汽车电子制动系统特点构成.docx

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1、电子制动系统的结构及特点　　电子制动是指正常工作时在制动踏板和制动器之间没有机械连接，用电线取代部分或全部制动管路，并省去制动系统的很多阀。此外，在电子控制系统中设计相应程序，操纵电控元件来控制制动力的大小以及各轴的制动力分配，可完全实现使用传统制动系统所能达到的 ABS及ASR等功能。与传统的制动系统相比，所有油压管道、油压元件都被电子线路、电子元件所取代，安装也方便很多。此外对制动系统功能的整合也有很大帮助，包括ABS、制动力辅助系统、巡航控制、稳定性控制等，这些系统在传统的液(气)压制动系统上体现为独立、分离的单一硬件系统，而在BBW系统上只是整体系统中的子程序体现在控

2、制程序的软件，而且可以轻易加入更多的输入信息和函数。　　电子制动的结构如图1所示。图2是该系统的配置图。其主要包含以下部分。　　　　(1)电制动器。其结构和液压制动器基本类似，有盘式和鼓式两种，作动器是电动机。　　(2)电子制动控制单元(ECU)。接收制动踏板发出的信号，控制制动器制动;接收驻车制动信号，控制驻车制动;接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等，控制车轮制动力，实现防抱死和驱动防滑。由于各种控制系统如卫星定位、导航系统、自动变速系统、无级转向系统、悬架系统等的控制系统与制动控制系统高度集成，所以ECU还得兼顾这些系统的控制。　　(3)轮速传感器。准确、可靠、

3、及时获得车轮速度。　　(4)线束。给系统传递能源和电控制信号。　　(5)电源。为整个电制动系统提供能源。与其他系统共用。可以是各种电源，也包括再生能源。 　　从结构上可以看出上述电子制动系统具有传统制动控制系统无法比拟的优点：　　缩短制动距离，优化稳定性;由于制动执行器和制动踏板之间没有了液压和机械连接取而代之是数据线，无疑这将大大减少制动器的作用时间，进而有效地缩短制动距离;　　无需制动液，有利于环保;　　制动踏板可调，使舒适性和安全性更好;　　抗碰撞性能提高;　　在ABS模式下踏板无回弹振动;　　节省空间，零件减少;　　几乎无噪声;　　安装简易;　　可实现所有制动和稳定功

4、能，如ABS、EBD、TCS、ESP、BA、ACC等;　　可与未来的交通管理系统轻松联网;.方便的集成附加功能，如电子驻车制动。　　电子制动系统开发过程中的关键问题　　BBW系统由于没有机械或液压后备，所以系统的可靠性要求高，并且系统必须能容错。因此，系统需要有下列特点：可靠的能源来源、容错的通信协议和一些硬件的冗余等。下面是一些开发中的关键部分。　　(1)驱动能源问题。鼓式制动需100W的功率，而盘式制动则需要1kW。12V的车辆电器系统难以支持执行电气制动的高功率需求。因此，建立42V电压系统机构十分重要，同时需要解决高电压带来的安全问题。　　(2)对容错的要求。在完全取

5、消了液压元件的系统中，没有独立的后备执行系统。此时，与其使用能安全停止工作的系统，不如采用容错或自动防故障系统。虽然许多技术能提高容错系统的安全性，更为根本的办法还是提供后备系统。当节点或电子控制单元出现故障时，在不破坏现有系统完整性的情况下，启用后备装置。容错程度应随应用场合而不同，但重要的传感器和控制器都应有备份。另外，系统中每一节点之间的串行通信必须支持容错。而容错就需要开发相应的通信协议。因为现在车辆应用的一些普通通信系统，如CAN等都不能满足容错要求。实现电子制动控制的关键技术是系统失效时的信息交流协议，如TTP/C。系统一旦出现故障，立即发出信息，确保信息传递符合

6、法规。最适合的方法是采用时分多路复用电路控制(TDMA)，它可以保证不出现不可预测的信息滞后，TTP/C协议就是根据TDMA制定的。　　(3)装用电机控制的执行器，要求高性价比的半导体具有较好的高温性能，以承受在制动执行器附近产生的高温。另外，需要开发轻的低价位的车辆制动器，而且由于轮毂尺寸的限制，尺寸要满足设计要求。　　(4)抗干扰处理。车辆在运行过程中会有各种干扰信号，如何消除这些干扰信号造成的影响，控制系统的软件和硬件如何实现部件化以适应不同种类的车型需要，如何实现底瘟的部件化，是一个重要的难题。只有将制动、转向、悬架、导航等系统综合考虑，从算法上部件化，建立数据总线系

7、统，才能以最低的成本获得最好的控制系统。　　随着技术的进步，上述各种问题会逐步得到解决，电子制动控制系统会真正代替传统的以液压为主的制动控制系统，其示意图见图3。　　　　同时，随着其它汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展，电子元件的成本及尺寸不断下降。汽车电子制动控制系统将与其它汽车电子系统如电子悬架、电子转向、电子导航、无人驾驶系统等融合在一起成为综合的汽车电子控制系统，未来的汽车中就不存在孤立的制动控制系统，各种控制单元集中在一个ECU中，并将逐渐代替常规的控制系统，全面实现车辆控制的智能化。