摘 要：伴隨著當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，汽車電子機(jī)械的制動(dòng)器技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，現(xiàn)階段，為了對(duì)電子機(jī)械制動(dòng)器的效率進(jìn)行提高，加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前電子機(jī)械制動(dòng)器的分析，電子機(jī)械制動(dòng)以及動(dòng)力學(xué)模型有必要建立用來分析。基于此，本文首先對(duì)汽車電子機(jī)械制動(dòng)器進(jìn)行簡(jiǎn)介，然后對(duì)汽車動(dòng)力模型以及汽車制動(dòng)性能的仿真進(jìn)行了分析，希望能為今后的汽車電子機(jī)械制動(dòng)器研究提供一定參考。

關(guān)鍵詞：汽車;電子機(jī)械;制動(dòng)器

引 言

伴隨著當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展以及汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有關(guān)企業(yè)以及部門對(duì)汽車制動(dòng)技術(shù)的研究也在逐漸的加深。汽車制動(dòng)器在確保汽車穩(wěn)定運(yùn)行方面起著重大的作用。伴隨著汽車安全性的提高，制動(dòng)系統(tǒng)的等級(jí)也在不斷地進(jìn)行著升級(jí)與改善。在汽車制動(dòng)器的分析方面，人們發(fā)現(xiàn)過去的液壓制動(dòng)器的制動(dòng)效果在一定程度上不能滿足人們對(duì)汽車制動(dòng)的要求。所以，人們對(duì)性能高的制動(dòng)器的更加關(guān)注。汽車的制動(dòng)性能主要包含以下幾個(gè)方面：防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，防滑系統(tǒng)等。在提高汽車的機(jī)電制動(dòng)性能的過程中，我們可以從這些方面著手，從而設(shè)計(jì)出更加性能高的電子制動(dòng)器，以滿足人們對(duì)汽車安裝過程中的制動(dòng)要求，從而進(jìn)一步推動(dòng)汽車企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

1 汽車電子機(jī)械制動(dòng)器簡(jiǎn)介

在過去的的EHB中，機(jī)電制動(dòng)系統(tǒng)斷開了制動(dòng)踏板和制動(dòng)器的機(jī)械連接，通過通訊電纜傳輸制動(dòng)信號(hào)，因此EMB系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性非常重要，這就要在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)具有備用電源（防止主電源出現(xiàn)故障）和多余通信鏈路（三重冗余連接踏板），EMB控制系統(tǒng)所使用的總線協(xié)議需要更加可靠，所以當(dāng)前的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的都是冗余設(shè)計(jì)。

當(dāng)車輛在路上行駛的過程當(dāng)中，信號(hào)通過踏板之間的位移以及電子制動(dòng)踏板中的位移傳感器收集的速度信號(hào)通過中央的控制單元進(jìn)行傳輸。中央控制器可以通過踏板信息分析駕駛員的制動(dòng)意圖，從而精確地計(jì)算出目標(biāo)制動(dòng)的最佳制動(dòng)力，并向四個(gè)EMB驅(qū)動(dòng)器發(fā)送信號(hào)。收到制動(dòng)信號(hào)后，EMB調(diào)節(jié)器對(duì)控制器進(jìn)行控制，從而使得發(fā)動(dòng)機(jī)命令控制旋轉(zhuǎn)的當(dāng)前速度和角速度。與此同時(shí)，按照車輛，道路，制動(dòng)系統(tǒng)所反映的出情況，通過電子模擬器在踏板上通過以下方式進(jìn)行感知，并將結(jié)果在一定的時(shí)間內(nèi)反饋給行車駕駛員。

2.汽車動(dòng)力模型

2.1汽車制動(dòng)時(shí)受力的分析。在汽車機(jī)電制動(dòng)器的效率分析中，汽車制動(dòng)力分析是當(dāng)前汽車的動(dòng)力模型中研究的關(guān)鍵。 在車輛制動(dòng)力的分析中，如果說在水平道路上，車輛在進(jìn)行行駛時(shí)對(duì)滾動(dòng)阻力進(jìn)行忽略，這樣的話就會(huì)造成空氣阻力增大以及懸架和輪胎出現(xiàn)變形的情況。其中，對(duì)汽車受力分析的過程當(dāng)中，主要是對(duì)汽車的重力、汽車前后輪胎的制動(dòng)力等進(jìn)行研究。通過建立在制動(dòng)期間施加在車輛上的力的機(jī)械分析，可以很好地分析車輛的制動(dòng)效率。

2.2輪胎模型。在汽車動(dòng)力學(xué)模型中，輪胎模型分析是提高汽車制動(dòng)效果的重要內(nèi)容。分析了EMB制動(dòng)器的輪胎模型。在汽車的制動(dòng)過程中，輪胎的特性對(duì)汽車路面的制動(dòng)效果具有更重要的影響。在EMB制動(dòng)模型中，輪胎變形效果的分析中，并沒有對(duì)造成輪胎變形的因素進(jìn)行有效的分析。因此，輪胎力模型的建立主要是和輪胎的滾動(dòng)半徑，制動(dòng)扭矩，輪胎旋轉(zhuǎn)角速度和地面附著系數(shù)等因素有著非常大的關(guān)系。通過構(gòu)建有關(guān)的說數(shù)據(jù)模型，我們可以分析和理解制動(dòng)時(shí)輪胎上的力。

2.3路面附著系數(shù)的確定。在研究汽車制動(dòng)效果時(shí)，確定汽車輪胎在路面上的附著系數(shù)對(duì)建立汽車動(dòng)力學(xué)模型具有相對(duì)重要的影響。 汽車輪胎的附著系數(shù)主要受速度和滑移率的影響。其中，可以通過最大附著系數(shù)，車速，車輪打滑率和形狀系數(shù)來建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。此外，由于車輪打滑率的差異，調(diào)整道路附著系數(shù)以獲得不同參數(shù)下的道路附著系數(shù)。

