汽车电控制动系统新技术简介
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智能电动汽车线控制动关键技术与研究进展在科技的海洋中,智能电动汽车犹如一艘扬帆远航的巨轮,而线控制动技术则是这艘巨轮上不可或缺的舵手。
它以电子信号为媒介,通过传感器、控制器和执行器等组件,实现对车辆制动系统的精确控制。
这种技术不仅提高了汽车的安全性和可靠性,还为自动驾驶技术的发展铺平了道路。
首先,让我们来探讨线控制动技术的工作原理。
当驾驶员踩下制动踏板时,传感器会捕捉到这一动作并将其转化为电信号。
随后,这些信号被传输至控制器,控制器根据车辆当前的行驶状态和外部环境信息,计算出合适的制动力矩。
最后,执行器接收到控制器的指令并驱动制动器工作,从而实现对车辆的精确制动。
然而,线控制动技术的发展并非一帆风顺。
其中最大的挑战之一就是如何确保系统的稳定性和可靠性。
由于线控制动系统完全依赖于电子信号进行控制,任何信号传输的延迟或干扰都可能导致制动失效或误操作。
因此,研究人员们一直在努力寻找解决方案。
他们通过优化算法、改进硬件设备以及加强系统测试等手段,不断提高线控制动系统的性能和稳定性。
除了稳定性和可靠性外,安全性也是线控制动技术发展的重要考量因素。
毕竟,在任何情况下,保障乘客的安全都是汽车设计的首要任务。
为此,研究人员们在线控制动系统中加入了多重安全机制。
例如,当主控制系统出现故障时,备用系统会立即接管控制任务;同时,系统还会实时监测各个组件的工作状态,一旦发现异常情况就会立即发出警报并采取相应措施。
当然,随着智能电动汽车技术的不断发展,线控制动技术也在不断进步。
近年来,研究人员们在提高线控制动系统的响应速度、降低能耗以及增强环境适应性等方面取得了显著成果。
例如,他们开发出了新型的传感器和执行器材料,使得系统更加轻便且耐用;同时,他们还改进了控制算法,使得系统能够更好地适应复杂多变的道路环境。
展望未来,线控制动技术在智能电动汽车领域的应用前景广阔。
随着自动驾驶技术的不断成熟和完善,线控制动系统将发挥越来越重要的作用。
液压制动的终结-电子制动(EMB)技术发展简介液压制动的终结-电子制动(EMB)技术发展简介随着消费者对车辆安全性日益提高的重视,车辆制动系统也历经了数次变迁和改进。
从最初的皮革摩擦制动,到后来出现鼓式、盘式制动器,再到后来出现机械式ABS制动系统,紧接着伴随电子技术的发展又出现了模拟电子ABS制动系统、数字式电控ABS制动系统等等。
近10年来西方发达国家又兴起了对车辆线控系统(x-by-wire)的研究,线控制动系统(brake-by-wire)应运而生,由此展开了对电子机械制动器(Electromechanical Brake)的研究,简单的来说电子机械制动器就是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,借以提高响应速度、增加制动效能等,同时也大大简化了结构、降低了装配和维护的难度。
由于人们对制动性能要求的不断提高,传统的液压或者空气制动系统在加人了大量的电子控制系统如ABS、TCS、ESP等后,结构和管路布置越发复杂,液压(空气)回路泄露的隐患也加大,同时装配和维修的难度也随之提高。
因此结构相对简单、功能集成可靠的电子机械制动系统越来越受到青睐,可以预见EMB将最终取代传统的液压(空气)制动器,成为未来车辆的发展方向。
1 brake-by-wire的发展简介brake-by-wire是指一系列智能制动控制系统的集成,它提供诸如ABS,车辆稳定性控制、助力制动、牵引力控制等等现有制动系统的功能,并通过车载有线网络把各个系统有机的结合成一个完整的功能体系。
原有的制动踏板采用了一个模拟发生器替代,用以接受驾驶员的制动意图,产生、传递制动信号给控制和执行机构,并根据一定的算法模拟反馈给驾驶员。
显而易见,它需要非常安全可靠的结构,用以正常的工作。
其工作原理如图1所示:由于技术发展程度的局限,目前出现了两种形式的brake-by-wire系统:1.1 EHB的简介EHB(Electro-Hydraulic Brake)即线控液压制动器,是在传统的液压制动器基础上发展。
