林 朝

（湖州師范學(xué)院求真學(xué)院，湖州 313000）

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機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及具體策略解析

林 朝

（湖州師范學(xué)院求真學(xué)院，湖州 313000）

摘 要：電驅(qū)動(dòng)元件的制動(dòng)執(zhí)行器，不僅反應(yīng)速度快，而且具有較強(qiáng)的可靠性和安全性，成為汽車(chē)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。本文對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和闡述，并提出相關(guān)建議，希望可以對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng) 控制

現(xiàn)代的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)是以電驅(qū)元件的自動(dòng)執(zhí)行器，是一種現(xiàn)代化全新的概念，具有良好的反應(yīng)速度、安全性能等，同時(shí)也蘊(yùn)含環(huán)保理念，可有效解決傳統(tǒng)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)的弊端，成為汽車(chē)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文主要闡述如何對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1 機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)規(guī)劃方案

在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)中，主要包括有控制驅(qū)動(dòng)單元、機(jī)械手剎拉桿、電制動(dòng)器、輪速傳感器、電子駐車(chē)開(kāi)關(guān)、電子制動(dòng)踏板等重要的設(shè)計(jì)部分。機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的主要工作原理為：當(dāng)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)所控制的單位檢測(cè)到點(diǎn)火信息的時(shí)候，機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)汽車(chē)的安全性進(jìn)行檢驗(yàn)，然后啟動(dòng)車(chē)輛。機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)在自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)驅(qū)動(dòng)單位的控制主要是利用電子駐的開(kāi)關(guān)信號(hào)、踏板位移信號(hào)、集點(diǎn)制動(dòng)踏板開(kāi)關(guān)信號(hào)相結(jié)合的控制策略計(jì)算形式，并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和判斷，以此分析出輸出控制的數(shù)值。同時(shí)，電磁離合器、驅(qū)動(dòng)制動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路控制等單位，都是利用控制量MUC控制單位。電制動(dòng)氣制器動(dòng)力的形式，是通過(guò)電磁離合器和機(jī)械自鎖機(jī)構(gòu)來(lái)完善的。制動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單位在手推檔的作用下，可以對(duì)移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行良好的控制和轉(zhuǎn)換，從而形成一個(gè)推動(dòng)力，給剎車(chē)片一個(gè)推力，于是會(huì)在制動(dòng)盤(pán)上形成一個(gè)良好的夾緊力，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)的控制。

2 機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中重點(diǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)形式

2.1 機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)

機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)主要由控制電路、驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。其中，控制電路由主MCU、監(jiān)控MUC組成。驅(qū)動(dòng)電路由電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路、電磁力和驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成。在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，控制電路最主要的功能是對(duì)車(chē)輛點(diǎn)火信號(hào)、駐車(chē)中斷信號(hào)、形式速度信號(hào)、踏板移位信號(hào)等數(shù)值進(jìn)行采集。設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要利用主MCU和監(jiān)控MCU，在PowerPC構(gòu)架的32位處理器MPC5604和8位的基礎(chǔ)上，對(duì)其控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行模擬，從而對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)部分的信號(hào)進(jìn)行收集和分析，并實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的控制。然而，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于機(jī)械制動(dòng)系中仲裁控制，主要是同伙監(jiān)控MCU進(jìn)行控制，且利用相關(guān)通信技術(shù)，對(duì)主、從MCU監(jiān)控和汽車(chē)的通信接口進(jìn)行連接。這樣可以在汽車(chē)行駛過(guò)程中獲得準(zhǔn)確信息，從而對(duì)存在的故障進(jìn)行及時(shí)警報(bào)，避免安全事故的發(fā)生。

2.2 機(jī)械制動(dòng)系中設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)

在機(jī)械制動(dòng)系設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其設(shè)計(jì)的形式有很多，如常規(guī)自動(dòng)控制算法、駐車(chē)制動(dòng)控制算法、系統(tǒng)冗余控制算法等形式。下面對(duì)這幾種形式的算法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2.2.1 常規(guī)自動(dòng)控制算法

