基于ＧＭＭ的汽车线控制动系统设计
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｂｒａｋｅ－ｂｙ－ｗｉｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＧＭＭ
初长宝 ，贾兴建 ，李松领’
ＣＨＵ Ｃｈａｎｇ－ｂａｏ ，ＪＩＡ Ｘｉｎｇ－ｊｉａｎ ‘ ，Ｌｌ Ｓｏｎｇ．１ｉｎｇ’
（１．江西省精密驱动与控制重点实验室，南昌３３００９９；２．南昌工程学院机械与电气工程学院，南昌３３００９９）
摘要：与传统液压制动系统相比，线控制动系统用电子线路取代传统的机械、液压或气动部件，大 大降低部件的复杂性，降低了油耗和制造成本，提高了制动系统的响应速度和制动效能，具 有传统技术不可比拟的优势。介绍了一种以超磁致伸缩材料为驱动源的新型线控制动系统，
对各部件的设计都进行了详细介绍，并对该系统整体性能做了相关试验测试。试验结果表明 该线控制动系统性能良好，能达到很好的制动效果，充分表明了该制动系统的科学性、合理
性，为线控制动系统的未来发展提供了新思路。 关键词：线控制动；响应速度快；超磁致１申缩；制动效果 中囝分类号：ＴＰ２０２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００９—０１ ３４（２０１ ５）０７（上）一０１ ２２—０３
Ｏｏｉ：１ ０．３９６９／Ｊ．Ｉｓｓｎ．１ ００９－０１ ３４．２０１ ５．０７（Ｉ－－）．３４
０引言
随着人们对现代生活水平的要求日益提高，以及汽
车工业的迅猛发展和城市道路设施的不断完善，汽车已
成为人们日常生活中不可缺少的重要交通工具，人们在
享受汽车带来便捷、舒适的同时也对汽车的安全及经济
运行性能提出了更高的要求。传统液压制动系统需要制
动主缸、比例分配阀、压力调节装置、管路等部件，不
仅传递效率低、响应时间长，还使整车重量增加，因此，
一种结构简捷、性能安全稳定的现代汽车制动系统的开发
设计显得更加重要。近年来，随着汽车电子技术不断取得
突破性进展，线控技术已成功应用于汽车领域”】，汽车线
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）
微电机２００７年第４ｏ卷第３期（总第１５９期）
中图分类号：ＴＭ３８１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１＿６８４８（２００７）０３－００９２－０３
永磁直流电动机在汽车线控制动系统中的应用
刘清河 ，孙泽昌
（１．哈尔滨工业大学，威海２６４２ｏ９；２．同济大学，上海２０１８０４）
摘要：提出了永磁直流电机驱动的线控制动系统的设计方案，并采用双闭环调节器实现了对
系统的调节和整定，并在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下对系统进行了频率域和时间域上的仿真分析，
证实了系统的正确性。 关键词：永磁电机；直流电动机；混合动力汽车；线控制动；双闭环；仿真
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＭＤＣ Ｍｏｔｏｒ ｉｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ＢＢＷ Ｓｙｓｔｅｍ
ＬＩＵ Ｑｉｎｇ－ｈｅ ，ＳＵＩ Ｚｅ－ｃｈａｎｇ
（１．Ｈａｒｂｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｅｉｈａｉ ２６４２０９；
２．Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１８０４，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｇｉｖｅｓ ａ ｂｒａｋｅ－－ｂｙ－－ｗｉｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｄｉｒｅｃｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｍｏｔｏｒ ｗｉｔｈ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ
ｍａｇｎｅｔ，ａｎｄ ａｄｏｐｔｓ ａ ｄｏｕｂｌｅ－ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ａｄｊｕｓｔｅｒ ｔｏ ａｄｊｕｓｔ ａｎｄ ｔｕｎｅ ｉｔ ｕｐ．Ｆｉｎａｌｌｙ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｅｍｕ‘
ｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ＰＭ ｍｏｔｏｒ；ＤＣ ｍｏｔｏｒ；Ｈｙｂｒｉｄ ｅｎｅｒｇｙ ｖｅｈｉｃｌｅ；Ｂｒａｋｅ－ｂｙ－ｗｉｒｅ；Ｄｏｕｂｌｅ—ｃｌｏｓｅｄ
ｌｏｏｐ；Ｓｉｍｕｌｉｎｋ
线控制动系统的组成和工作原理
线控制动系统是汽车制动系统的一种类型，它由主缸、助力器、制动阀、摩擦制动器和管路组成。这种制动系统通过车辆驾驶员踩踏制动踏板，通过线性力将压力传递到车轮的制动器上，实现车辆的制动功能。下面将详细介绍线控制动系统的组成和工作原理。
1.主缸：主缸是制动系统的核心部件，它通过踏板上施加的力来产生压力，并将压力传递到制动器上。
2.助力器：助力器在制动过程中起到增加制动压力的作用。助力器一般通过真空或液压力来提供辅助力。
3.制动阀：制动阀用于控制制动系统中的压力分配。它可以根据不同的驾驶条件和制动需求来调节制动压力的大小。
4.摩擦制动器：摩擦制动器是实现制动功能的装置，它由制动盘和制动片组成。在制动过程中，制动片通过与制动盘的摩擦，将车轮的转动阻止，实现制动效果。
5.管路：管路用于传输制动液体。它连接主缸、助力器、制动阀和摩擦制动器，将液压传递到制动器上。
1.当驾驶员踩踏制动踏板时，施加的力传递到主缸上。主缸内的活塞受力后向前移动，通过压缩制动液体产生压力。
2.制动液体的压力将通过管路传递到助力器中。助力器增加制动压力，并将压力传递到制动阀上。制动阀根据制动信号控制制动压力的大小。
3.制动阀将制动压力分配到各个制动器上，驱动制动器的活塞向外移动。制动器的摩擦片通过与制动盘的摩擦力将车轮的转动阻止。 4.当驾驶员释放制动踏板时，制动系统中的压力释放。制动器的释放机构使摩擦片离开制动盘，车轮恢复转动自由。
5.在整个制动过程中，系统中的制动液体起到了传递力和平衡压力的作用，确保制动系统的正常工作。
总之，线控制动系统通过驾驶员的操作将力转化为压力，并通过液压传递到制动器上实现车辆的制动功能。它具有制动力平衡性好、制动效果稳定、操作灵活等特点，被广泛应用于现代汽车中。
