浅议汽车电子机械式制动系统的安全设计

　　摘要：电子机械制动控制系统性能的好坏，影响车辆驾驶的安全。通过合理的设计制造出高性能的电子机械制动控制体系，全面提高汽车行驶的稳定性。设计出符合制动性能指标的安全电子机械控制系统。

　　关键词：汽车电子,机械式制动,系统安全设计

　　前言汽车电子机械式制动系统主要是以电动机作为整个驱动基础的，通过有效的安装与使用，实现对车辆的制动控制，随着我国信息技术的不断发展，电子机械制动控制系统具有响应快、系统硬件设施完善、使用体积小、质量轻等优秀特点。在现代化汽车制造的过程中得到了广泛应用，本文主要通过当前我国电子机械制动控制系统使用过程中所存在的安全设计问题，对设计内容进行了详细研究，希望能够助力我国电子机械制动控制系统向着高性能发展。

　　1汽车电子机械式制动控制系统设计的安全问题

　　想要保证汽车的安全行驶，就需要做好汽车电子机械式制动控制系统的安全设计，通过制动系统的有效应用，能够让汽车在行驶过程中及时的进行变速和停止，从而让处于行驶状态的汽车能够在各种路面上稳定停车，电子机械自动控制系统设计主要采用的是电子软件和导线相互组合的形式。该系统所具有的设计安全性问题较为突出，需要结合相关设计材料，探究问题出现的主要原因，制定出合理的方案进行解决，一般情况下，电子机械制动控制系统中的安全问题主要表现为电子踏板传感器突然失灵、汽车附带的计算机网络出现故障、电源失效、制动力控制模块出现问题等等。

　　2汽车电子机械式制动控制系统的安全设计

　　制动系统安装的主要作用是有效的控制汽车的行驶情况，适当的进行汽车减速，或者迫使汽车直接停车，在进行下坡行驶的过程中，让汽车具有一定的稳定性，汽车制动性的系统设计是保证汽车安全行驶的重要途径，因此需要做好制动系统的整体开发。电子机械控制系统的有效应用，改变了传统汽车依靠液压油路和机械结构传导进行制动力输出的局面，通过制动踏板和制动执行器之间的有效对接，节约了液压制动管理所需要的人力、物力投入，全面提高了汽车的制动成效，在此基础上，想要提高电子机械制动控制系统的设计的安全性和舒适性，需要参考以下设计原则[1]。

　　2.1电子制动间隙控制调整模块设计

　　近年来，在进行汽车制造的过程中，车辆制动器的频繁使用，让制动器的制动间隙越来越大，从而不利于制动效果的提高，制动间隙会造成制动响应时间变得缓慢、制动距离变长，甚至会让车辆产生侧滑事故，结合当前学术界的研究发现，想要消除制动器之间的间隙问题，就需要制定出合理的补偿措施，保证机械结构装置之间进行有效的间隙调整，合理的利用电机传感器进行信息控制点的采集和判断，有效地解决间隙行程问题。

　　但是这一解决方式需要占用制动器的安装空间，增加设置成本，想要解决这一设计缺点，需要通过电流信号识别系统对制动临界点的电子机械制动器间隙进行有效调整，消除制动间隙，实现制动力跟随。

　　首先我们需要对制动器的制动过程进行详细分析，判断所处的间隙临界点，做好临界点的识别工作，同时还需要结合制动器的实际工作原理，通过零件中刚度最小的制动片，判断制动器的整体刚度，通过电流大小的实验对临界点间隙有一个详细的计算，一旦电流值突破原有的设定值，就可以确定已经清除制动间隙，在进行分离临界点识别的过程中，需要明确分离临界点主要指的是刹车片和刹车盘之间的分离临界点。

　　电机在正常工作的过程中，刹车片和刹车盘之间的夹紧力就会随之变小，电流的倾斜角度也会从负半轴逐渐靠近零轴，当电流变化的倾斜率为零时，刹车制动结束就会产生间隙，因此电子机械控制系统想要发出制动力命令，就需要结合当前的电流信号，了解制动间隙是否存在，如果存在严重的制动间隙，就需要进行间隙消除，保证制动力跟随。

　　2.2制动意图识别设计

　　所谓的制动意图主要指的是在进行设计开始之前，需要通过有效的系统接收驾驶人员的制动意图，从而将这一信息源头变为制动信号，从而全面提高制动系统的工作安全性，制动意图识别模块在进行信号输出时，主要是通过初始传感器、角度传感器和传感器之间的通力合作，共同计算得出的。

　　输出的结果是通过信息中转分配之间相结合的方式进行简单的计算得来的，从而全面提高输出结果的精准性，保证制动系统使用的安全性，结合相关实验内容，在进行制动意图识别系统设计的过程中，需要解决传感器问题，传感器问题主要指的是传感器在应用过程中无法及时的进行数据信息收集，严重影响了制动执行力[2]。

　　因此在进行安全设计的过程中，一般会采用异构静态方案，借助位移传感器，传感器以及角度传感器对驾驶员的驾驶意图进行识别，通过传感器之间的有效设计将设计结果转化为意图信号，整个过程需要确保所得出的制动意图准确性。

　　2.3制动力的分配模块设计

　　制动力分配模块主要是结合当前的制动意图识别模块所发出的制动命令，而将动力通过车载计算机网络传递到不同的车轮行驶系统中，保证制动力的最优分配，我们在进行动力分配模块设计的过程中，需要合理的采用电子机械制动系统的制动力分配要求，一旦出现制动力模块故障，就需要及时的找出故障产生的主要原因，制定出合理的策略，进行故障排除。

