新型汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)建模仿真與實驗分析

為了促進(jìn)汽車制動性能的進(jìn)一步提升，也就要求各汽車零部件商以及科研場所能夠加強(qiáng)對電子機(jī)械制動系統(tǒng)的研究力度，并促使其制動性能得到不斷的優(yōu)化與完善，這樣才能夠充分滿足汽車在運行過程中的各項制動要求，并使得汽車的運行安全性以及可靠性得以進(jìn)一步的提升。
1 汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)的設(shè)計
1.1 執(zhí)行系統(tǒng)
汽車機(jī)械制動系統(tǒng)多是通過制動模塊、轉(zhuǎn)動模塊以及無刷直流電機(jī)模塊三部分所構(gòu)成的，而借助對數(shù)學(xué)模型的科學(xué)設(shè)計還能夠在動力學(xué)的角度上實現(xiàn)對電機(jī)驅(qū)動模塊的方針處理。在對該模塊的工作原理有一個清晰認(rèn)知的基礎(chǔ)上，將減速裝置設(shè)置在驅(qū)動行星齒輪上面，然后在運動轉(zhuǎn)換裝置的帶動下促使其訓(xùn)傳運動朝著直線運動的方向進(jìn)行不斷的轉(zhuǎn)換，這樣也就能夠使得制動機(jī)產(chǎn)生一種制動力矩，然后在運用壓力傳感器來進(jìn)行制動盤制動壓力的檢測工作，具體如圖1 所示。

圖1 汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)組成
在對執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程中，需要將目標(biāo)車型的前輪制動器作為設(shè)計對象，在此基礎(chǔ)上來對其執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，一般情況下需要將前輪輪缸的最大壓強(qiáng)值保持在15MPa 的范圍內(nèi)，然后將活塞直徑控制在48mm。為了確保制動盤跟制動鉗能夠進(jìn)行徹底的分離，需要將系統(tǒng)的制動間隙設(shè)置為0.3mm，并需要將消除時間保持在0.1s 之內(nèi)。在其它參數(shù)的合理選用過程中還需要在此基礎(chǔ)上來進(jìn)行，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對電子機(jī)械制動系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計效果。
1.2 控制系統(tǒng)
借助于控制系統(tǒng)可以進(jìn)行制動間隙的及時消除，并能夠?qū)崿F(xiàn)制動力快速以及準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，來保障整個控制系統(tǒng)的運行性能。汽車的電子制動控制系統(tǒng)主要包含有壓力環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)以及電流環(huán)三個部分，其能夠?qū)φ麄€電動機(jī)起到良好的控制效果，借此來實現(xiàn)對整個制動系統(tǒng)的有效控制。在進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，需要對各環(huán)的控制目標(biāo)進(jìn)行合理的確定，還需要通過從內(nèi)到外的順序進(jìn)行擴(kuò)展。因此首先需要進(jìn)行電流控制環(huán)的設(shè)計，并將其作為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分，隨后選用轉(zhuǎn)速控制環(huán)來作為壓力調(diào)節(jié)環(huán)的重要組成部分，在此基礎(chǔ)上獲得良好的壓力調(diào)節(jié)環(huán)設(shè)計效果，并要求制動壓力的超調(diào)能夠控制在5%以上，制動間隙消除時間控制在0.1s 以內(nèi)。此外在進(jìn)行電流控制環(huán)的設(shè)計過程中，還需要將其積分跟比例系數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保持其維持在610 以及0.945，借此來獲得良好的設(shè)計效果。
2 汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)的仿真實驗
目前汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)的仿真模式主要包含有無刷直流控制、電流跟轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)處理以及無刷直流電計算環(huán)控制模型三種類型。而針對這三種方針模型進(jìn)行實驗時，其方針結(jié)果也存在有一定的差異性，具體如下。
2.1 電流環(huán)仿真
電動機(jī)在無任何栽重的情況下進(jìn)行運行時，其電流值還會保持在一個比較小的狀態(tài)之中，因此在進(jìn)行電流環(huán)的調(diào)節(jié)過程中，還需要將電動機(jī)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行阻擋，借此來保持其所處的狀態(tài)是處于空載的情況下。在電流試驗中還證明了電動機(jī)在開始轉(zhuǎn)動的過程之中，其實際電流的超調(diào)是比較大的，但是在這一情況下其后期依舊能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)電流的有效跟蹤，并且具備有良好的制動控制效果。
2.2 轉(zhuǎn)速環(huán)試驗
為了取得良好的轉(zhuǎn)速環(huán)試驗效果，要求電動機(jī)無任何的栽重，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)的試驗流程。相關(guān)結(jié)果表明電動機(jī)在啟動過程中的電流值處于最大的水準(zhǔn)，這也就能夠促使電動機(jī)在短時間內(nèi)達(dá)到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，來保障汽車的正常運行。但是在快速旋轉(zhuǎn)的過程之中電動機(jī)還經(jīng)常性會出現(xiàn)不斷轉(zhuǎn)相的情況，因此在轉(zhuǎn)速環(huán)具體運行過程之中也就經(jīng)常性會出現(xiàn)電路的抖動情況，其轉(zhuǎn)速的幅度也相對比較小，在目標(biāo)值附近也多是進(jìn)行不斷的抖動。
2.3 壓力環(huán)試驗
在該試驗結(jié)果之中顯示了制動間隙消除時間需要嚴(yán)格控制在0.1s 之內(nèi)，其制動壓力超調(diào)也需要嚴(yán)格控制在5%以上，只有這樣才能夠保障這個店里機(jī)械制動系統(tǒng)的執(zhí)行器能夠在短時間內(nèi)進(jìn)行制動壓力的最大限度輸出，并且能夠使得制動系統(tǒng)的響應(yīng)速度得到進(jìn)一步的提升。此外在汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)之中還存在有真空增壓器過于缺乏等問題，導(dǎo)致了該系統(tǒng)在一定程度上能夠取代壓縮空氣或者液壓制動來進(jìn)行工作，這樣也就能夠使得汽車的整體質(zhì)量得到有效的降低，并顯著提升汽車在運行過程中的安全性能?？梢哉f汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)的應(yīng)用能夠充分滿足汽車發(fā)展的各種需求，對于我國汽車行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展也有著一定的積極意義。
3 結(jié)束語
綜上所述，在汽車的設(shè)計過程之中通過新型汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠使得汽車自身的制動性能得到較大程度的提升，并且能夠進(jìn)一步提升汽車在運行過程中的安全性能以及可靠性能，對于汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展也能夠起到良好的促進(jìn)意義。