黄渊芳[1]2007年在《电子机械制动系统（EMB）试验台的开发与应用研究》文中指出电子机械制动系统(EMB,Electro-Mechanical Braking System)以电驱动元件为制动执行器,取代传统的液压或气压制动执行器,是一种全新的制动理念,没有制动液体,体积小巧,反应快速,性能可靠,安全环保等特点使EMB系统拥有良好的应用前景和市场价值。本文通过设计并搭建一个EMB试验台,对EMB系统控制及应用进行研究,为此作了如下几方面的工作:1、根据现有的材料,通过设计、计算及选型,加工完成了EMB试验台的机械部件,并基于IRF250芯片设计了力矩电机驱动电路。2、根据EMB试验台的特性和要求,以PC为硬件平台,MFC(Microsoft Foundation Class)为软件平台,基于NI PCI-6024E多功能数据采集卡,设计开发了EMB试验台软件系统,主要实现实时仿真计算、数据显示、数据存储、界面控制、与采集卡实时通讯等功能。3、EMB试验台特性测试及应用,首先实现了实时获取驾驶员制动意图,根据制动踏板位移线性控制力矩电机输出力矩的功能,随后采用PID控制算法,通过半物理仿真,实现了EMB系统对汽车的防侧翻功能。通过上述研究,本文完成了EMB试验台的开发,为进一步深入研究EMB系统控制算法及性能提供了很好的实验平台。
谭树梁[2]2008年在《轻型汽车电子机械制动执行器及硬件在环试验台研究》文中研究指明电子机械制动(Electro-mechanical Brake,EMB),作为汽车线控技术的一个分支,结构简洁,性能优良,节能环保,完全有别于汽车的传统制动系统,树立了全新的汽车制动理念。本文结合浙江亚太机电股份有限公司基金项目“汽车EMB电子机械制动软件在环仿真平台研究开发”,进行了EMB执行器的开发研制及其硬件在环实验台研究。本文在调研分析国内外EMB的发展及研究成果的基础上,提出了EMB执行器设计方案及设计计算方法,针对某轻型汽车开发研制了EMB执行器;建立了包括无刷直流电机、电机驱动器以及传动机构等模块的EMB执行器数学模型,并在Matlab/Simulink下搭建了相应的仿真模块,进行了离线仿真研究,验证了EMB电机控制器算法的可行性;开发研制了基于Matlab/xPC Target实时平台的EMB硬件在环试验台,并进行了EMB执行器性能试验研究。
张猛[3]2004年在《电子机械制动系统（EMB）试验台的开发》文中提出随着人们对车辆制动性能要求的不断提高,制动系统的功能已经被大大的扩展,传统的液压制动显示出越来越多的不足,这时一种新的制动系统-电子机械制动系统(EMB)应运而生。EMB系统(所谓的线制动系统)性能先进,可兼有ABS,TCS,ESP,ACC等功能,没有制动液体,体积小巧,反应快速,性能可靠,安全环保等特点使EMB拥有一个令人看好的应用前景和市场价值。在国外,EMB系统的研究也只是近些年刚刚开始,Bosch、Siemens、Teves公司已经取得了部分研究成果,而国内的研究仍属空白。本课题旨在对电子机械制动系统的控制方法进行研究,为此搭建了一个试验台,设计了一条从制动意图获得到制动力产生的试验线路。试验台共包括四部分:制动意图发生单元,通过安装在制动踏板上的位移传感器实时获取驾驶员的制动意图;驱动电路单元,设计了以Infineon公司的C164CI单片机为核心芯片的核心控制电路,以及以National Semiconductor公司的LMD18200集成电路为核心的电机驱动电路,并编写了C164CI的应用软件程序;动力输出单元,以力矩电机模拟EMB系统的制动执行机构,输出制动力矩;力矩检测单元,通过力矩传感器检测力矩电机输出力矩的大小,衡量控制效果的好坏。试验台工作时,当制动踏板上的位移传感器检测到踏板位移信号后,送入以C164CI单片机为核心芯片的核心控制电路,经过单片机运算处理,输出某一占空比的PWM方波信号到电机驱动电路,然后驱动力矩电机产生需要的扭矩,最终实现了实时获取驾驶员制动意图,根据制动踏板位移线性控制力矩电机输出力矩的功能。