汽车制动系统的技术创新随着现代汽车工业的迅速发展,汽车制动系统作为车辆安全的重要组成部分,也在不断进行技术创新,旨在提供更安全、更可靠的制动性能。
本文将从几个方面介绍汽车制动系统的技术创新。
一、刹车盘和刹车片材料的改进刹车盘和刹车片是汽车制动系统中的核心部件。
由于制动时产生巨大的摩擦热量,传统的铸铁刹车盘和有机刹车片在长时间制动下容易出现过热、衰减等问题,影响刹车性能。
为了解决这个问题,新的技术创新引入了复合材料、陶瓷材料等,提高了刹车盘和刹车片的耐高温性能,延长了其使用寿命。
同时,新材料还具有更好的制动性能,提高了刹车的灵敏度和力度。
二、电子制动系统的应用传统的汽车制动系统主要依靠驾驶员对制动踏板的操作来实现制动,但这种机械操控方式容易受驾驶员意识和反应速度的影响。
为了提高制动的准确性和可靠性,电子制动系统被引入汽车制动系统的技术创新中。
电子制动系统通过传感器感知车辆的运动状态,并与ECU(电控单元)进行实时通讯,从而实现对制动力的精确控制。
同时,电子制动系统还能实现制动力的分配,使车辆在紧急制动或不同路况下保持稳定,提高了行车安全性。
三、自动紧急制动系统的推广在汽车行驶过程中,紧急制动是关乎生命安全的重要操作。
传统的紧急制动依赖于驾驶员的反应和操作,然而在紧急情况下,驾驶员的反应速度和制动操作可能不够及时准确。
为了解决这一问题,自动紧急制动系统近年来得以广泛应用。
该系统通过前向摄像头、激光雷达等感知装置,实时感知与车辆前方的距离和障碍物情况,并在判断为紧急制动时自动触发制动系统,提高车辆的安全性。
四、刹车辅助系统的进一步完善除了上述主要的技术创新外,汽车制动系统还不断完善刹车辅助系统,以提供更好的驾驶体验。
例如,刹车能量回收系统利用动能转换装置将制动过程中释放的能量转化为电能储存,实现能量的回收和再利用。
同时,刹车助力系统通过感应油门踏板的踏程和力度,提供相应的刹车辅助力,降低驾驶员的操作力度,提高制动的舒适性和精准性。
全电路制动BBW简介全电路制动(全称:全车主动制动系统,英文缩写:BBW)是一种先进的汽车制动系统。
它通过电子控制单元(ECU)和传感器等组件,实现车辆刹车的精确控制。
本文将介绍全电路制动系统的原理、结构、工作原理以及优势。
原理全电路制动系统是一种电子控制的制动系统,它基于车辆的速度、转向以及其他传感器信号,通过计算实时制动需求,控制制动器的输出力和制动力分配。
结构全电路制动系统的结构主要由以下几部分组成: - 电子控制单元(ECU):负责接收传感器信号,计算制动需求,并控制制动力分配; - 刹车控制器:将ECU的信号转化为适当的控制输出,用于调整制动器的压力; - 制动器:将制动力转化为刹车力,实现车辆的制动功能; - 传感器:用于检测车辆的速度、转向等信息,并将其传输到ECU进行处理。
工作原理全电路制动系统的工作原理可以简单分为以下几个步骤:1. 传感器检测:车辆的传感器会实时监测车速、转向和其他相关信息,并将这些数据传输到ECU。
2. 数据处理:ECU通过接收传感器信号,并结合预设的制动算法,计算出当前的制动需求。
3. 制动力分配:ECU根据计算出的制动需求,通过控制刹车控制器输出适当的控制信号。
4. 制动器调整:刹车控制器接收到ECU的信号后,将信号转化为适当的控制输出,用于调整制动器的压力。
5. 刹车力产生:制动器接收到刹车控制器的输出信号后,将制动力转化为刹车力。
6. 刹车控制:车辆根据制动力产生的刹车力来实现制动效果,保证行车安全。
优势相比传统的液压刹车系统,全电路制动系统具有以下几个优势: 1. 精确控制:全电路制动系统通过电子控制,能够更准确地计算和控制制动需求,提供更精确的刹车力分配。
2.反应迅速:全电路制动系统的电子控制单元能够实时接收和处理传感器信号,使得制动反应更迅速,大大提升了驾驶安全性。
3. 自适应性强:全电路制动系统能够根据车速、转向等信号的实时变化来自动调整制动力分配,使得制动效果更加稳定和可靠。
汽车电子控制系统概述汽车电子控制系统是现代汽车中的一种重要系统,其通过电子技术控制汽车的行驶、安全、舒适等方面,不止于传统的机械控制系统。
