林 朝

（湖州师范学院求真学院，湖州 313000）



机械制动系统的设计及具体策略解析

林 朝

（湖州师范学院求真学院，湖州 313000）

摘 要：电驱动元件的制动执行器，不仅反应速度快，而且具有较强的可靠性和安全性，成为汽车机械制动系统的重要发展方向。本文对机械制动系统的设计进行分析和阐述，并提出相关建议，希望可以对机械制动系统的发展提供参考。

关键词：机械制动系统 驱动 控制

现代的机械制动系统是以电驱元件的自动执行器，是一种现代化全新的概念，具有良好的反应速度、安全性能等，同时也蕴含环保理念，可有效解决传统机械制动系统带来的弊端，成为汽车机械制动系统发展的必然趋势。本文主要阐述如何对机械制动系统进行设计。

1 机械制动系统的整体设计规划方案

在机械制动系统整体设计中，主要包括有控制驱动单元、机械手刹拉杆、电制动器、轮速传感器、电子驻车开关、电子制动踏板等重要的设计部分。机械制动系统的主要工作原理为：当机械制动系统所控制的单位检测到点火信息的时候，机械制动系统自动对汽车的安全性进行检验，然后启动车辆。机械制动系统在自动检测过程中，对驱动单位的控制主要是利用电子驻的开关信号、踏板位移信号、集点制动踏板开关信号相结合的控制策略计算形式，并对其数据进行计算和判断，以此分析出输出控制的数值。同时，电磁离合器、驱动制动电机、驱动电路控制等单位，都是利用控制量MUC控制单位。电制动气制器动力的形式，是通过电磁离合器和机械自锁机构来完善的。制动电机的驱动单位在手推档的作用下，可以对移动转动进行良好的控制和转换，从而形成一个推动力，给刹车片一个推力，于是会在制动盘上形成一个良好的夹紧力，以此实现对汽车的控制。

2 机械制动系统中重点环节的设计形式

2.1 机械制动系统中的硬件设计

机械制动系统主要由控制电路、驱动电路构成。其中，控制电路由主MCU、监控MUC组成。驱动电路由电机驱动控制电路、电磁力和驱动器构成。在机械制动系统的硬件设计过程中，控制电路最主要的功能是对车辆点火信号、驻车中断信号、形式速度信号、踏板移位信号等数值进行采集。设计过程中，主要利用主MCU和监控MCU，在PowerPC构架的32位处理器MPC5604和8位的基础上，对其控制开关进行模拟，从而对系统中各个部分的信号进行收集和分析，并实现对驱动电路的控制。然而，在设计的过程中，对于机械制动系中仲裁控制，主要是同伙监控MCU进行控制，且利用相关通信技术，对主、从MCU监控和汽车的通信接口进行连接。这样可以在汽车行驶过程中获得准确信息，从而对存在的故障进行及时警报，避免安全事故的发生。

2.2 机械制动系中设计软件的设计

在机械制动系设计的过程中，其设计的形式有很多，如常规自动控制算法、驻车制动控制算法、系统冗余控制算法等形式。下面对这几种形式的算法进行简要分析。

2.2.1 常规自动控制算法

在机械制系统设计过程中，要掌握踏板移位的信息数值，从而判断人们在车辆行驶过程中的制动意图。因此，要根据整体车辆的踏板移位、电子制动踏板移位、车辆前制动器制动力之间的比例，进行合理分配，再根据电制动减速的比例和制动效率，对相关数值进行输出。同时，在机械制动系统设计的过程中，要想有效地计算电机堵的电流数值，就需要根据电机堵转电流和电子输出的数值进行详细分析和计算，并利用电流环闭控制的形式，获取目标电流制定的数值。

2.2.2 驻车制动控制算法

在机械制动系统设计过程中，要对踏板移动信号、离合踏板移动信号、点火开关移动信号、发动机转信号进行全面采集，以对驻车状态、驾车状态等条件进行详细分析，对车辆的行驶速度进行有效控制。另外，在驻车制动控制过程中，工作人员应当对手动驻车的启动形式进行全面分析和判断，对车辆行使状态中的信息和结构进行详细判断，以有效提升机械制动系统的安全性能，保证车辆的稳定运行，避免安全事故的发生。

3 对机械制动系统进行检测

工作人员对机械制动系统设计结束后，要想保证机械制动系统运行的质量，保证其稳定性、可靠性、安全性，就需要对机械制动系统进行检测。对机械制动系统进行检测，不仅可以保证机械制动系统的正常运行，也是对车辆在行驶过程中提供一个有效的保障。在机械制动系统检测过程中，可以利用新型辅助测试板与电制试验台对机械制动系统进行检验，。检测的形式主要为：利用动态检测的形式，对检测结果进行分析。在机械制动系统检测过程中，若是系统具有减速小、制动时间长、制动距离相对较小等特点，则多是因为机械制动系统设计中所负载的数值相对较小，从而造成车辆在行驶速度发生变化时，踏板移位也会相应产生变化，进而呈现出平滑的趋势。由此看来，在机械制动系统检查过程中，要对系统中发现的问题进行技术解决，以有效避免发生二次返工现象。这样不仅可以提高机械制动系统中的可靠性、稳定性、安全性，也相应减少了机械制动系统设计的成本，最大程度保证了车辆的稳定运行，避免了安全事故的发生。

4 结束语

机械制动系统设计在汽车生产行业占有重要地位。本文对机械制动系统的设计进行了简要分析和阐述。随着我国经济的不断发展，汽车行业也在高速发展。因此，要想避免汽车安全事故的发生，就要对其相关系统进行全面设计，尤其是机械制动系统的设计，工作人员要给予高度重视。在机械制动系统设计过程中，要从整体角度出发，对重点环节、系统内部进行全面设计。要利用计算的形式，对相关信息和数据进行计算、分析、处理等，以期最大程度保证机械制动系统的稳定性、安全性、可靠性，保证车辆的稳定运行，避免安全事故的发生。

参考文献

［1］王奎洋，唐金花.电子机械制动系统执行机构的分析与设计［J］.江苏技术师范学院学报：自然科学版，2014，（2）：39-43.

［2］唐亮.轻型汽车电子机械制动系统的控制策略与算法研究［D］.长春：吉林大学，2015.

［3］何玉娴，李伯全，田洪胜.汽车电子机械制动系统的ABS控制策略与仿真分析［J］.制造业自动化，2012，（9）：24-27.

［4］何仁，俞剑波，王润才.电动汽车混合制动系统控制策略的改进［J］.江苏大学学报：自然科学版，2013，（2）：125-130.

［5］刘贵如，王陆林，张世兵，高国兴.电动汽车电子机械制动系统的研究与设计［J］.安徽工程大学学报，2013，（1）：23-26.

［6］张柯.电动汽车电子机械制动系统的研究与设计［J］.橡塑技术与装备，2016，（2）：98-100.

［7］刘峰.汽车电子手刹制动系统EPB控制策略设计研究［J］.时代汽车，2016，（Z1）：53-54.

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