汽车电子机械制动关键技术研究

秦勤

（泰安技师学院 山东省泰安市 271000）

随着人们生活水平的不断提高，大多数家庭都拥有了属于自己的汽车，汽车的应用率也是不断的大幅度增长着，而在汽车普及率越来越高的同时其自身的性能安全问题也是越来越受到人们的重视。汽车电子机械制动系统作为保障汽车安全稳定运行的根本所在，对于驾驶人员的安全来说更是有着极其重要的应用作用，而汽车电子机械制动系统功能作用的发挥则离不开相关关键技术的应用，只有不断地对汽车电子机械制动系统关键技术进行研究革新，才能够更好地提升汽车的运行稳定性和安全性，才能够更好地推动汽车行业的发展。

1 汽车电子机械制动系统

1.1 汽车电子机械制动系统

如图1 所示，汽车电子机械制动系统指的是对汽车某些部分施加一定的力，从而对其进行一定强度制动的一系列专门装置。汽车在运行过程中可能会遇到各种各样的突发情况，而在遇见一些较为严重的特殊情况时，驾驶人员便需要立即将汽车停下来，否则的话将可能引发更加严重的驾驶安全事故，汽车电子机械制动系统便能够满足驾驶人员的紧急停车需求，其能够迫使汽车在各种复杂条件下稳定驻车，同时汽车电子机械制动系统还能够满足驾驶人员的其他需求，例如降慢车速或者在汽车下坡的时候使得汽车速度保持平稳等。

图1 ：传统制动系统与汽车电子机械制动系统（EMB 系统）

1.2 汽车电子机械制动系统发展现状

汽车电子机械制动系统一直都是汽车行业研究的重要内容之一，不管是国外汽车相关企业还是国内汽车相关企业对于这方面的研究都是较为看重的，所研究的年限也是比较长的。我国国内相关企业对于汽车电子机械制动系统关键技术的研究与国外相比还是存在着一定差距的，这一方面是因为国外研究年限时间较长的原因，另一方面则是因为我国起步较晚且技术较为落后，在进行汽车电子机械制动系统研究时所需要消耗的时间和金钱也是较大的。

1.3 汽车电子机械制动系统应用意义

汽车电子机械制动系统的应用对于汽车整个行业的发展来说都有着极其重要的作用意义。这主要是因为现阶段汽车行业内部不同品牌之间的竞争更是极其剧烈的，汽车相关品牌企业想要不断的扩大自身影响力和销售范围，那么除了需要保证汽车自身的硬件设备性能以外还需要确保汽车运行过程中的安全稳定性，将汽车电子机械制动系统应用到汽车中以后则能够最大程度上提升汽车自身的安全性和稳定性，汽车在运行过程中遇到各种突发情况都能够通过汽车电子机械制动系统实现紧急制动的目的。

2 汽车电子机械制动系统的结构及原理

2.1 汽车电子机械制动系统的结构

汽车电子机械制动系统主要由制动踏板和制动器两大部分组成，车辆驾驶人员当需要对车辆进行制动的时候便能够通过对制动踏板高低程度进行调节来使得制动器对车辆的驾驶速度进行调整。制动踏板器主要实现对汽车电子机械制动系统力度进行调控的目的，而电子控制器则是汽车电子机械制动系统功能作用发挥的根本所在，驾驶人员在进行制动踏板器踩踏之后，制动踏板器便会将相关信号命令传输给电子控制器，而后电子控制器在通过信号转换等方式对所收集到的各种信号进行转换分析。同时汽车电子机械制动系统内还具有传感器和制动器，传感器则主要能够分为光电式和磁敏式两种，而所有类型的传感器最终目的便是实现汽车的运行制动功能。制动器也能够分为盘式和鼓式两种，这主要是根据不同车辆类型来进行设计的，但不管是哪种类型的制动器最终目的便是为了保证汽车电子机械制动系统在应用过程中将自身的功能作用完全地发挥出来，从而以此来达到确保汽车运行绝对安全的目的。如图2 所示。

图2 ：汽车电子机械制动系统结构

2.2 汽车电子机械制动系统运行原理

驾驶人员在驾驶汽车进行行进的时候可能会遇到行人过马路或者其他一些特殊情况，在这种情况下驾驶人员便需要利用汽车电子机械制动系统对车辆进行降速或者紧急制动，从而以此来达到降低行车风险，确保车辆安全稳定运行的目的。而驾驶人员想要实现这一目的，那么首先便需要踩动制动踏板，根据车辆的降速需求来决定踏板的高度，踩动力度越大，制动效果便越好，如果直接踩到底的话那么汽车便会直接紧急制动停在原地。而在驾驶人员踩动踏板之后，制动信号便会通过踏板传输到汽车电子机械制动系统中，汽车电子机械制动系统中的ECU 则会将所传输过来的制动信号进行转换，最后在将已经转换过来的信号命令传输给汽车内部的各个电能制动器，而后这些制动器在根据信号命令的实际内容对汽车进行降速或者制动停止等操作。可以说汽车电子机械制动系统的运行原理是极其复杂的，但是在应用过程中所能够起到的效果却是极为可观的，驾驶人员也不需要进行其他较为复杂的操作，只需要根据汽车的实际运行需求来对制动踏板进行踩踏即可满足汽车减速停车的需求，从而以此来达到确保汽车运行安全的目的。如图3 所示。

