電子駐車制動系統(tǒng)設(shè)計

電子駐車制動系統(tǒng)設(shè)計摘要隨著國內(nèi)人們生活水平的不斷提高，人們對汽車安全、功能、性能等方面的需求不斷提升，這些需求不但包括傳加速性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，還包括有智能化和人性化等諸多元素例如電子駐車制動。本文系統(tǒng)的對電子駐車制動系統(tǒng)進(jìn)行了討論和研究，為電子駐車制動系統(tǒng)的開發(fā)提供了一定的方法、理論依據(jù)及設(shè)計要求。本文首先介紹了電子駐車制動系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了電子駐車制動系統(tǒng)的基木原理，設(shè)計了電子駐車制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分析了駐車制動系統(tǒng)的國標(biāo)和電子駐車制動系統(tǒng)的具體要求，進(jìn)行了總體方案設(shè)計和可行性分析，緊接著分別從硬件和軟件方面設(shè)計電子駐車制動控制系，最后建立了電子駐車制動系統(tǒng)中電機和絲桿傳動機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，并在matlab中搭建了仿真平臺進(jìn)行了仿真分析。關(guān)鍵詞:電子駐車，結(jié)構(gòu)設(shè)計，電路設(shè)計，仿真DesignofelectronicparkingbrakesystemAbstractWiththecontinuousimprovementofpeople'slivingstandardsinChina,people'sdemandforautomobilesafety,function,performanceandotheraspectsisconstantlyincreasing.Thesedemandsnotonlyincludeacceleration,economyandsafety,butalsoincludemanyelementssuchasintelligenceandhumanity.Forthispurpose,theelectronicparkingbrakesystemreplacestheoriginalmechanicalstructuretomaketheparkingcontrolmoreconvenientandsafe,andcanworktogetherwithotherelectroniccontrolsystemsonthevehicle.Inthispaper,theelectronicparkingbrakesystemisdiscussedandstudied,whichprovidesacertainmethod,theoreticalbasisanddesignrequirementsforthedevelopmentoftheelectronicparkingbrakesystem.Thispaperfirstintroducestheresearchstatusoftheelectronicparkingbrakesystemathomeandabroad,expoundsthebasicprincipleoftheelectronicparkingbrakesystem,designsthestructureoftheelectronicparkingbrakesystem,analyzesthenationalstandardoftheparkingbrakesystemandthespecificrequirementsoftheelectronicparkingbrakesystem,carriesouttheoverallschemedesignandfeasibilityanalysis,andthendesignstheelectronicparkingbrakesystemfromtheaspectsofhardwareandsoftwareFinally,themathematicalmodeloftheelectricmotorandscrewdrivemechanismintheelectronicparkingbrakesystemisestablished,andthesimulationplatformisbuiltinMATLABforsimulationanalysis.Keywords:electronicparking,structuraldesign,circuitdesign,simulatio目錄TOC\o"1-3"\h\u1前言

