新型汽车电子机械制动系统建模仿真与实验分析

为了促进汽车制动性能的进一步提升，也就要求各汽车零部件商以及科研场所能够加强对电子机械制动系统的研究力度，并促使其制动性能得到不断的优化与完善，这样才能够充分满足汽车在运行过程中的各项制动要求，并使得汽车的运行安全性以及可靠性得以进一步的提升。
1 汽车电子机械制动系统的设计
1.1 执行系统
汽车机械制动系统多是通过制动模块、转动模块以及无刷直流电机模块三部分所构成的，而借助对数学模型的科学设计还能够在动力学的角度上实现对电机驱动模块的方针处理。在对该模块的工作原理有一个清晰认知的基础上，将减速装置设置在驱动行星齿轮上面，然后在运动转换装置的带动下促使其训传运动朝着直线运动的方向进行不断的转换，这样也就能够使得制动机产生一种制动力矩，然后在运用压力传感器来进行制动盘制动压力的检测工作，具体如图1 所示。

图1 汽车电子机械制动系统组成
在对执行系统进行设计的过程中，需要将目标车型的前轮制动器作为设计对象，在此基础上来对其执行系统进行科学的设计，一般情况下需要将前轮轮缸的大压强值保持在15MPa 的范围内，然后将活塞直径控制在48mm。为了确保制动盘跟制动钳能够进行*的分离，需要将系统的制动间隙设置为0.3mm，并需要将消除时间保持在0.1s 之内。在其它参数的合理选用过程中还需要在此基础上来进行，这样才能够实现对电子机械制动系统的科学设计效果。
1.2 控制系统
借助于控制系统可以进行制动间隙的及时消除，并能够实现制动力快速以及准确调节，来保障整个控制系统的运行性能。汽车的电子制动控制系统主要包含有压力环、转速环以及电流环三个部分，其能够对整个电动机起到良好的控制效果，借此来实现对整个制动系统的有效控制。在进行控制系统的设计过程中，需要对各环的控制目标进行合理的确定，还需要通过从内到外的顺序进行扩展。因此首先需要进行电流控制环的设计，并将其作为转速调节系统的重要组成部分，随后选用转速控制环来作为压力调节环的重要组成部分，在此基础上获得良好的压力调节环设计效果，并要求制动压力的超调能够控制在5%以上，制动间隙消除时间控制在0.1s 以内。此外在进行电流控制环的设计过程中，还需要将其积分跟比例系数进行严格的控制，保持其维持在610 以及0.945，借此来获得良好的设计效果。
2 汽车电子机械制动系统的仿真实验
目前汽车电子机械制动系统的仿真模式主要包含有无刷直流控制、电流跟转速双闭环处理以及无刷直流电计算环控制模型三种类型。而针对这三种方针模型进行实验时，其方针结果也存在有一定的差异性，具体如下。
2.1 电流环仿真
电动机在无任何栽重的情况下进行运行时，其电流值还会保持在一个比较小的状态之中，因此在进行电流环的调节过程中，还需要将电动机的转动进行阻挡，借此来保持其所处的状态是处于空载的情况下。在电流试验中还证明了电动机在开始转动的过程之中，其实际电流的超调是比较大的，但是在这一情况下其后期依旧能够实现对目标电流的有效跟踪，并且具备有良好的制动控制效果。
2.2 转速环试验
为了取得良好的转速环试验效果，要求电动机无任何的栽重，并在此基础上进行后续的试验流程。相关结果表明电动机在启动过程中的电流值处于大的水准，这也就能够促使电动机在短时间内达到相应的转速，来保障汽车的正常运行。但是在快速旋转的过程之中电动机还经常性会出现不断转相的情况，因此在转速环具体运行过程之中也就经常性会出现电路的抖动情况，其转速的幅度也相对比较小，在目标值附近也多是进行不断的抖动。
2.3 压力环试验
在该试验结果之中显示了制动间隙消除时间需要严格控制在0.1s 之内，其制动压力超调也需要严格控制在5%以上，只有这样才能够保障这个店里机械制动系统的执行器能够在短时间内进行制动压力的大限度输出，并且能够使得制动系统的响应速度得到进一步的提升。此外在汽车电子机械制动系统之中还存在有真空增压器过于缺乏等问题，导致了该系统在一定程度上能够取代压缩空气或者液压制动来进行工作，这样也就能够使得汽车的整体质量得到有效的降低，并显著提升汽车在运行过程中的安全性能。可以说汽车电子机械制动系统的应用能够充分满足汽车发展的各种需求，对于我国汽车行业的进一步发展也有着一定的积极意义。
3 结束语
综上所述，在汽车的设计过程之中通过新型汽车电子机械制动系统的应用，能够使得汽车自身的制动性能得到较大程度的提升，并且能够进一步提升汽车在运行过程中的安全性能以及可靠性能，对于汽车产业的进一步发展也能够起到良好的促进意义。