汽车电子控制系统又分为多个子系统,包括发动机控制系统、变速器控制系统、电子制动系统、车身控制系统等。
本文将对这些子系统进行介绍。
1. 发动机控制系统发动机控制系统是汽车电子控制系统中最重要的一部分,它通过传感器获得发动机工作状态的信息,然后控制喷油、点火等系统的工作,保证发动机在各种工况下的正常工作。
发动机控制系统的核心是发动机控制单元(ECU),它可以实时监测发动机的工作情况,并根据传感器的反馈信号进行调整,以达到最佳的发动机性能和燃油经济性。
2. 变速器控制系统变速器控制系统是汽车电子控制系统中的另一个重要子系统,它通过控制变速器的换挡和锁死等,使得车辆的行驶更加顺畅和稳定。
变速器控制系统通过传感器感知车速、转速、油门踏板等数据,从而精确计算出应该处于的挡位并进行换挡。
3. 电子制动系统电子制动系统是一种智能化的制动系统,通过电子信号控制制动压力,有助于避免车轮抱死,保持制动的平衡状态,从而大大提高了行驶安全性能。
电子制动系统通常包括电子制动控制单元(EBCU)、电子控制制动压力分配系统(EBD)、电子稳定控制系统(ESC)和刹车助力系统(BAS)等。
EBCU可根据汽车各方面的数据,实现自适应制动、防滑、防抱死、刹车平衡等功能,使驾驶员在各种路况下行驶更为安全、舒适。
4. 车身控制系统车身控制系统是一种通过各种传感器感知车辆行驶状态,然后进行控制的系统,能够提供诸如车道保持、智能巡航、盲区监测等功能。
车身控制系统通过各种传感器,如探头、摄像头、雷达等获取信息,识别路面状况以及车辆周围的障碍物等,并在此基础上进行决策,实现自动驾驶等新技术。
综上所述,汽车电子控制系统是现代汽车中一种不可或缺的系统,它通过各种传感器和控制单元实现对汽车各种功能的控制,会对汽车的性能、舒适性、安全性等方面有重要的影响。
题目浅析汽车制动系统新技术学生姓名班级学院专业指导教师摘要随着科技的发展,汽车各项技术也得到飞速的发展,汽车的性能越来越好,车速也越来越快;但是汽车的事故也越来越多,汽车的安全性就显得尤为重要,而汽车制动系统正是保证汽车驾驶员及乘客安全的重要系统。
汽车制动系统是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车;使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车;使下坡行驶的汽车速度保持稳定的一个系统,是保证汽车安全性的一个重要装置。
本文主要讲解近年来汽车制动系统的一些新技术。
关键词:制动系,制动技术,制动盘,电控制动AbstractWith the development of science and technology, the automobile technology has developed rapidly, the car's performance is getting better and better, the speed is more quickly; but the car accidents are also increasing, it is particularly important to the safety of automobile, and the automobile brake system is an important system to ensure the safety of drivers and passengers.Automobile brake system is a moving car forced slow down or even stop according to the driver's requirements; to have been suspended in the vehicle in various road conditions (including the ramp) stable parking; a system makes the downhill speed to keep stable, is to ensure that an important device for automobile safety.This paper mainly explains some new technology in recent years of automobile brake system. Keywords: brake system, brake technology, brake discs, brake control.