汽車電子制動(dòng)系統(tǒng)的研究初探
加入技術(shù)交流群
(3)裝用電機(jī)控制的執(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，需要開發(fā)輕的低價(jià)位的車輛制動(dòng)器，而且由于輪轂尺寸的限制，尺寸要滿足設(shè)計(jì)要求。
(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)，如何消除這些干擾信號(hào)造成的影響，控制系統(tǒng)的軟件和硬件如何實(shí)現(xiàn)部件化以適應(yīng)不同種類的車型需要，如何實(shí)現(xiàn)底瘟的部件化，是一個(gè)重要的難題。只有將制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架、導(dǎo)航等系統(tǒng)綜合考慮，從算法上部件化，建立數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，才能以最低的成本獲得最好的控制系統(tǒng)。
隨著技術(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(tǒng)會(huì)真正代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以液壓為主的制動(dòng)控制系統(tǒng)，其示意圖見圖3。
5 電子制動(dòng)系統(tǒng)原理樣機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)
(1)車輪制動(dòng)模塊
車輪制動(dòng)模塊由制動(dòng)執(zhí)行器、制動(dòng)執(zhí)行器ECU等組成。整車共4個(gè)車輪制動(dòng)模塊，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。該執(zhí)行器采用了電機(jī)內(nèi)置結(jié)構(gòu)，其最大特點(diǎn)是模塊化，整個(gè)機(jī)構(gòu)分為3個(gè)獨(dú)立模塊：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、行星齒輪減速部分、把螺旋運(yùn)動(dòng)變成絲杠直線運(yùn)動(dòng)的行星滾子螺旋傳動(dòng)部分。
減速機(jī)構(gòu)的選擇：行星齒輪減速機(jī)構(gòu)。降低電機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成絲杠的直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)制動(dòng)鉗施加壓力，產(chǎn)生制動(dòng)力。
制動(dòng)器：盤式和鼓式制動(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(tǒng)的核心，ECU要接受制動(dòng)踏板發(fā)出的信號(hào)，控制制動(dòng)器制動(dòng)；接受駐車制動(dòng)信號(hào)，控制駐車制動(dòng)；接受車輪傳感器信號(hào)，識(shí)別車輪是否抱死、打滑等，控制車輪制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)防抱死和驅(qū)動(dòng)防滑。由于未來(lái)車輛中各種控制系統(tǒng)，如衛(wèi)星定位、導(dǎo)航、自動(dòng)變速、無(wú)級(jí)轉(zhuǎn)向、懸架系統(tǒng)等的控制系統(tǒng)與制動(dòng)控制系統(tǒng)高度集成，所以ECU還得兼顧這些系統(tǒng)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(tǒng)取消了傳統(tǒng)液(氣)壓制動(dòng)系統(tǒng)中機(jī)械式傳力機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)化為電信號(hào)，送給中央ECU。踏板模擬器的輸入輸出特性曲線要符合人們的駕駛習(xí)慣，并根據(jù)人體工程學(xué)設(shè)計(jì)以提高舒適性和安全性。
6 展望
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，電子元件的成本不斷下降。汽車電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其它汽車電子系統(tǒng)如電子懸架、電子轉(zhuǎn)向、電子導(dǎo)航、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)，未來(lái)汽車中不 存在孤立的制動(dòng)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)，全面實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。預(yù)計(jì)，到2010年40％歐洲生產(chǎn)的汽車將采用X-by-Wire技術(shù)。隨著X—by-Wire的發(fā)展，Brake-by-Wire、Thrust-by-Wire、Steer-by-Wire、Shift-by- Wire等by-Wire系統(tǒng)將成為X-by-Wire系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)，它們之間會(huì)有一些數(shù)據(jù)共享，將有一個(gè)更大的通訊系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)之間的通訊，從而使整個(gè)汽車成為一個(gè)完全的X-by—Wire系統(tǒng)。不過(guò)，汽車電子制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展受到整個(gè)汽車工業(yè)發(fā)展的制約，只有巨大的現(xiàn)有及潛在的汽車市場(chǎng)吸引，各種先進(jìn)的汽車電子、信息以及各種智能技術(shù)才能不斷應(yīng)用到汽車制動(dòng)控制系統(tǒng)中，同時(shí)也需要國(guó)際及國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī)健全，電子制動(dòng)系統(tǒng)才會(huì)真正批量應(yīng)用到汽車中。(end)
評(píng)論