在機(jī)械制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要掌握踏板移位的信息數(shù)值，從而判斷人們?cè)谲?chē)輛行駛過(guò)程中的制動(dòng)意圖。因此，要根據(jù)整體車(chē)輛的踏板移位、電子制動(dòng)踏板移位、車(chē)輛前制動(dòng)器制動(dòng)力之間的比例，進(jìn)行合理分配，再根據(jù)電制動(dòng)減速的比例和制動(dòng)效率，對(duì)相關(guān)數(shù)值進(jìn)行輸出。同時(shí)，在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要想有效地計(jì)算電機(jī)堵的電流數(shù)值，就需要根據(jù)電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流和電子輸出的數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)分析和計(jì)算，并利用電流環(huán)閉控制的形式，獲取目標(biāo)電流制定的數(shù)值。

2.2.2 駐車(chē)制動(dòng)控制算法

在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要對(duì)踏板移動(dòng)信號(hào)、離合踏板移動(dòng)信號(hào)、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)移動(dòng)信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)信號(hào)進(jìn)行全面采集，以對(duì)駐車(chē)狀態(tài)、駕車(chē)狀態(tài)等條件進(jìn)行詳細(xì)分析，對(duì)車(chē)輛的行駛速度進(jìn)行有效控制。另外，在駐車(chē)制動(dòng)控制過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)手動(dòng)駐車(chē)的啟動(dòng)形式進(jìn)行全面分析和判斷，對(duì)車(chē)輛行使?fàn)顟B(tài)中的信息和結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)判斷，以有效提升機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的安全性能，保證車(chē)輛的穩(wěn)定運(yùn)行，避免安全事故的發(fā)生。

3 對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)

工作人員對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)束后，要想保證機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量，保證其穩(wěn)定性、可靠性、安全性，就需要對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，不僅可以保證機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也是對(duì)車(chē)輛在行駛過(guò)程中提供一個(gè)有效的保障。在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中，可以利用新型輔助測(cè)試板與電制試驗(yàn)臺(tái)對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，。檢測(cè)的形式主要為：利用動(dòng)態(tài)檢測(cè)的形式，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中，若是系統(tǒng)具有減速小、制動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、制動(dòng)距離相對(duì)較小等特點(diǎn)，則多是因?yàn)闄C(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所負(fù)載的數(shù)值相對(duì)較小，從而造成車(chē)輛在行駛速度發(fā)生變化時(shí)，踏板移位也會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生變化，進(jìn)而呈現(xiàn)出平滑的趨勢(shì)。由此看來(lái)，在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)檢查過(guò)程中，要對(duì)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)解決，以有效避免發(fā)生二次返工現(xiàn)象。這樣不僅可以提高機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中的可靠性、穩(wěn)定性、安全性，也相應(yīng)減少了機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本，最大程度保證了車(chē)輛的穩(wěn)定運(yùn)行，避免了安全事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)占有重要地位。本文對(duì)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析和闡述。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)也在高速發(fā)展。因此，要想避免汽車(chē)安全事故的發(fā)生，就要對(duì)其相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，尤其是機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作人員要給予高度重視。在機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要從整體角度出發(fā)，對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)、系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行全面設(shè)計(jì)。要利用計(jì)算的形式，對(duì)相關(guān)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析、處理等，以期最大程度保證機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、可靠性，保證車(chē)輛的穩(wěn)定運(yùn)行，避免安全事故的發(fā)生。

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The Design of the Mechanical Braking System and the Analysis of the Specific Strategy

LIN Chao
（Huzhou Teachers College， Huzhou 313000）

Abstract:The mechanical braking system is a kind of electric drive components of the brake actuator， not only fast response，but also has a strong reliability and s afety， become an important development direction of the autom obile braking system. In this paper， the design of the mechanical braking system is analyzed and expounded， and related suggestions， hoping to provide reference for the development of mechanical braking system.

Key words:mechanical braking system， drive， control