　　重新调动制动力进行分配能够保障车辆运行的稳定性，一旦车轮的制动力控制系统，出现问题时，分配前后的车轴之间的制动力就会产生波动，例如：驾驶员进行车辆转弯时，制动力的分配模块会自动的进行制动力合理分配，保证内外侧车轮制动力分配适当，有效解决车辆转向存在的转向问题，保证车辆过弯儿的平稳性。

　　理想的制动力分配i曲线设计，需要保证前后轮制动器同时抱死，结合汽车在行驶过程中的主要受力分析，分别对前后轮的接地点进行力矩计算，通过得到的两个方程式，分别判断前后轮同时抱死需要满足的设计条件，结合实际设计结果得出结论，前后轮制动力之和等于附着力，从而可以判断出前后轮制动力与附着系数之间的关系，制定出制动力分配i曲线，通过实际调查得出后轮和前轮的接地点力矩，解得前后轴的附着系数。

　　首先，需要将所得到的i曲线与实际曲线共同绘制在同一图示上，保证两曲线之间的相交点，能够充分的表示出制动系统的运行前、后制动力配置，在满足参数前、后制动力分配标准的同时，做到前、后轮同时抱死，完成这一发展目标时，地面的附着系数与同步附着系数具有相同性。一些并没有安装制动力调节装置的制动系统，计算出的制动器制动力为固定比值，从而计算出空载和满载时所具有的同步附着系数，保证模块设计的最优化。

　　2.4电子机械制动系统的改良措施

　　在进行实验开展的过程中，主要选择低速的电动车作为基本载体，将传统的液压制动系统更换为线性控制系统，从而保证车辆的整个行驶过程都能够被行车记录仪所记录，将一些实验数据提供给上级部门进行详细的记录分析，通过实验结果表明，机械制动系统所创造出的EMB系统性能完全符合国家的质量监督标准。

　　但是在实际实验开展的过程中，车辆改装前后的制动性能相比，制动踏板会采用现行控制形式，让车辆的行驶速度出现减速，保证行车的安全性，但同时也存在着很多问题需要进行解决，制动系统在发挥应有的作用时，传统的液压制动系统的制动能力要远优于线性制动系统。

　　之所以产生这一发展原因，主要是因为系统的电机功率较小，电瓶在电压下降的情况下，所执行的机构效率不高，因此我们需要对机械制动控制系统进行全面改良，主要的改良措施有：首先在电瓶外安装稳定液压装置，从而有效解决车辆行驶电压下降引起的问题，同时全面提高电子机械制动系统的整体质量，保证电子元件的精度，通过以上政策的有效实施对传统的系统形式进行改变，不仅能够消除车辆制动过程中所出现的车辆侧滑问题，提高车辆的稳定性，还能够满足基本制动性能指标。

　　在进行制动器参数计算和选择的过程中，需要充分了解制动的半径，结合轮轴的尺寸，以及鼓式制动器的制动鼓内径，得出盘式制动器的制动盘直径，从而确定制动器的效能因数。制动器效能因式的计算，主要是通过制动鼓和制动盘在发生运行作用的过程中，半径上所产生的摩擦力以及输入力之间的比值来进行的，因此我们需要在完成前后轮缸直径、鼓式制动器制动鼓直径的系列化发展之后，了解制动器制动力分配系数的主要变化规律，判断同步附着系数产生变化的实际情况，结合相应的公式内容进行校准，如果产生的结果并不适合汽车的稳定运行，需要重新调整制动器现有的参数进行计算，一直到计算结果符合参数标准为止。

　　2.5电源管理模块设计

　　电源是保障电子机械制动系统正常运行的重要内容，一般情况下，在出现电源失效问题时，无外乎由于车辆在正常行驶过程中频繁的刹车或者转向所造成的，尤其是车辆下坡行驶时所消耗的电源量较多，因此我们需要制定出合理的方案提高电源的使用寿命，从而保障电子机械制动系统的行驶安全性。首先需要明确车辆在行驶之前，是通过车载蓄电池进行供电的，车辆在行驶过程中主要是通过车载发电机进行供电的，在进行电源故障研究和排查时，需要充分考虑电源的硬件使用情况，要在车内安装一整套备用电源，一旦检测出电源故障，就需要及时的进行更换，保证车辆行驶安全性。

　　3结束语

　　本文主要探讨了电子机械制动控制系统在使用过程中所存在的安全性问题，电子机械制动控制系统的总体设计，为车辆制动机械技术的有效发展奠定良好的理论基础。

　　参考文献

　　[1]罗茂元.基于汽车电子机械式制动系统的主动安全设计[D].四川:电子科技大学,2016.

　　[2]王世喜,王丽娟.汽车电子制动系统研究[J].经济技术协作信息,2009,(17):194.

　　机械方向刊物推荐：《机械与电子》Machinery & Electronics(月刊)1983年创刊，是全国性宣传报道机电一体化技术、工业控制、工业自动化的专业技术性科技期刊。在政策上具有指导性，在技术上具有引导性和实用性，在经验上具有示范性。适合机电行业科技人员、管理人员，大专院校师生及其他从事机电一体化、工业控制、工业自动化等人员阅读。

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