龚 伟1 邵佳宁2
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摘要：科学技术的发展促进了汽车制造业的发展。目前，随着汽车速度的不断提高，汽车的制动能力是影响汽车行驶安全性的关键因素，汽车制动系统的研发也在不断更新。近年来，电子技术和机械技术相结合的机电制动技术大大提高了汽车的整体制动能力，在汽车制动距离和制动时间方面表现良好。进一步研究机电制动系统，优化设计和成本，对推动汽车制造业的发展具有重要意义。
【关键词】汽车；机电制动系统；设计；研究
引言
目前汽车运输结构已经动态优化，但仍处于人工实施阶段。自动刹车系统不完善，无法建立有效系统的系统。随着现代化的发展，汽车的质量、款式和功能都有所提高，汽车的制动装置已经不能满足实际需要。这种情况下，对原有系统不断改进升级，建立了目前使用的液压系统。长期以来，液压是汽车生产和发展的重要组成部分。随着智能化和自动化技术的发展，液压系统在一定程度上与汽车的发展前景不相适应，很难与汽车自动化的中央控制系统相配合。
1汽车制动系统的特点
对于汽车来说，刹车系统是关键，刹车系统中的关键是刹车装置，也就是刹车和刹车驾驶员。几种常见的品牌汽车都有自己独特的制动特点。在制动方面，比亚迪汽车主要依靠外部压力和一些部件来达到强制制动的目的。例如，系统控制和传感装置，如防抱死制动系统泵、防抱死制动系统传感器、前后制动片、防抱死制动系统后轮传感器等。可以实现汽车制动系统的各种功能，并且在行驶过程中，可以通过驾驶员的操作来强制减速或停止。但是在停车方面，比亚迪车还是达不到理想的距离，最高速度时平均制动距离在47m左右。江淮汽车制动系统采用盘式制动器、液压真空辅助制动、角线配电、双回路系统，主要包括制动器、真空助力器、制动管路和踏板，并配有轮毂驻车制动器。同时，车辆的整个防抱死制动系统与微处理器相结合，可以监控车轮的基本状况。通过车轮信息的反馈，达到防抱死制动的效果。作为国产汽车的代表品牌，红旗在制动系统方面具有不同于其他汽车品牌的特点。红旗汽车制动系统的工作原理与比亚迪汽车制动系统基本相同，主要由制动器和液压传动机构组成。只要车轮制动器由转动部分和固定部分组成，鼓轮就以内圆面为工作面固定在轮毂上，与车轮一起转动。当制动系统不再工作时，制动鼓内各部分之间会有一定的间隙，即制动蹄摩擦衬片的内圆面与外圆面之间的间隙，可以实现车轮与制动鼓的相对自由转动。其他车的刹车系统基本和以上三种车一样。
2制动系统的设计和优化
首先介绍了双腔制动阀的设计，通过制动阀将来自踏板的制动信号转换为压力信号。整个阀门要经过三个机械阶段，先加压，再保压，最后减压。在这个过程中，需要建立数学模型，建模参数将直接影响阀门的动态力学参数，如制动弹簧刚度、排气间隙、活塞回位弹簧刚度等。其次，在整个汽车制动系统的设计中，推阀的设计也是最重要的缓解措施之一，其主要功能是完成制动气室与制动阀之间的连接。组件分为四个接口：出气口、进气口、控制口和出气口。最后，系统的组成部分是气动管道，气动管道的设计是不断提高汽车压力的关键。为了找出气动管道与汽车制动速度和相应压力之间的关系，需要设计相应的数学模型，完成制动系统模型的参数确定。在模型优化方面，首先是对整个数学模型进行优化，其次是对结果进行分析。需要分析的数据包括制动系统对排气时间、充气时间延长和最大压力的影响。首先，优化最大大气压的影响。
首先对制动数学模型进行优化，其主要条件包括制动气室容积、制动阀排气间隙和制动阀平衡弹簧强度。优化后的速度反馈可以达到0.3s左右，其次是压力速度优化，气动制动模型还是先优化。基本条件包括充气时间的延长，继动阀回位弹簧的刚度，制动阀下腔弹簧的回位高度。根据具体的数据分析，在排气延长时间内，制动阀下腔回位弹簧刚度设计为9n/mm，继动阀回位弹簧刚度取为9n/mm，制动阀间隙设定为1.4mm，继动阀间隙设定为1.4mm，综合优化后的压力反馈时间将从0.6s左右减少到0.3s左右。
3.汽车机电制动系统内部系统的结构设计及要点
3.1车轮控制模块的应用
在外部环境中，外部温度和车轮磨损对计算引擎的使用有重要影响。因此，在计算压力时，必须考虑影响压力结果的外部因素。这样才能有效保证发动机功率计算的准确性。计算固定强度需要计算一些其他的数据，尤其是夹紧力矩的计算，并根据计算的数据实时反馈给系统，以保证移动系统的安全稳定。
3.2遵循标准体系的构建
汽车制动系统行业标准体系建设是指企业标准体系，其思路主要依靠GB/T15496-2017 《企业标准体系要求》、GB/T15498-2017 《企业标准体系基础保障》、GB/T15497-2017 《企业标准体系产品实现》等企业标准化工作系列标准。为了重视标准体系的应用，应按照“PDCA”的方法对行业标准体系进行构建、操作、评价和改进。该体系应结构合理，层次清晰，完整协调，能够满足相关方的需求，构成一个有机整体。汽车制动系统行业标准体系在企业标准化工作系列标准的基础上进行了调整，保留了产品实现标准体系和基本保障标准体系两个体系。其中，产品实现标准体系分为：产品标准子系统、设计开发标准子系统和生产/服务提供标准子系统。其中，产品标准子系统包括产品标准；设计开发标准子系统包括产品设计标准和材料标准；生产/服务提供标准子系统包括工艺技术标准和监控、测量和检验标准。基本保障标准体系分为质量管理体系标准子系统和安全与职业健康标准子系统。
3.3制动助力器的型号设计
在红外感应汽车自动制动系统中，制动器工作时需要更大的制动力，因此系统中设置了制动助力器。助力器是红外感应汽车自动制动系统中连接气门活塞推杆和摩擦衬片必不可少的物理元件。根据水平牵引力的变化，改变设备头部结构与中间柱体的连接方式，降低制动吸盘旋转向心力的实际效果。在不同的行驶条件下，油门踏板可以由汽车的各种部件定向控制，以减轻过度制动对车身造成的物理损伤。常规的助力器模型没有明显的应用环境，容易导致油门踏板和刹车踏板不匹配。简化的助推器模型可用于所有红外感应车辆。协调联动踏板之间的制动关系，抑制摩擦衬片不必要的物理变形。常见的制动助力器模型简化方法可以归纳为三类：弹簧阻尼法、赫兹接触法和有限元法。前两种方法制动效率相对较高，但严格限制车身所带牵引力的数值范围。第三种方法制动协调性最高，但整体实施过程相对复杂。
结语
总之，虽然机电制动系统的研究处于相对不成熟的阶段，但从发展前景和潜力来看，无疑是广阔而巨大的，因为该系统在制动性能和智能方面与传统系统相比具有很大的优势，但该系统的设计和组装需要极高的科技支持，需要进行大量的实验和调整，以满足整个制动系统的性能需求。
参考文献：?
[1]侯泽鑫.汽车电子机械制动系统设计与研究[J].湖北农机化，2019（24）：160.?
[2]章峰.汽车电子机械制动系统的设计研究[J].湖北农机化，2018（12）：72?