王赛[4]2017年在《汽车电子机械制动（EMB）系统设计及稳定性分析》文中进行了进一步梳理汽车电子机械制动系统(EMB)是以电机驱动元件作为制动执行器,代替传统的液压或气压制动方式,其作为一种全新的制动理念,弥补了传统制动方式的诸多不足之处。本文在查阅大量国内外文献的基础上,利用ADAMS和ANSYS的联合仿真技术对EMB刚柔耦合系统的制动性能进行仿真分析,着重对EMB系统制动时的稳定性进行研究,并搭建试验台进行验证分析,对EMB系统的开发具有指导意义。首先通过对几种国内外典型形式的EMB执行方案分析比较,结合实验室大众POLO目标车型确定最优的EMB执行器结构形式,完成具体结构的选型设计,根据具体参数完成叁维建模和装配工作。其次建立EMB系统的刚柔耦合动力学仿真模型,考虑制动盘和制动块变形对制动性能的影响,并建立飞轮等效模型,把整车的转动惯量的等效到单个车轮中,模拟汽车运动的单个制动器动力学模型。然后模拟在一定车速下的紧急制动情况,对EMB系统进行动力学仿真,分析制动响应时间、制动夹紧力、制动距离等参数,与理论计算结果和国家制动法规相比较,结果得出EMB系统执行器选型设计满足设计及使用要求。通过搭建实验台,针对EMB系统制动性能设计合理的实验方案,测试EMB的实际性能,并将实验测试结果与仿真分析对比,进一步验证了选型设计的合理性,为下一步控制算法的研究提供可靠的基础。最后着重通过仿真分析,对EMB系统的制动效能稳定性进行预测,分析了EMB系统在制动过程中摩擦副特性以及制动力矩波动对制动振动噪声的影响,结果表明摩擦系数越大,EMB系统越容易出现制动颤振,出现颤振的车速小于10km/h,EMB系统在电机恒电压输入下制动力有波动,波动的制动力矩导致EMB系统有加剧制动盘振动的趋势,制动力瞬时剧烈波动会引起制动盘的瞬时振动冲击,通过分析EMB系统在制动过程中可能出现的振动噪声现象,得出EMB系统稳定性的关键影响因素并提出合理优化意见,对EMB系统产品早期设计生产提供参考。
齐世迁[5]2017年在《混合制动系统及其EBD/ABS控制研究》文中指出为了适应当今汽车的安全、智能对车辆的制动系统提出的新需求,本文提出了前轴采用电子液压制动(EHB,Electro Hydraulic Brakes),后轴采用电子机械制动(EMB,Electro Mechanical Brakes)的混合制动系统。将EHB和EMB这两种不同的形式的线控制动系统组合成新型的混合制动系统,充分发挥了两种线控制动系统的优势,又相互弥补了各自的不足。本文分别对EMB和EHB的精确压力跟随控制策略进行研究,在此基础上利用混合制动系统各个车轮制动力精确可控的优势,采用直接控制车轮滑移率的方法,研究了基于混合制动系统EBD/ABS控制策略。本文首先提出了混合制动系统的总体结构方案及其控制系统控制架构,在此基础上基于原型控制器设计研制了混合制动系统硬件在环试验台。对于EMB的压力跟随控制研究,建了立了考虑机械摩擦和非线性刚度的离线仿真模型,对模型中的仿真参数进行了实验参数辨识。为了减小EMB执行器的非线性摩擦和非线性刚度对压力跟随控制效果的影响,本文在夹紧力叁闭环控制结构的基础上针对EMB执行器提出了基于摩擦模型的前馈补偿和系统刚度反馈线性化的控制结构。对于EHB压力跟随控制研究,对线性电磁阀进行了实验测试,确定了其工作基频和线性工作区间,基于线性电磁阀的特性,设计了包括电磁阀电流和轮缸压力的双闭环轮缸压力跟随控制策略。对于混合制动系统的EBD/ABS控制,提出了基于线控制动系统的EBD/ABS控制架构,并设计了EBD与ABS的切换逻辑。最后,将所设计的控制策略在混合制动系统硬件在环试验台上,进行了在不同实验工况下的实验验证,并取得了良好的实验结果。为以后的线控制动系统开发和基于线控制动系统的EBD/ABS控制策略开发提供了参考。
赵一博[6]2010年在《电子机械制动系统执行机构的研究与开发》文中研究说明电子机械制动(Electromechanical Brake,EMB)技术,作为汽车线控制动技术的一个分支,无论是在原理还是结构上都与传统汽车制动系统有很大的区别,是一种全新的汽车制动理念。EMB系统结构简单、性能优异、节能环保,拥有巨大的应用前景和市场价值。在国外,Bosch、Siemens、Continental Teves等公司针对EMB已经开展研究并已经取得了部分研究成果,而国内的研究仍处于起步阶段。执行机构作为EMB系统最重要的组成部分之一,是产生制动力的关键部件。本文围绕电子机械制动系统执行机构开展研究工作。在充分调研分析国内外EMB执行机构开发及研究成果的基础上,提出了一种独特的EMB执行机构结构方案。