目录第一章绪论 (1)汽车制动系统 (1)汽车制动系统的演变 (1)制动控制系统的发展 (1)制动系统概况 (2)汽车制动系统功用 (2)制动系统类型 (2)制动系统组成 (3)制动工作原理 (3)第二章制动电控新技术 (4)ABS 制动防抱死系统 (4)ABS 系统组成 (4)ABS 系统工作原理 (4)ABS 系统的优点 (5)ASR 驱动防滑技术 (6)ASR 驱动防滑系统结构组成 (6)ASR 驱动防滑系统工作原理 (6)EBD 制动力分配系统 (7)EBD 制动力分配系统组成 (7)EBD 制动力分配系统工作原理 (8)EBS 电子控制制动系统 (8)EBS 电控制动系统的组成 (8)EBS 系统工作原理 (9)EBS 电控制动系统特点 (9)EBA 紧急制动辅助系统 (10)EBA 紧急制动辅助系统组成 (10)EBA 紧急制动辅助系统工作原理 (10)EBA 紧急制动辅助系统优点 (10)EBA 紧急制动辅助系统未来发展 (11)第三章制动盘新技术 (12)制动盘新技术 (12)碳纤维制动盘 (12)碳纤维制动盘特点 (12)陶瓷制动盘 (13)陶瓷制动盘特点 (13)第四章主动刹车技术 (15)主动刹车 (15)第五章结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第1章绪论汽车制动系统从汽车诞生时起,车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。
电控制动系统简介一、电控制动系统的发展1.概况在汽车发展初期,制动器的作用较小,因为驱动系的摩擦系数很高以致车辆不制动也足以减速下来。
随着功率和速度的不断提高,以及交通密度的不断加大,在20世纪20年代人们便开始考虑如何制造出相应的制动系统以符合更高的驱动和驾驶性能的需要。
汽车技术进步的一个主要任务就是提高主动安全性以避免发生事故,并充分发挥车辆的动力性能。
随着电子学和微电子学的不断发展,开发能够对紧急情况做出足够快速反应的系统成为可能。
电控制动系统的“鼻祖”是ABS,该系统自从在1978年开始大量投入生产后,一直在不断地改进并增加新的功能,这些功能可以主动参与到行车过程中,以提高行车稳定性。
目前,这类系统已经发展为各种辅助驾驶员驾驶的系统,如驱动防滑系统、牵引力控制系统、制动辅助系统等。
制动辅助系统(如图1所示)在紧急情况下对驾驶员的制动进行加强,在保持车辆操纵性的前提下,达到最短的制动行程。
ABS发展历史:1950年飞机着陆装置中开始开发并使用。
1954年美国福特林肯轿车最先使用法国飞机用ABS。
1970年林肯、凯迪拉克等高级轿车开始使用(后轮控制式)ABS。
1978年奔驰450SEL和宝马7泵列使用博世公司的4轮控制式ABS。
1984年日本车开始使用ABS。
1990年韩国车辆开始使用ABS(选装)。
至今ABS已成为轿车上的常用装备。
2.现代电控制动系统种类现代轿车电控制动系统种类繁多,不同车型安装的制动系统的种类与作用也不相同,给维修人员带来了比较大的麻烦。
现将较常见的几种电控制动系统作简单介绍,图2为电控制动作用示意图,各系统的具体内容在第一篇各章详细讲解。
ABS防抱死制动系统ASC+ (T) 自动平衡防滑/循迹(加速防滑及轮胎抓地控制系)(宝马)ASD防滑差速器控制系统(奔驰)ASR加速防滑控制系统/驱动防滑控制系统(奔驰、大众、奥迪)BAS辅助制动系统(奔驰/宝马)CBC弯道制动控制系统(宝马)DBC动态制动控制系统(宝马)DSC动态行车稳定系统(宝马)DTC动态牵引力控制系统(宝马)EBD电子制动力分配系统(大众/现代)EBV电子制动力分配系统EDL、EDS 电子差速锁止系统图2电控制动作用示意图ESP电子(车身)稳定程序(奔驰、奥迪)ETS循迹控制系统(奔驰)EBC/MSR发动机转矩控制系统(宝马)TCS驱动防滑控制系统(现代)TRAC/IRC牵引力控制系统(丰田/本田)VSA车辆稳定辅助控制系统(本田)VSC车辆稳定控制系统(丰田)以上这些系统缩写中既有英文缩写,也有德文缩写,不能用英文的角度去考虑所有系统的缩写,具体可以参考表l。