图3 ：汽车电子机械制动系统运行原理

2.3 汽车电子机械制动系统的控制算法

汽车电子机械制动系统所有功能作用的发挥还离不开其控制算法的应用，同时控制算法也是汽车电子机械制动系统的中心所在，通过控制算法能够将汽车行驶速度的输出量经过反馈控制与输入量进行叠加，同时持续通过算法控制来进一步提到汽车行驶的合理速度，进而启动汽车电子机械制动相应的调节机构，使汽车的行驶速度达到规定的要求。一般情况下能够将汽车电子机械制动系统的控制分为闭环和开环两种模式，不同模式所采取的控制算法也是有所不同的，但不管是哪种模式的汽车电子机械制动系统控制方法最终的目的都是实现帮助驾驶人员控制车辆行驶速度、在关键时刻发挥紧急制动的目的，而闭环和开环的却别便是在于输入量反应的方式有所不同，在实际应用中所能够起到的效果都是相差无几的。

3 汽车电子机械制动系统运行特征

汽车电子机械制动系统对于汽车的安全运行来说有着极其重要的作用，而且在汽车电子机械制动系统的应用运行过程中也能够发现其具有性能稳定、设备体积小以及自动化控制水平高等特征，也正是在这些汽车电子机械制动系统特征的推动下才使得其在实际应用中不断取得愈加良好的应用效果。

3.1 系统性能稳定

汽车电子机械制动系统具有系统性能稳定的特征，这主要是因为汽车电子机械制动系统中的制动器能够直接取消与踏板之间的机械连接。驾驶人员在驾驶汽车进行行驶的时候，可以根据自身的实际需求通过汽车电子机械制动系统对车辆驾驶速度进行一定程度的调整，而且如若在汽车驾驶过程中出现其他安全风险或者事故的话，那么汽车电子机械制动系统便能够直接对汽车进行紧急制动，且因为汽车电子机械制动系统能够有效取消与踏板间机械连接的原因，汽车电子机械制动系统也具有较为稳定的系统性能，只要定期对汽车电子机械制动系统进行保养维护，那么便可以使得其一直处于正常运行工作范围之内，而也正是其该特征才使得汽车电子机械制动系统在汽车应用中不断取得越来越重要的应用地位。如图4 所示。

图4 ：汽车电子机械制动系统

图5 ：汽车电子机械制动系统

3.2 设备体积较小

汽车电子机械制动系统功能作用的发挥也离不开其制动设备的安装使用，汽车电子机械制动系统相关设备体积都是比较小的，而且安装流程也比较简单，在进行汽车电子机械制动系统设备安装的时候工作人员只需要根据有关安装流程实施即可。汽车电子机械制动系统体积较小的制动设备不仅不需要占据汽车太大的内部空间，而且制动踏板还具有较高的调节能力，其能够根据驾驶人员的实际需求对踏板进行一定程度的调整，从而以此来达到为驾驶人员提供更加舒适驾驶环境的目的。除此以外，汽车电子机械制动系统与汽车其他系统之间也有着较为紧密地联系，设备布置安装的灵活性和科学性能够最大程度上发挥出汽车电子机械制动系统的制动功能，从根本上有利于保证汽车运行的整体安全性和稳定性。

3.3 系统自动化控制水平较高

随着现阶段各种先进技术的不断成熟，汽车电子机械制动系统也是越来越智能化，自动化控制水平也是得到大幅度的提高。汽车电子机械制动系统自动化控制水平的提高进一步地提高了该系统与汽车之间联系的紧密性，而且汽车电子机械制动系统所能够起到的制动效果也因此得到了进一步的提升，可以说汽车电子机械制动系统较高的自动化控制水平大幅度提高了汽车运行的整体安全性和稳定性，从根本上有利于推动汽车行业更加快速的发展。

4 汽车电子机械制动系统关键技术

汽车电子机械制动系统之所以能够在汽车行业中占据较为重要的应用地位，主要还是因为其自身制动功能的重要性，而汽车电子机械制动系统自身作用的发挥则离不开容错需求处理技术、干扰信号处理技术等各种关键技术，也正是在这些关键技术的不断推动下，汽车电子机械制动系统才不断的满足着越来越多用户的制动需求。

