论电子机械制动系统的设计和研究

论电子机械制动系统的设计和研究

　　0.引言

　　机械工程硕士论文规范电子机械系统(Eleetromeehanical Braking System)又可以简称为EMB，是一种新型的制动系统，具有传统的液压制动系统所不具备的一些特点。随着经济的发展与科学技术水平的进步，工业上对于相应的制定性能的要求越来越高。目前状况下，防抱死制动系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)、电子稳定性控制程序(ESP)以及主动避撞技术(ACC)已经融入到了相应的制动系统当中去。虽然传统的液压制动系统已经发展到一个较为成熟的阶段，但是这些新系统或技术的融入，使得相应的制动系统的结构变得十分复杂，这也在很大程度上给其装配以及维修等造成不便。而电子机械制动系统则相对简单快捷、功能相对齐全与稳定，在很大程度上适应了汽车业的发展。

　　1.电子机械制动系统(EMB)

　　1.1 电子机械制动系统的简介

　　电子机械系统主要有两部分组成，分别是电子控制系统以及机械控制系统。它主要是将相应的电动机进行集成。并装置于车轮制动器，这样一来。通过运用电制动取代原先的液压制动，在很大程度上强化了所产生的制动力。电子机械制动系统的运行中，不含有任何油液，它是一种纯粹电路系统。在传统的液压制动系统中，进行制动都是通过油压的方式。而在新型的电子机械制动系统中，一些油压管线以及油压元件已经完全被相应的电子线路与元件所替代。其制动系统主要是通过电制动控制单元(ECU)来进行相应的控制的，而制动器ECU又分别控制着相应的制动器。

　　1.2 电子机械制动系统的组成

　　电子机械制动系统的组成主要是三大主要部分以及一些零散的部件，三大主要部分分别是制动系统ECU、车轮制动模块以及电子踏板模块。

　　1.2.1 制动系统

　　ECU这一系统的主要功能是：对踏板发出的相应信号进行接收，以此来进行对制动器制动的控制：对驻车制动的相应信号进行有效的接收，来进行对于驻车制动的控制;除此之外，它还进行对于车轮传感器相关信号的接收，来进行对于车轮故障问题的判断与分析;最后，它还管理着整个制定系统的电源，进行相应的电流分配。

　　1.2.2 车轮的制动模块

　　这一模块的重要性较强，它是整个制动系统的执行元件，负责对整个系统执行一定的操作。它主要是由两个部分组成，分别是车轮制动的执行器以及车轮制动执行器的控制器。对于车轮制动模块的控制，所采用的方式是电力制动以及电子制动。这两种制动方式的作用也是存在差异的，电力制动主要是对电信号的输入进行控制，而电子制动则主要是对供能电流输入进行相应的控制。

　　1.2.3 电子踏板模块

　　这一模块在整个电子机械制动系统中的作用也是不容小视的，它主要产生出所需要的踏板力，并进行一定的转换。转换过程主要是将踏板上相应的力量与速度转换成为相应的电信号，进而进一步传输到制动系统ECU。而制动系统ECU可以进行一定程度上的编程，它通过编程再将相应的电流转入到其他模块，以此来进行对于制动力输出的相应控制。这样一来，就在很大程度上实现对于制动响应速度的有效提高.在其制动的性能上得到了进步。

　　1.2.4 除了制动系统ECU、车轮制动模块以及电子踏板模块三大部分以外，电子机械制动系统还存在着其他的一些部件。有驻车驱动按钮、电动机、转速传感器、制动轮等。

　　1.3 电子机械制动系统的工作原理

　　新型的电子机械制动系统与传统的液压制动系统在制动原理方面是相同的，因为两种制动系统的车轮以及制动装置的主要构造是相似的。而其主要的差异表现在新型的电子机械制动系统中，并不存在液压源、液压作动装置，取而代之的是电源以及机电作动器。而其相应的制动力，主要产生于电机，电子控制器控制了制动力的大小。在这一系统中，存在着相应的制动执行器，而对其进行控制的部件主要是其动力控制单元，电子机械制动系统内部的中心控制模块来实现对于控制信号的提供。

　　2.电子机械制动系统的优点以及需要改进的不足之处

　　2.1 优点

　　电子机械制动系统拥有诸多优点，第一，它可以有效的对于制动距离进行一定程度上的缩短，这样一来，就对其稳定性进行了优化。其主要原因是相应的制动执行器与制动踏板之间是运用数据线进行连接的。不想传统的液压以及机械连接，这样一来就在很在程度上缩短了其作用的时间。第二，由于新型的电子机械制动系统并不需要制动液，这不仅促进了环保，而且在很大程度上提高了安装的速度以及质量。第三，因为这一系统不需要安装真空增压器，所以在很大程度上增大了空间。第四，电子智能控制的功能较强，可以进行对于相关配置的修改与改进，其能动性较强。第五，在规划中，可以进行与交通管理系统的联网，对于资料的搜集以及分析十分方便。

　　2.2 不足之处

　　然而，电子机械制动系统还刚刚处于发展阶段，还存在着一些不足。第一，对于力矩电机的相关设计，因为在进行制动时，相应的制动垫块与制动盘进行接触，其力矩电机将会被限制。所以对于力矩电机的设计，需要将其引导向体积小、能够适应各种环境的方向发展。第二，制动执行机构的设计问题，其内部存在着较多的零件，且相应的体积较大，与发展需要并不符合。第三。进行对于电子机械制动系统的设计的成本相对较高，增加了相关部门的压力，所以进行对于成本的降低十分需要。这样一来，将会推动电子机械制动系统的进一步发展。

　　3.结论

　　我们主要对电子机械的制动系统进行相应的设计以及研究。电子机械系统(Electromechanical Braking System)又可以简称为EMB。它的制动执行器主要为电驱动元件，有一定的特点与优越性，主要表现在不含相应的制动液体、反应的速度快以及其相关性能具有一定的稳定性。目前情况下，电子机械制动系统的设计与研究已经取得了一定程度上的进展。而在我国，对于这方面的研究才刚刚起步。我们介绍了其相应的组成部分、工作原理以及优缺点。相对于传统的制动系统，电子机械制动系统的可靠性较高，能够更好的适应产业的发展。

　　【参考文献】

　　[1]张猛.电子机械制动系统[J].汽车电器，2005，(6)：3—5.

　　[2]沈沉，王军，林逸.电子机械制动系统制动执行器的建模与试验[J].农业机械学报，2007，(8)：30—33.

　　[3]张立新，田有为，沈沉.汽车电子机械制动系统制动执行器的研究[J].机械设计与制造，2006，(12)：50—52.

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