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電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的滑�？刂品治稣撐�
1電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)與電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的組成及原理比較
1.1電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)組成及工作原理
(1)制動(dòng)踏板單元。包括踏板感覺(jué)模擬器、踏板力傳感器或和踏板行程傳感器以及制動(dòng)踏板。踏板感覺(jué)模擬器是EHB系統(tǒng)的重要組成部分，為駕駛員提供與傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)相似的踏板感覺(jué)(踏板反力和踏板行程），使其能夠按照自己的習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行制動(dòng)操作。踏板傳感器用于監(jiān)測(cè)駕駛員的操縱意圖，一般采用踏板行程傳感器，采用踏板力傳感器的較少，也有二者同時(shí)應(yīng)用，以提供冗余傳感器且可用于故障診斷。
(2)液壓控制單元(HCU)，HCU中一般包括如下幾個(gè)部分：獨(dú)立于制動(dòng)踏板的液壓控制系統(tǒng)一該系統(tǒng)帶有由電機(jī)、泵和高壓蓄能器組成的供能系統(tǒng)，經(jīng)制動(dòng)管路和方向控制閥與制動(dòng)輪缸相連，控制制動(dòng)液流入或流出制動(dòng)輪缸，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)壓力控制。
(3)傳感器包括輪速傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器，用于監(jiān)測(cè)車(chē)輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、輪缸壓力的反饋控制以及不同溫度范圍的修正控制等。
1.2電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)組成包括
(1)制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。EMB有4套制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，每一套執(zhí)行機(jī)構(gòu)都包括力矩電機(jī)、制動(dòng)器外殼、制動(dòng)墊塊及動(dòng)力控制模塊，它們作為一個(gè)整體將制動(dòng)力施加在制動(dòng)盤(pán)上。
(2)中央控制模塊(ECU)。接收來(lái)自各種傳感器的信號(hào)，為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制模塊提供控制信號(hào)（如制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需產(chǎn)生的力矩)。
(3)各種傳感器。提供及時(shí)、準(zhǔn)確的信號(hào)給ECU，比如輪速傳感器、踏板位移傳感器。
(4)電源。EMB工作時(shí)的峰值功率為2kW，再加上其他汽車(chē)附件工作時(shí)的峰值功率，總功率大概在12.3kW左右。而當(dāng)今汽車(chē)上的12V電源只能提供3kW左右的能量，僅能勉強(qiáng)滿(mǎn)足汽車(chē)必要部件的工作要求，若要兼顧舒適性，就需要安裝能夠提供更高能量的42V電源。
2EHB與EMB性能對(duì)比
EHB和EMB的差異主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)結(jié)構(gòu)。EHB依然采用液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，其制動(dòng)過(guò)程離不開(kāi)液壓部件，因此其結(jié)構(gòu)還不夠簡(jiǎn)單，而EMB則完全拋棄了液壓部件及管道，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，維護(hù)安裝更加方便。同時(shí)由于沒(méi)有了帶有腐蝕性的液壓液體，更加環(huán)保。
(2)性能。由于其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的內(nèi)在特性，EHB的反應(yīng)時(shí)間稍長(zhǎng)，但是，對(duì)于重型車(chē)輛或工業(yè)車(chē)輛，只有EHB系統(tǒng)可以產(chǎn)生較大的制動(dòng)力矩，以滿(mǎn)足大噸位車(chē)輛的制動(dòng)要求，而EMB暫時(shí)提供不了。
(3)可靠性。由于EHB的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)為發(fā)展很成熟的液壓機(jī)構(gòu)，同時(shí)又有備份制動(dòng)系統(tǒng)，所以該系統(tǒng)具有很好的可靠性。而EMB系統(tǒng)作為一套全新的制動(dòng)系統(tǒng)。發(fā)展還不完善，也沒(méi)有其他備份制動(dòng)系統(tǒng)，其可靠性要低于EHB，但隨著科技的進(jìn)步，這個(gè)問(wèn)題很快就能解決。