如图3所示,制动系统就像一个金字塔式的关系,上一层的系统包含了下边各层的功能,比如装备ESP的车型,将同时具有TCS(ASR)、EDL、ABS功能;装备TCS的车型,将同时具有EDL、ABS功能;装备EDL系统的车型.将同进具备ABS和EBD的功能。
二、各车系采用电控制动系统总览1.各车系所采用的制动系统类型各车系所采用的ABS制动系统类型如表2所示。
三、电控制动系统分类综述各制造厂家所生产的ABS系统大致分为:①AISIN系统;②Automobile Preducts (AP)系统;③Bendix系统;④Bosch系统;⑤Wabco系统;⑥Honda - ALB系统;⑦Hyunda系统;⑧Elsey - Hayes系统;⑨Lucas系统;⑩Mitsubishi/Nishimbo系统;⑩Nippon系统;⑥Nissan 系统;⑩Sumitomo系统;⑩TEVES (ATE)系统;⑩Delco Moraine (NDH)系统等15类系统。
(1) AISIN系统。
此系统为TOYOTA车辆专用,在前轮驱动车型中,采用非整体式系统且包含有液压调节器总成制动主缸,4个轮速传感器及ABS电脑等元件;在后轮驱动的车型中,其后轮只有一个轮速传感器并装于变速器输出轴上;而4轮驱动车型较前轮驱动车型元件多了一个G传感器(见图4、图5)。
当车辆行驶时,ABS电脑便接收各轮速传感器所传轮回来的信号,而当轮速传感器传送给电脑为减速信号时,ABS电脑便控制液压调节器总成内的电磁阀来调节各轮的管路油压,也就是让各轮制动力均等。
(2) Automobile Ptoducts (AP)系统。
AP系统为FIAT(菲亚特)车辆专用,此系统除ABS 外,另增加了真空辅助制动系统,故此系统采用两个制动回路控制,一个控制左前轮及右后轮,另一个控制右前轮及左后轮,且系统中包含了ABS电脑、制动主缸、2组调节器、2组比例阀、2个轮速传感器、4个电磁阀及真空储存室和真空开关。
其控制系统如图6所示。
在ABS系统部分,轮速传感器依车辆行驶状况传输信号给ABS电脑,ABS电脑便会控制电磁阀打开或关闭。
真空开关由ABS电脑控制,且将进气歧管真空储存至储存室中,并由电磁阀开关来输送真空信号给调节器,以达辅助制动功用。
(3) Bendix系统。
Bendix系统主要可分为Addo-rux、Integrated及Mecatronic三大类型,其中除Integrat-ed属于整体式外,其他都属非整体式。
其系统图见图7~图9。
1) Bendix Inte&ated系统。
ABS电脑依车速信号控制液压泵总成输送高压油给制动主缸,再传送给各轮缸来进行制动动作。
2) Bendix Addonix系统。
其作用原理为电脑接收轮速传感器的信号,经过处理计算后控制其调节器内部电磁阀,以使各轮制动力均等。
3) Bendix Mecatronic系统。
此系统与其他两系统最大差异为ABS电脑装置于调节器下方,并且无比例阀,而作用原理则与Bendix相同。
(4) Bosch系统。
此系统主要可分为两大形式,一个为整体式;另一个为非整体式,其中整体式只有Bosch2,Bosch2E,Bosch 2SMicro,Bosch2U和Bosch 5等5神系统。
除去Bosch3及Bosch5采用四回路系统以外,其余都采用三回路系统。
Bosch 3系统见图10,Bosch 2S及2E系统见图11。
1) Bosch 3系统利用4个轮速传感器的车速信号传输给ABS电脑控制ABS电磁阀动作。
2) Bosch 2及Bosch 2E系统全部采用三回路控制式,并只有3个轮速传感器,依前2后1分配,其中后轮的轮速传感器同时检测两轮转速,视哪轮的转速较慢来控制制动系统,使各轮转速相等。
