汽车电子机械制动系统的设计

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1、汽车电子机械制动系统的设计吴小川，李鼎，焦志浩，季维强(现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，湖北武汉430070)摘要：简单介绍了电子机械制动系统(EMB)执行系统的一种设计方法并在Simulink下建立了仿真模型。EMB控制系统采用三闭环(压力环、转速环、电流环)结构串联而成，给出了其设计方法。并且对设计的系统进行了仿真，结果表明所设计的系统可以很好地跟踪电流，同时可以很好地使电动机迅速达到目标转速，并且消除间隙的时间少，同时可输出较大的制动压力。验证了所设计EMB系统的合理性。关键词：汽车制动；电子机械制动系统

2、DesignonElectromechanicalBrakeSystemWUXiaochuan，LIDing，JIAOZhihao，JIWeiqiang(ModemAutoPartsTechnologyKeyLaboratoryofHubeiProvince，WuhanHubei430070，China)Abstract：Theactuatorandcontrollerofelectronmechanicalbrake(EMB)weredesigned．ThesimulationmodelofEMBwasbuilt

3、inSimulink．Thecontrollerofmotoradoptedthreeloopscontrolarchitecturewithcascadedforce，speedandcurrentcontrolloops，andthede—signmethodofcontrollerwasgiven．Computersimulationhasbeencarriedout．Theresultsshowedthatthedesignofthesystemcantrackthecurentwell，andthemot

4、orcanachievethetargetspeedquicklyandtousealittletimetoeliminatethegapandhaveagreaterbrakepressuresotheperformanceofEMBisreasonable．Keywords：Braking；Electromechanicalbrakesystem0引言2EMB系统的模型分析随着科技的发展与进步，大众生活水平的提高，人们对汽2．1EMB系统工作原理车交通的安全性要求与日俱增，而拥有优异的制动性能是现代电子机械制动

5、系统工作原理为：当汽车行驶时需要采取紧化安全汽车的重要评证。虽然传统的汽车制动系统在制动性能急刹车，驾驶者脚踏的力量信号传到制动踏板，该力量信号经上也能满足现有制动法规的各项要求，但是交通事故的频繁发过EMB控制系统的三环调速系统调控后输出电枢电压直接作生和汽车制动器响应速度慢、制动效果不理想、制动器损耗度用于无刷直流力矩电机上，输出的电机轴转动转速信号传递给过高、装配维修昂贵等不利情况有直接的关系，因此，行业人传动机构进行减速增矩，转化成丝杠位移，再经过制动机构作士提出了汽车电子机械制动系统(EMB)以解决这些问

6、题。用转化成制动力，整个过程的时间极短，在0．1S作用。1汽车制动系统发展状况2．2EMB执行系统几年来西方发达国家又兴起了对车辆线控系统(X—BY—一个设计完整的EMB执行系统包括无刷直流电机模块WIRE)的研究，线控(BRAKE—BY—WIRE)应运而生，由(包括电机驱动模块)、传动模块和制动模块。要完成EMB的此展开了对电控机械制动系统(ELECTROMECHANICAL动力学仿真，首先要完成以上三个模块的数学模型设计。EMBBRAKINGSYSTEM)的研究，简单来说电控机械制动系统就是执行系统结构框图如图

7、1所示。把原来由液压或者压缩空气驱动的部分改为由电动机来驱动，图1中：为制动器的目标夹紧力；AVI号为电机转速控借以提高响应速度、增加制动效能等，同时也大大简化了结制信号；DIR为电机正反转控制信号；U、U、U分别为电机构、降低了装配和维护的难度。由于人们对制动性能要求的不定子每相绕组端电压；U+、一分别为霍尔传感器供电高低电断提高，传统的液压或者空气制动系统在加入了大量的电子控压；rt为电机轴转速；n为丝杠转速；s为丝杠副中螺母的平制系统如ABS、TCS、ESP等后，结构和管路布置越发复杂，动位移；F为制动器的夹

8、紧力；M为制动器的制动力矩；．，液压(空气)回路泄露的隐患也加大，同时装配和维修的难度为传动机构的转动惯量；TL为传动机构的摩擦阻力矩；S、也随之提高⋯。因此结构相对简单、功能集成可靠的电子机械S、S分别为三个霍尔传感器的信号；la、，h、、分别为电机制动系统越来越受到青睐，可以预见EMB将最终取代传统的定子每相绕组电流。液压(空气)制动器，成为未来车辆的发