基于電子駐車制動系統(tǒng)的駐車制動磨合技術(shù)摘要:當(dāng)你安裝新的駐車制動摩擦片時，新的摩擦片需要經(jīng)歷一個磨合的過程以滿足駐車制動的性能要求，尤其是在獨立的駐車制動器上。本文闡述了一項基于電子駐車制動的駐車制動磨合技術(shù)，適用于獨立的駐車制動器關(guān)鍵詞電子駐車制動系統(tǒng)·磨合·售后服務(wù)·蝶式·鼓式獨立性停車制動器經(jīng)歷磨合的必要性新安裝的制動摩擦片結(jié)構(gòu)變化以及它表面的不規(guī)則性，會導(dǎo)致它無法與制動盤表面完全配合。因此，新的摩擦片在一開始的摩擦效率低，制動性能低下，當(dāng)摩擦制動表面過小時，甚至?xí)驗閯x車制動力疲軟發(fā)生意外。（如圖1所示），為了能夠解決這個問題應(yīng)該在實際使用前進(jìn)行磨合，磨合過程會增加摩擦片與制動盤的接觸面積。磨合的過程是剎車片與制動盤的滑動摩擦，在摩擦的過程中，關(guān)鍵區(qū)域在摩擦片與制動盤的壓力下變得粗糙。因此，磨合后的摩擦片可以提供更大的駐車制動力。圖1摩擦片接觸表面示意圖當(dāng)車輛在行駛狀態(tài)中剎車時會發(fā)生磨合過程。踩下制動踏板，摩擦片和制動盤發(fā)生滑動摩擦，這一過程會不斷提高制動效率[1,2]。而駐車制動一般只在靜態(tài)模式下工作，工作頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于行車制動器，因此駐車制動器的磨合無法通過行駛、使用車輛來完成它的磨合期。如果初始制動效率不合格，駐車制動就不能提供足夠的停車力。當(dāng)停車于斜坡上時有因制動力不足發(fā)生事故的風(fēng)險。公用式的制動器，剎車與駐車共用同一塊剎車片，所以不需要進(jìn)行特別的磨合。但是面對鼓式剎車一類，駐車與剎車分開的制動器就顯得很有必要了。（如圖2所示）。目前有兩種方式可以進(jìn)行鼓式駐車的磨合過程。部分磨合第一種方式命名為“部分磨合”，在停車制動后，后停車制動器既有摩擦片也有摩擦鼓，另外有一個磨合設(shè)備來確保停車制動器可靠。之后這個剎車制動器就可以發(fā)送到車輛裝配車間。使用這一種方式可以確保車輛的停車性能和一致性，但是這會大大增加從設(shè)備建設(shè)和運行過程中成本的支出。此外，這種方法在售后服務(wù)中不是更換襯里，如果只是因為摩擦片的磨損的情況下，它不值得全部替換能夠完好實現(xiàn)功能的剎車制動系統(tǒng)。圖2駐車于行車制動分離的制動系統(tǒng)車輛動態(tài)磨合第二種磨合方式稱為“車輛動態(tài)磨合”。新車離開裝配線后可以先在低駐車力作用下行駛，類似于行車制動過程。如果機械手剎可以在一個較合適的位置，可以使得駐車制動片不至于咬死制動盤而只是保持摩擦力。因此，選擇合適的制動力是實現(xiàn)動態(tài)磨合很重要的條件。當(dāng)你選擇較合適的剎車參數(shù)時，你也可以保證磨合后制動效率的一致性。動態(tài)磨合過程可以在車輛制造廠的車輪旋轉(zhuǎn)實驗裝置上完成，也可以在實驗路上完成，因此它可以同時滿足工廠和售后服務(wù)的要求。圖3電子駐車磨合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成圖電子駐車制動系統(tǒng)的磨合電子駐車制動系統(tǒng)（EPB）是完全不同于傳統(tǒng)式機械手剎方式的駐車制動方式。駕駛者不能自主的決定制動力，當(dāng)車輛處于靜止停車狀態(tài)時，較大的駐車制動力會完全鎖緊車輪，車輛將會因此難以加速。因此，它無法完成動態(tài)磨合。當(dāng)電子駐車制動系統(tǒng)(EPB)開始對車輛施加駐車制動力，當(dāng)車輛移動時將進(jìn)入緊急狀態(tài)?？焖賱x車制動時，車輛最終將停止行駛。車輪無法繼續(xù)滾動，所以磨擦的量無法滿足要求。