该方案由永磁直流力矩电机、行星齿轮减速器及滚珠丝杠机构组成,通过将行星齿轮减速器布置于分装式力矩电机的中空部分,使EMB执行机构整体轴向尺寸缩短,以适应轮边狭小空间的布置需要。以某轿车前轮盘式制动器为例,进行了EMB执行机构样机的设计开发。经校核计算,该样机产生的制动夹紧力可满足国内相关制动法规要求,机械强度满足要求。对EMB执行机构各部分的原理及工作特性进行理论推导,建立了包括电机、摩擦特性、传动机构、负载及制动器的数学模型,设计了EMB执行机构叁闭环PID控制系统结构,并在Matlab/Simulink环境下建立了各部分对应的仿真模型。针对驱动电机特性及EMB执行机构控制开展仿真研究,验证了理论推导和仿真模型的正确性以及提出的EMB执行机构控制系统的合理性,分析了对EMB执行机构控制系统响应特性的要求,并在仿真过程中整定出了各环节控制参数。仿真结果表明:通过选取合适的控制参数,EMB控制系统性能满足设计要求。本文提出了EMB执行机构试验台方案,完成了机械、控制和测试部分的开发选型及试验台的安装、调试工作。利用该试验台,进行了EMB执行机构驱动电机性能试验研究以及负载特性试验。通过试验,得到了驱动电机相关工作特性曲线及参数。通过数据处理与分析验证了制动夹紧力与丝杠轴向位移的关系。通过本课题的研究,为EMB执行机构的设计及今后EMB控制器的开发积累了经验。
杨坤[7]2009年在《轻型汽车电子机械制动及稳定性控制系统研究》文中指出以某轻型汽车为研究对象,对基于汽车电子机械制动(Electromechanical Brake,EMB)的汽车稳定性控制系统(Vehicle Stability Control,VSC)进行研究。针对目标车型研制了四台EMB执行器及一套实用的电子制动踏板;提出了车轮EMB控制系统的结构及总体方案,并进行了软硬件设计。通过EMB执行器特性试验,得到了EMB执行器特性曲线并测得了EMB执行器建模所需参数,通过离线仿真和台架试验对EMB控制参数进行调节,并对其性能进行了验证。确定了基于EMB的VSC控制算法,自主研发了VSC控制器硬件,搭建了基于EMB的VSC离线仿真平台和硬件在环试验平台,对在EMB基础上集成VSC的可行性进行了验证。本文的研究为EMB系统设计及基于EMB的VSC的应用开发提供了重要参考。
王振乾[8]2007年在《轻型吉普车电子机械制动系统研究》文中研究表明随着汽车制动技术的不断发展,制动系统要求结构更加简洁,功能更加全面和可靠,且方便管理。传统制动系统难以满足现阶段汽车制动系统的发展要求,电子机械制动系统EMB,作为线控技术的一个分支,它将传统制动系统中的机械或液压制动传动装置由电子制动机构取代。EMB摒弃了传统制动系统的诸多缺点,结构更加简单,响应更快,所占空间更小。且易于集成相关功能,如ABS、EBD、TCS和ESP等,易于和未来的交通管理系统联网,代表着汽车制动系统的发展方向。本文以Jeep2500为参考车型,给出了EMB执行器的设计和选型方法,并针对电子制动踏板,提出了两种设计方案,进行了主要元器件的选择设计,研究了驾驶员的意图识别和电子制动踏板的建模;在研究TCS的基础上,提出了基于EMB的牵引力控制,在Matlab/Simulink环境下进行了离线仿真研究,结果表明基于EMB的牵引力控制能够快速有效地控制驱动轮的过度滑转,明显改善了汽车驱动行驶的牵引性能;为开展下一步工作,基于xPC Target设计了EMB的实时测试系统,提出了针对EMB执行器的试验方案。
孙文龙[9]2016年在《基于EHB和EMB的复合制动系统特性分析及制动力控制研究》文中提出线控制动已经成为汽车制动系统研究和生产的主要方向,已经得到广泛的应用。比较成熟的线控制动系统有EHB和EMB,这两个制动系统有着各自的优点和局限性,当前,如何改进这两个系统是汽车制动一直领域关注的焦点,同时,机械-液压复合制动也成为最新的线控制动系统发展理念而被提出。本文提出了前轴为EHB,后轴为EMB的复合制动系统,此系统兼具两个系统的优势,同时弥补了两个系统的不足,是功能性更加优越的线控制动系统。本文首先分别对EHB系统和EMB系统进行机理分析并搭建相关的试验台架,其次对系统进行详细的特性测试,通过特性分析的结果分别对两个系统进行精确的制动力跟随控制算法研究,通过快速原型试验平台完成算法调试与验证;随后对复合制动系统进行前后轴制动力协调控制算法研究,提出制动力协调分配的控制策略,最后基于FlexRay网络以及Simulator搭建复合制动系统试验平台,并完成算法调试与验证。