2.5? EMB 制動(dòng)器制動(dòng)模型。在研究汽車機(jī)電制動(dòng)器的制動(dòng)效果時(shí)，建立EM B制動(dòng)模型可以很好地分析汽車的制動(dòng)性能。 電磁制動(dòng)系統(tǒng)主要由電源，電動(dòng)機(jī)，間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，減速力矩增大機(jī)構(gòu)，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)等組成。 在EMB制動(dòng)器中，主要使用電池來提供電壓。 另外，在EM B制動(dòng)模型中，電動(dòng)機(jī)通過減速和轉(zhuǎn)矩增加機(jī)構(gòu)提供制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而影響車輛的電動(dòng)轉(zhuǎn)矩并控制車輛的制動(dòng)效果。

2.6電機(jī)模型。在研究汽車制動(dòng)效果的過程中，選擇合適的電動(dòng)機(jī)模型可以實(shí)現(xiàn)汽車電能的穩(wěn)定輸出，從而為制動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。 在EMB制動(dòng)模型中，通過電樞對(duì)位電勢(shì)，電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電勢(shì)系數(shù)和電樞電路的電感等建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并獲得該模型下的電樞電流。 另外，可以通過增加電樞電流等因素建立電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的仿真模型，從而研究EMB制動(dòng)模型下的電動(dòng)機(jī)模型。

2.7行星齒輪減速機(jī)構(gòu)模型。在EMB制動(dòng)模型中，行星齒輪減速機(jī)構(gòu)模型是汽車制動(dòng)系統(tǒng)模型的重要組成部分。 行星齒輪減速機(jī)構(gòu)模型的實(shí)現(xiàn)主要是為了降低車速，增加傳遞扭矩，滿足車輛制動(dòng)條件的要求。 其中，行星齒輪減速機(jī)構(gòu)模型包括輸入扭矩和輸出扭矩之間的關(guān)系。 通過建立太陽齒輪的輸入扭矩與行星齒輪的旋轉(zhuǎn)效率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，可以獲得行星齒輪架的扭矩輸出。

3.汽車制動(dòng)性能的仿真

3.1駐車制動(dòng)控制算法。應(yīng)收集系統(tǒng)的駐車制動(dòng)器控制算法，并向駐車制動(dòng)器發(fā)送激活信號(hào)，制動(dòng)踏板踏板位移和位移信號(hào)，如在轎廂和退出狀態(tài)的基本情況下，完成駐車制動(dòng)器，或根據(jù)手動(dòng)開關(guān) 轎廂中的按鈕響應(yīng)信號(hào)，停車和退出，判斷結(jié)果實(shí)際上是停車制動(dòng)控制算法，例如手動(dòng)，自動(dòng)停車和停車輔助控制。

3.2 電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的仿真模型。在車輛制動(dòng)性能的仿真中，建立了電子制動(dòng)系統(tǒng)的仿真模型，并通過Smurf等仿真軟件對(duì)EMB制動(dòng)模型進(jìn)行了仿真，并獲得了相關(guān)的仿真數(shù)據(jù)。 與傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)相比，該制動(dòng)模型可以獲得有效的數(shù)據(jù)真實(shí)性，表明機(jī)電制動(dòng)系統(tǒng)的仿真模型具有較好的制動(dòng)效果。

3.3 模擬仿真的結(jié)果。在汽車機(jī)電制動(dòng)系統(tǒng)的仿真試驗(yàn)中，應(yīng)通過插入一定模型的參數(shù)來獲得汽車制動(dòng)的仿真結(jié)果。 EMB和Hb的仿真結(jié)果表明，在配備ENB制動(dòng)裝置的車輛中，可以在0.32秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)裝置的激活。在裝有Hb制動(dòng)器的車輛上，確定需要0.9秒。 EMB制動(dòng)器的初始制動(dòng)時(shí)間比HB更快。另外，就最大制動(dòng)時(shí)間而言，EMB制動(dòng)的制動(dòng)時(shí)間比HB制動(dòng)的制動(dòng)時(shí)間短。因此可以看出，EMB制動(dòng)器的制動(dòng)響應(yīng)速度比HB制動(dòng)器的制動(dòng)響應(yīng)速度快。其次，就制動(dòng)距離而言，制動(dòng)器的制動(dòng)距離EMB小于制動(dòng)距離HB。因此，在車輛行駛過程中，制動(dòng)器EMB的制動(dòng)效果優(yōu)于制動(dòng)距離HB，并且車輛的轉(zhuǎn)向安全性更高。

4.結(jié)語

伴隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)駕駛安全性的要求也在不斷提高。隨著汽車機(jī)電制動(dòng)器的研究，汽車的制動(dòng)性能和制動(dòng)效果不斷提高。在對(duì)汽車的電子制動(dòng)效率時(shí)進(jìn)行分析時(shí)，通過建立汽車動(dòng)力學(xué)模型模擬了汽車的制動(dòng)性能，并獲得了機(jī)電制動(dòng)與傳統(tǒng)液壓制動(dòng)的制動(dòng)效果的比較結(jié)果。 通過比較汽車的制動(dòng)性能，可以知道，機(jī)電制動(dòng)的制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)距離較短，在車輛行駛過程中制動(dòng)效果更好。

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作者簡(jiǎn)介-：劉強(qiáng) 1998 年8月男 漢，湖北省宜昌市人，本科研究方向 汽車電子機(jī)械制動(dòng)器的效能分析