為了能夠達(dá)到剎車所需要的效果，必須通過重復(fù)的加速減速來重復(fù)使用動態(tài)剎車制動模式來進(jìn)行磨合。但是，通過使用這種方式每一次剎車的量是有限的并且不能被準(zhǔn)確的累積計算的，這個過程有極其大的工作量和極其低的工作效率。因此，電子駐車制動系統(tǒng)（EPB）應(yīng)該在系統(tǒng)中添加一種能有效控制剎車制動力的參數(shù)。這樣電子駐車制動系統(tǒng)（EPB）可以類似于傳統(tǒng)手動機械剎車制動方式選擇合適的駐車制動力以實現(xiàn)車輛動態(tài)磨合。圖4以下是詳細(xì)描述AA 磨合量F剎車制動力L 剎車行程量以下硬件結(jié)構(gòu)可以獲得運行力和距離。（如圖3、4所示）:在這個評測中，設(shè)備可以從車輪得到駐車力的大小。剎車設(shè)備只需在診斷設(shè)備中增加剎車診斷軟件即可。磨合過程剎車系統(tǒng)中不同的部件的功能不同的部件在剎車系統(tǒng)中的作用不一樣，剎車設(shè)備會向電子駐車制動系統(tǒng)控制系統(tǒng)ECU發(fā)送一個電控信號，并且監(jiān)視和控制剎車過程。同時剎車設(shè)備也可以接受命令進(jìn)行動作。EPB控制器負(fù)責(zé)控制執(zhí)行器停車力的精準(zhǔn)控制與行車距離計算?；贓PB電子駐車制動系統(tǒng)的磨合技術(shù)退出磨合過程剎車行程控制器計算剎車片的行程，結(jié)合車輪轉(zhuǎn)速、CAN網(wǎng)信號絡(luò)的距離值。當(dāng)距離超過或者不足時EPB自動打開駐車制動器。磨合效率:運行設(shè)備接受EPB\ECU的實時信號并且持續(xù)的檢測以保證行車駐車制動器穩(wěn)定可靠。當(dāng)設(shè)備監(jiān)控的停車效率大于設(shè)備的停車效率時將給EPB發(fā)送給退出剎車的指令。c)剎車的過程可以手動干預(yù)，以應(yīng)付緊急的情況，確保剎車的可靠性。剎車效果的確認(rèn)出口(a)是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，根據(jù)參數(shù)可以保證車輛的參數(shù)匹配剎車。由于手動剎車相同，所有車輛都應(yīng)通過駐車力測試。出口(b)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，在剎車的同時檢測磨合效率，因此在剎車過程結(jié)束后所有車輛都能夠保證達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。由于制動器的個體差異，每個制動器都需要不同的制動距離來適應(yīng)停車效率。出口(b)可以幫助我們節(jié)省時間。新型車開發(fā)周期對于不同的車輛或者制動器，我們只需要增加一個新的剎車參數(shù)，沒有必要改變ECU或者設(shè)備的軟件邏輯。剎車參數(shù)設(shè)置剎車力F如前所述，保持一個正確的摩擦力以保持摩擦片摩擦又不鎖死車輪是極其重要的。我們可以在汽車測試過程中得到一個行程，在不同的情況下我們應(yīng)該選擇一個合適的行程以調(diào)整縮短剎車的距離。制動效率我們需要計算出合格的停車制動效率的指標(biāo)。停車制動效率的定義:.g?K×eFP÷FCTFP 駐車制動力FC 手剎制動力我們將完美的剎車效率定義為100%，得到了Fp和Fc是完美的完全剎車，然后我們不斷的得到K值。從車輛的性能指標(biāo)中得到(GT)目標(biāo)效率。假如，我們需要在20度以下的斜坡上進(jìn)行停車，當(dāng)索力小于800N.Any時車輛滿足或者超過目標(biāo)的效率可以通過設(shè)置完成。剎車行程L這項技術(shù)是建立在距離累計和力的控制基礎(chǔ)上完成的?；趧x車力已經(jīng)被選定和合格的效率目標(biāo)。車輛的標(biāo)定試驗車輛數(shù)量可以得到剎車的范圍內(nèi)。其中最大剎車行程的一組數(shù)據(jù)極有被選價值。引用HanByulC,YoungsupS,PaljooY,ChoongWooL,DooHoL,YoungOkL,ChungChooC(2007)AfaultdetectionmethodforElectricParkingBrake(EPB)Systemswit