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电动汽车线控制动系统

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电动汽车线控制动系统(Brake By Wire,BBW)可分为两类,即电子液压式制动系统(Electro Hydraulic Braking,EHB)和电子机械式制动系统(Electro Mechanical Braking,EMB)。
   电子液压式制动系统主要由带位移传感器的制动踏板、电子控制器、液压控制单元HCU,包含电动机、液压泵、高压蓄能器、方向控制阀等)、传感器(轮速、压力、温度感器)等组成。位移传感器将驾驶员踩下制动踏板的运动速度和踏板的行程信号传送到电子控制器,电子控制器再将这些信号与轮速传感器、压力传感器进行比较,判断出驾驶员的意图和汽车当前状态后,判断当前制动属常规制动还是控制制动。若是常规制动,则电子控制器不给液压控制单元控制信号,在人力作用下液压制动主缸提供的制动液将压力传递到制动轮缸,产生与操作制动系统等效的制动力。若是控制制动,电子控制器向液压控制单元发出控制信号,制动轮缸的高压制动液不是由液压制动主缸提供,而是由液压控制单元中的泵和高压蓄能器直接提供,这样就大大缩短了制动系统的反应时间,减少了紧急制动的制动距离。这个系统还不是纯粹的线控制动系统而是线控制动系统和传统制动系统的过渡方案。真正的电动汽车线控制动是电子机械式制动系统EMB,其结构原理如图6.5所示。它除去了整个液压系统,制动力由车轮制动模块中的电动机产生。其主要组成部分有:带有踏板感应器的电子踏板模块,包括位移传感器和力传感器;计算和控制用传感器组,包括车轮转速传感器、方向盘转角传感器、偏航角度传感器、加速度传感器等;电子控制单元ECU;4个独立的电动机制动模块EMB;电源模块和通信网络等。
电动汽车线控制动系统工作过程如下:当驾驶员踩下制动踏板后,传感器检测出制动动作和踏板力,经车载网络传给ECU,ECU结合其他传感器信号计算出最佳制动力,输出到4个车轮上的独立制动模块,通过它提供适当的控制量给电动机执行器,使其完成必要的转矩响应,从而控制制动器实现制动。此外,线控制动系统还能根据路面状况、车速和车载质量等信息有效控制制动距离,并能对驾驶员的动作意图做出反应。例如,若驾驶员突然将脚从加速踏板移到制动踏板,线控制动系统将直接进入紧急制动模式。
   从结构上可以看出,线控制动系统具有其他传统制动系统无法比拟的优点。整个制动系统结构简单,省去了传统制动系统中的制动油箱、制动主缸、助力装置、液压阀、复杂的管路系统等部件,使整车质量降低。制动响应时间短,制动性能得以提高,无制动液,维护简单,有利于环保,系统总成的制造、装配、调试和标定简单快捷,易于采用模块化结构,采用电路连接,系统耐久性能良好,它还有利于未来的交通管理系统联网,并与其他功能快速集成。由于线控制动系统的上述优点,使其特别适合在电动汽车上应用,能够做到与能量回收系统有机地结合在一起,大大提高电动汽车能量回收效率。
   由于电动汽车线控制动系统能够独立控制每个车轮的制动力,可以获得最佳的附着力,这意味着无需增加硬件,仅通过软件即可实现防抱死控制、稳定性控制、制动力分配等功能,也能实现与牵引力控制、主动悬架系统的无缝连接,未来更能应用于避让障碍物的紧急制动系统。
   线控技术已成为汽车技术的发展方向,而安全性和可靠性是线控制动系统面临的最大挑战,因此从系统的结构到功能、从硬件到软件、从控制算法到通信网络都必须围绕着安全性要求进行设计和开发。


IP属地:辽宁1楼2020-05-28 17:33回复