汽车电控液压制动系统动态性能分析及试验研究

林少伟

摘要：文章首先对制动器性能要求进行了介绍，再阐述了有效解决提升机液压制动系统常见故障的方法，最后，本文分析了影响EHB动态性能的主要因素。

关键词：汽车电控液压制动系统;动态性能分析;试验

0  引言

制动系统有效保证了行车安全，是汽车不可或缺的部分。在这之前，用来保证行车安全的系统常常是最传统的液压制动系统，不过近年来，附加电控系统的种类越来越多，比如防抱死的制动系统等等，这些液压系统的结构也随之变得愈来愈复杂。这类传统型系统的制动响应速度缓慢，汽车在紧急状态下的制动需要根本得不到满够，所以，研发出一种高效率又节能，且控制性优秀、反应速度快的线控制动系统已经迫在眉睫。为了达到改善汽车安全性能的目的，应对制动系统的结构进行简化，从而研发出一种由电控制的液压制动系统，再对这种系统的性能进行检测和研究。本文关于分析及试验汽车的电控液压制动系统问题展开了讨论。

1  汽车电控液压制动系统的组成架构

制动踏板单元、制动执行单元、液压驱动单元以及控制系统这四个单元共同构成了汽车电控液压这个制动系统。制动踏板单元由制动的踏板和模拟踏板器构成，其目的是为了让驾驶员在踩制动踏板时更加舒适，并与此同时得到驾驶员意图。制动执行单元的包括轮缸、主缸以及液压管路，这种执行单元表现出了两种形式：“减速机构与电动机”和“高压蓄能器与液压泵”。“减速机构与电动机”可以把电动机上的力矩变成直线运动的推动力，从而生成定量的液压力;“高压蓄能器与液压泵”的主要目的是通过高压蓄能器从而主动调节。这些个机构与传统的制动系统的结构没有什么大的差别，也是要利用摩擦力在制动盘上产生制动力矩。

2  制动器性能要求

2.1 制动效率

制动效率指的是车轮在快要抱死时的制动器强度与附着系数之间的比例。

2.2 制动效能

制动效能是专门表现一辆汽车的制动性能的指标。这个指标的本意是汽车行驶在良好的路况下，按照最初的速度行驶，最后停车时的制动距离，也可以说是汽车处于制动状态中的减速度。

2.3 制动响应时间

制动响应的时间是系统从制动开始到最后产生一定制动力所需要的时间。因此实际制动中的响应时间只能通过安装扭矩传感器得到。曾有研究这样说道，制动系统的响应时间影响着制定的减速度和独立。就普通情況来看，液压制动系统的制动时间是很短的，因此我们只需要检测制动系统的相应时间。

2.4 可控制性

驾驶员在行车过程中的制动效果也就是制动系统的可控制性。例如在车轮抱死时，处于这种状况下的驾驶员很难感觉到汽车的问题，且车辆的转向性能可以在踏板力受到减少时完全恢复之前的性能，那我们就可以说，这辆车的可控制性非常不错。

2.5 吸、散热能力

制动期间的持续散热能力，又或是汽车在紧急制动时的吸热力也就是制动器的吸散热能力。类似于热容量和制动器的抗热力，这种力的好坏主要是看紧急重复停车的制动次数。

3  分析及处理提升机液压制动系统常见故障的方法

①油压不够会造成液压制动系统压力不够、制动器不能发挥正常作用、液压制动系统压力不够等一系列问题，当油压不够时的，油泵的旋转方向就会不对，所以油泵的输出就会很缺乏，堵塞住吸油口，从而造成流通不畅和溢流阀的阀芯转动补偿等一系列的重大问题。

要想解决液压制动系统缺乏压力的问题，可以通过以下步骤完成：第一把油过滤器，如果有需要，还可以清洁溢流阀芯和过滤器的滤芯，保障阀芯运转是很灵巧的;第三，把已经堵塞的阻尼孔吹通;第四，一旦发现压力阀堵塞了，就要把锥阀装置取下来清洁，保证系统的正常运转。

②提升机液压制动系统的压力值未能达到所需油压值。

制动系统中只要出现了一点空气，也会造成邮箱里的油产生大量气泡，则提升机液压制动系统的压力值无法达到标准的油压值。除此之外，溢流阀、电磁换向阀和供油管路出现了泄漏也会造成油压不够。

其中我们从以下几点步骤进行解决：第一先看液压油泵的吸油口或吸油口的连接处是不是发生泄漏的，如果发生泄漏了，就要及时解决;其次，看油管的连接处是不是漏油的，比如吸油口和过滤器之间的连接处，过滤器的螺钉和发讯设备的连接处等等;最后，取下溢流阀的阀芯仔细清洁，从而有效保证阀芯的灵活性能。

4  分析影响EHB动态性能的因素

①不同蓄能器压力时轮缸压力从0-7.5帕的响应时间及轮缸压力稳态误差实验可知：在蓄能器的压力提高，且压力大于10帕时，那么轮缸压力的反应时间就会变短，所以稳态误差也会相应变小。因此，我们需要按照实际的制动强度去设置相应的蓄能器工作压力。

②PWM占空比对系统动态性能影响。

PWM控制电磁阀的进/出油，所以PWM信号的周期和占空比对EHB系统动态性能的影响非常大，需要我们非常重视，PWM周期太短，就会赶不及反映小占空比范围里的电磁阀;PWM周期太长，就会不好控制大占空比范围的电磁阀轮缸压力。有资料显示，PWM的周期最后再10ms，不同的轮缸压力变化率，轮缸压力稳态误差也是不同的，由此可知PWM占空比大，轮缸压力变化就大，稳态误差就越大;占空比小，所以轮岗的压变率也小，同样的稳态误差也就越小;当占空比不够十分之三时，相应的轮缸压力就会不存在变化，而处于这种情况下的电磁阀就会根本来不及反应。因此，只要轮缸压力和设定压力相差较大，就选择大占空比，可以有效达到提升控制灵敏度和系统响应时间的效果;轮缸压力和设定压力差别较小时，就选择小占空比，可以有效提升控制的精度。

③轮缸工作点压力对系统动态性能影响。

在后轮缸压力的减压过程中，不同轮缸工作点的压力变化率及轮缸压力从5帕降到2帕时，按照实验可知：轮缸工作点的压力越大，则变化率也就越大，当然可以说明EHB系统控制也越灵活;不一样的轮缸工作点压力从5帕降到2帕的变化时间一致，也就是说EHB这种系统的动态性能是非常稳定的。

④液压管路对系统动态性能影响。

后轴车轮模式处于工作状态时的左右轮缸压力差及车身横摆角速度变化线。按照实验可知这两者之间的角度明显差别很大，但车身的横摆角速度和汽车制动的方向大概一致。

5  结语

汽车液压制动具有一系列优良的特性，例如传动块、好保养及牢固性能等，这种制动系统的主要作用是让汽车在最短的距离内停下来;当汽车处于下坡情况时，有效限制汽车的速度，已达到汽车稳靠停在原地的效果。

参考文献：

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