4.1 容错需求处理技术

汽车电子机械制动系统自身功能作用的完全发挥离不开容错需求处理技术的支持。汽车在运行过程中所可能遇到的情况是多种多样的，这些情况一些可能会对汽车以及驾驶人员造成较为严重的安全威胁，也有一些则可能不会造成任何的影响。而汽车电子机械制动系统的容错需求处理技能则能够有效地对汽车相关电子控制元件的运行状态进行掌握，一方面当电子元件在运行过程中时，容错需求处理技术能够对电子元件的运行状态进行保护，最大程度上避免电子元件运行出现异常现象；另一方面容错需求处理技术则能够在汽车制动电子元件出现错误的时候快速地将有关信息全部进行收集并反馈给有关工作人员，那么工作人员便能够利用汽车电子机械制动系统中容错需求处理技术反馈的信息对汽车进行维修保养，不仅有利于提高汽车电子元件故障维修成功的可能性，而且还能够大幅度降低汽车的检修时间，从根本上有利于推动汽车更加快速的恢复运行。

4.2 干扰信号处理技术

汽车在行驶过程中会受到来自各个方面信号的影响，而如若不能够对这些信号进行抗干扰处理的话，那么汽车自身的一些功能则可能无法正常的发挥出来，从而便会使得汽车的运行安全受到严重的影响。因此在汽车电子机械制动系统中还应用着较为重要的干扰信号处理技术，其能够有效地对汽车周边的无用信号进行抗干扰处理，大幅度降低这些干扰信号所能够对汽车运行造成的影响。一般情况下汽车电子机械制动系统干扰信号处理技术能够分为对称型控制系统和非对称型控制系统两种，而不管是哪种干扰信号处理技术都是通过对相同或者不同性质的CPU 进行制动信号的采集和分类，而外界的一些其他信号则能够被有效地进行区别，从而以此来达到最大程度上保证汽车电子机械制动系统信号稳定性和精准性的目的。

4.3 执行器能量控制技术

汽车电子机械制动系统想要将自身的作用全部发挥出来，更好地提高汽车运行过程中的安全性和稳定性，那么最关键的便是需要匹配充足的电能结构，只有保证了能够根据汽车运行情况及时为汽车电子机械制动系统提供电能，才能够最大程度上保证汽车电子机械制动系统在关键时刻发挥出作用。而执行器能量控制技术便是确保为汽车电子机械制动系统提供充足电能的主要技术，该技术的应用不仅能够有效地降低电压过高时对汽车电子机械制动系统以及汽车其他系统所能够造成的各个方面影响，而且还可以对电能的供给根据汽车不同部件的运行需求来进行调配，确保所有的资源都能够被最大化，在保证汽车各方面性能的时候有利于大幅度将低能源的损耗。在未来不断发展汽车电子机械制动系统的过程中也应当根据实际情况对执行器能量控制技术进行发展，这样的话才能够更好地通过对能源把控来使得汽车电子机械制动系统相关设备处于稳定运行状态中，才能够更好地推动汽车安全运行。

4.4 制动执行设备的标准

在进行汽车电子机械制动系统相关电子设备安装的时候也需要注意设备品质种类的选用和安装标准的把控，这主要是因为硬件设备是汽车电子机械制动系统作用发挥的根本所在，如果说汽车电子机械制动系统执行硬件设备质量都不过关的话，那么所能够起到的制动效果将具有较大的不可靠性。同时在进行制动执行设备安装的时候只有遵循安装流程，确保设备安装结果能够达到行业标准，那样的话才能够更好地推动设备功能作用的发挥，才能够进一步促进汽车电子机械制动系统在不同环境中均能够起到较好的应用效果，从根本上有利于降低其他因素对制动执行设备所可能造成的影响。而只有保证了制动执行设备的标准，才能够确保制动踏板以及汽车电子机械制动系统能够更好地发挥出自身的作用，驾驶人员在进行车辆驾驶的时候也能够通过踩动踏板更好地实现汽车电子机械制动系统对汽车的制动作用，从而以此来达到降低危险发生可能性的目的。

5 结束语

总而言之，汽车电子机械制动系统的应用对于汽车自身的安全性和稳定性来说是极其重要的，而汽车电子机械制动系统关键技术又是其作用发挥的关键所在。根据汽车电子机械制动系统的运行特征以及一些关键技术可以看出，其所涉及的内容是比较多的，因此汽车相关企业在未来需要对汽车电子机械制动系统进行研发的时候，那么最关键的便是需要针对实际用户需求来对相关关键技术进行革新，这样的话才能够保证汽车电子机械制动系统在未来的应用市场中满足越来越多的用户需求。汽车行业的发展同时对于推动整个社会经济的发展也有着较为重要的作用，因此相关单位也应当给予必要的支持，这样的话才能够更好地推动汽车行业研发出各种更加先进的技术，才能够更好地推动汽车行业的发展。