对于前轴EHB系统,本文首先对选定的HCU进行机理分析,其次进行特性测试,包括基频的选择、电磁阀线控区间的确定、高压蓄能器建压特性测试、电磁阀建压特性测试。根据特性分析结果,对系统进行制动力精确控制算法研究:首先使用压力、电流双闭环PID控制,随后使用模糊算法获得自整定的PID参数,最后对非线性特性进行前馈补偿控制。对于后轴EMB系统,本文先对系统进行机理分析,其次进行特性测试,进而对系统进行参数辨识,包括系统传动比、直流无刷电机力矩系数、转动惯量、刚度特性参数、摩擦特性参数,其中摩擦模型选用的是LuGre摩擦模型,通过遗传算法进行的参数辨识。根据参数辨识结果,对系统进行制动力精确控制算法研究,首先使用力、速度、电流、叁闭环PID控制,随后使用模糊算法获得自整定的PID参数,最后对非线性特性进行优化补偿控制。最后,基于前后轴不同执行器特性进行制动力协调分配控制算法研究,在搭建的复合制动系统试验平台上进行实时的算法调试与验证。
傅云峰[10]2013年在《汽车电子机械制动系统设计及其关键技术研究》文中研究表明“安全、节能、环保”是汽车未来发展的叁大主题。制动系统作为汽车的一个重要组成部分,直接影响汽车行驶的安全性能。汽车电子机械制动技术(EMB, Electromechanical Brake)作为汽车线控制动技术的一个分支,是一种全新的制动理念,具有突出优势和发展前景,已成为国内外汽车制动领域的研究热点。本文分析了汽车电子机械制动技术的国内外研究现状,针对所存在的问题和不足,对EMB进行了创新设计和实验研究。研究内容主要包括以下几个方面：总体方案创新设计：基于工程设计学理论,对EMB进行功能分解和组合,得出叁种设计方案,实现行车、驻车制动和间隙自动调节功能,采用模糊综合评价法,对所设计的方案进行评估,确定最佳设计方案。结构设计与有限元分析：根据国家标准,对所设计的制动器进行制动效能校核,再对EMB的进行机械结构设计。在Pro/Engineer中建立叁维模型,利用ANSYS对主要零部件进行力学性能分析,优化机械结构。通过振动模态分析,排除了因激振的频率和各零部件固有频率重合而产生共振的可能性。系统建模与仿真分析：根据EMB的各个功能模块,在MATLAB/Simulink环境中组建系统的数学模型,仿真分析了制动器对不同制动信号的响应。模拟实际路面的制动工况,分析了EMB系统在有/无ABS下的制动效能差异。仿真结果表明所设计的电子机械制动器可以满足国标GB7258-2012、GB12676-1999的设计要求,并为进一步研究和实验分析奠定了基础。实验台设计与测试研究：搭建EMB实验台硬件环境,并建立基于LabVIEW的测控平台。测试分析了制动器在不同激励信号下的响应性能。验证分析了电机的工作特性与启动电流特性,得出了制动夹紧力与电流、丝杠直线位移关系特性。测试对比了有间隙调节功能制动器与存在磨损量之间的特性区别。通过对EMB实验样机进行测试,验证了所建立数学仿真模型的正确性和有效性。
参考文献：
[1]. 电子机械制动系统（EMB）试验台的开发与应用研究[D]. 黄渊芳. 南京航空航天大学. 2007
[2]. 轻型汽车电子机械制动执行器及硬件在环试验台研究[D]. 谭树梁. 吉林大学. 2008
[3]. 电子机械制动系统（EMB）试验台的开发[D]. 张猛. 清华大学. 2004
[4]. 汽车电子机械制动（EMB）系统设计及稳定性分析[D]. 王赛. 安徽理工大学. 2017
[5]. 混合制动系统及其EBD/ABS控制研究[D]. 齐世迁. 吉林大学. 2017
[6]. 电子机械制动系统执行机构的研究与开发[D]. 赵一博. 清华大学. 2010
[7]. 轻型汽车电子机械制动及稳定性控制系统研究[D]. 杨坤. 吉林大学. 2009
[8]. 轻型吉普车电子机械制动系统研究[D]. 王振乾. 吉林大学. 2007
[9]. 基于EHB和EMB的复合制动系统特性分析及制动力控制研究[D]. 孙文龙. 吉林大学. 2016
[10]. 汽车电子机械制动系统设计及其关键技术研究[D]. 傅云峰. 浙江大学. 2013
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