3) Bosch 2U作用原理与Bosch 2相同,其最大差异在于当Bosch 2U应用于前轮传动车辆时,使用4个轮速传感器,而应用于后轮动车辆时,共使用三个轮速传感器。
4) Bosch 2S Micro作用原理也相同于Bosch 2,其最大差异为Bosch 2有提供故障码读取功能及Bosch 2S Micro的电脑较小。
5) Bosch 5为最新的Bosch ABS系统,此系统除原始的ABS外,另外包含了循迹控制功能,而且采用了最新的无需调整式轮速传感器。
(5) Wabco系统。
此系统为整体式中的三回路系统,且通常应用于陆虎(Landrover)车种上。
此系统采用了动态液压回路及静态液压回路同时控制,故当制动系统中动态液压回路不良时,静态液压回路也能继续动作,不致导致制动系统失效,且此系统上有2个红色的警告灯,一个为ABS警告灯,另一个为油压及制动液位警告灯,如图12所示。
(6) Honda - ALB系统。
Honda - ALB系统也可称作Rover - ALB系统,因Honda - ALB 除用于Honda之外又应用于Rover车种,且属于非整体式中的四回路系统。
此系统利用ABS 电脑监控着轮速传感器的信号,当信号显示轮胎快抱死肘,ABS电脑便控制液压调节器内的电磁阀以每秒4至10次的频率来打开和关闭阀门以防止制动抱死现象发生,如图13所示。
(7) Hyundai系统。
此为现代公司(Hyundai)车辆中索纳塔(Sonata)专用的ABS系统,如图14所示。
属于非整体式中的四回路系统,其作用原理也是利用ABS电脑监控4个轮速传感器的信号,当其信号显示由快变慢时,ABS电脑便控制调节器内的4个电磁阀动作,以防止有制动咬死的现象。
当系统有故障发生时,此时ABS电脑会自动停止ABS系统作用,并以传统制动方式存在。
(8) Kelsey - Hayes系统。
本系统仅有EBC2使用在欧、日车辆上,且全部采用非整体式单回路系统,如图15所示。
此系统属后轮制动防抱死系统,故仅使用于后轮传动的小卡车或箱型车辆上。
(9) Lucas系统。
如图16所示,此Lucas Girling系统可分为Lucas Girling2/2和LucasGirling4/4F两种,其ABS控制是靠轮速传感器的信号控制调节器内的电磁阀,当制动刚踩下时,电脑控制电磁阀和液压泵打开,使其油压能进行制动作用;当传感器信号为轮胎抱死信号时,电脑控制电磁阀关闭,以降低其系统油压,减少该轮的制动力,使各轮的制动力均匀。
(10) Mitsubishi/Nishimbo系统。
此系统为Mitsubishi(三菱)车专用的ABS系统,属于非整体式四回路控制系统,其作用原理与Bosch系统相同,并且在某些车附加巡航控制系统(TCC)来控制前轮制动,以增加在光滑路面行驶时的制动性能,如图17所示。
(11) Nippon系统。
此系统与Bosch系统作用原理相同,其最大差异处为Nippon系统多了一个“F”阀,防止因制动液压降低而导致制动踏板振动。
(12) Nissan系统。
此系统与AISIN、Honda - ALB、Hyundai、Mitsubishi系统相同,都属于亚洲各厂家OEM的系统,且应用于Nissan车种上,此系统也属于非整体式四回路ABS 系统。
如图18所示,利用ABS电脑监控车轮传感器信号,当信号指示轮胎快抱死时,ABS电脑便控制调节器内电磁阀,以改善系统中的油压来达到防抱死的目的,而此ABS电脑尚有一个安全回路,当系统中有不良的元件或信号发生时,ABS电脑便自动停止ABS动作,而以传统制动的系统存在,并将警告灯亮起,以提醒车主。
(13) Sumitomo系统。
此系统通常使用在马自达(Mazda)车辆上,并采用非整体式三回路系统,其形式与Lucas - Girling系统相同,利用轮速传感器信号控制液压调节器上的电磁阀和泵的工作,当车速信号为快抱死时,电脑便控制电磁阀以每秒4至10次的频率动作,达防抱死的目的,如图19所示。
(14) TEVES (ATE)系统。
IEVES系统主要以TEVES MKⅡ及TEVES MKⅣ为主,其中TEVES MKⅡ系统多用于早期的车种上,且属于整体式三回路ABS系统;TEVES MKⅣ系统采用非整体式四回踣系统,且应用于现在的车种上。