执行器要用耐高温的半导体材料制备。除此之外还要考虑质量，成本和尺寸方面的要求[3]。
四，结束语
汽车电子机械制动系统取代传统系统成为汽车制动系统的主流。汽车和网络的技术都代表了现在的科技水平，21世纪是一个互相合作的时代，如果将网络技术加到汽车中，可以形成一个全新的理念。汽车电子制动在这方面已经发展起来了。它的特点是能有效控制并且能很快的反应过来，很适合汽车的制动，在汽车制动上有着很大的潜能。科技的发展使得这项技术正在不断完善。汽车电子机械制动系统结合其他系统组成一个比较成熟的汽车电子控制系统，逐步实现汽车的智能化控制。
参考文献：
[1] Yang Kun，李静，Guo Lishu 等.汽车电子机械制动系统设计与仿真[J].农业机械学报，2013.
[2] 汤锴杰，栗灿.客车制动系统基于 EMB 的优化与仿真分析[J].制造业自动化，2014.
[3] 吴小川，李鼎，焦志浩等.汽车电子机械制动系统的设计[J].汽车零部件，2012.