(4)能源供應(yīng)方面。在優(yōu)化設(shè)計(jì)下，EHB只需要14V的電源就能滿(mǎn)足制動(dòng)要求，而EMB則需要42V電源。另外，EMB系統(tǒng)可以極大程度地減少整車(chē)重量，從而提高汽車(chē)性能及經(jīng)濟(jì)性。使汽車(chē)總裝過(guò)程變得更簡(jiǎn)單，更快捷。EMB系統(tǒng)增加了和其他汽車(chē)系統(tǒng)的連接性，使更高級(jí)功能的牽引控制和汽車(chē)穩(wěn)定控制變得更加簡(jiǎn)單，同時(shí)EMB系統(tǒng)易于改進(jìn)，略加變化即可增設(shè)各種電控制功能以及與將來(lái)的交通管理系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)工作川。雖然EHB系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)有了比較大的進(jìn)步，但其仍具有局限性，其出現(xiàn)主要是為研宄生產(chǎn)EMB系統(tǒng)打下基礎(chǔ)jMB系統(tǒng)有著其他制動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，它是未來(lái)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的必然方向。
3滑模控制器設(shè)計(jì)
滑模變結(jié)構(gòu)控制是一種非線性控制策略，是按照系統(tǒng)狀態(tài)偏離滑模面的程度來(lái)變更控制器結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)按照滑動(dòng)面所規(guī)定的規(guī)律運(yùn)行的一種控制方法，可實(shí)現(xiàn)以簡(jiǎn)單的控制規(guī)律來(lái)協(xié)調(diào)動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能之間的矛盾。
車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，為獲得最大的制動(dòng)效能并防止抱死，須調(diào)整車(chē)輪的滑移率到最佳滑移率以獲得最大的地面附著力。但是，最佳滑移率取決于路面條件（如干瀝青與濕瀝青的對(duì)比）。無(wú)論是哪種路面條件，最大的路面摩擦因數(shù)約等于滑移率為0.2的路面摩擦因數(shù)，因此有必要研宄以滑移率等于0.2為控制目標(biāo)的滑�？刂破�。汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)可通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)輪制動(dòng)壓力將汽車(chē)滑移率保持在具有最大地面摩擦力的范圍內(nèi)，從而防止汽車(chē)制動(dòng)時(shí)因車(chē)輪抱死而引起汽車(chē)側(cè)滑、甩尾等不良后果，提高汽車(chē)的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力，縮短制動(dòng)距離。在目前常用的汽車(chē)ABS中，大多采用邏輯門(mén)限值和滑模控制等方法。邏輯門(mén)限值控制法簡(jiǎn)單實(shí)用，但它把路面附著條件在較大范圍內(nèi)連續(xù)變化的情況分為3種狀態(tài)而沒(méi)有考慮行駛路面附著系數(shù)的變化，因此，它難以控制汽車(chē)ABS在不同的路面附著系數(shù)下都達(dá)到最佳制動(dòng)效果�；？刂品芸焖俣鴾�(zhǔn)確地將汽車(chē)滑移率控制在設(shè)定的最佳滑移率上，即產(chǎn)生最大縱向附著力所對(duì)應(yīng)的汽車(chē)滑移率。由于在不同附著系數(shù)的行駛路面上，汽車(chē)具有不同的最佳滑移率，因此，以靜態(tài)設(shè)定的最佳滑移率為目標(biāo)的滑�？刂品�，難以滿(mǎn)足處于不同路面附著條件下的汽車(chē)ABS的控制要求。
基于路面識(shí)別的汽車(chē)ABS滑�？刂品椒ǜ鶕�(jù)ABS制動(dòng)過(guò)程中的汽車(chē)滑移率、減速度的動(dòng)態(tài)變化來(lái)對(duì)當(dāng)前路面進(jìn)行識(shí)別，獲取當(dāng)前路面對(duì)應(yīng)的汽車(chē)最佳滑移率，并以此作為汽車(chē)ABS滑模控制的目標(biāo)，通過(guò)對(duì)汽車(chē)ABS進(jìn)行基于最佳滑移率的滑�？刂疲蛊�(chē)實(shí)際滑移率調(diào)節(jié)到當(dāng)前路面對(duì)應(yīng)的汽車(chē)最佳滑移率上，從而提高汽車(chē)制動(dòng)效能和方向穩(wěn)定性。為此,經(jīng)過(guò)對(duì)一部分材料的研宄，筆者覺(jué)得基于路面識(shí)別的汽車(chē)ABS滑�？刂品椒ㄊ潜容^好的一種方法。
4結(jié)語(yǔ)
根據(jù)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于路面識(shí)別的汽車(chē)ABS滑�？刂品椒軌蜉^準(zhǔn)確地判斷出當(dāng)前路面附著條件，使汽車(chē)滑移率控制在當(dāng)前路面對(duì)應(yīng)的汽車(chē)最佳滑移率上，從而使車(chē)輪獲得足夠大的地面制動(dòng)力及較大的側(cè)向力，該方法不僅可以使汽車(chē)制動(dòng)時(shí)間減少m，提高汽車(chē)的制動(dòng)效能，而且能夠提高汽車(chē)的方向穩(wěn)定性和行駛的安全性。
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