汽車電控液壓制動系統動態性能分析及試驗研究

林少偉

摘要：文章首先對制動器性能要求進行了介紹，再闡述了有效解決提升機液壓制動系統常見故障的方法，最后，本文分析了影響EHB動態性能的主要因素。

關鍵詞：汽車電控液壓制動系統;動態性能分析;試驗

0? 引言

制動系統有效保證了行車安全，是汽車不可或缺的部分。在這之前，用來保證行車安全的系統常常是最傳統的液壓制動系統，不過近年來，附加電控系統的種類越來越多，比如防抱死的制動系統等等，這些液壓系統的結構也隨之變得愈來愈復雜。這類傳統型系統的制動響應速度緩慢，汽車在緊急狀態下的制動需要根本得不到滿夠，所以，研發出一種高效率又節能，且控制性優秀、反應速度快的線控制動系統已經迫在眉睫。為了達到改善汽車安全性能的目的，應對制動系統的結構進行簡化，從而研發出一種由電控制的液壓制動系統，再對這種系統的性能進行檢測和研究。本文關于分析及試驗汽車的電控液壓制動系統問題展開了討論。

1? 汽車電控液壓制動系統的組成架構

制動踏板單元、制動執行單元、液壓驅動單元以及控制系統這四個單元共同構成了汽車電控液壓這個制動系統。制動踏板單元由制動的踏板和模擬踏板器構成，其目的是為了讓駕駛員在踩制動踏板時更加舒適，并與此同時得到駕駛員意圖。制動執行單元的包括輪缸、主缸以及液壓管路，這種執行單元表現出了兩種形式：“減速機構與電動機”和“高壓蓄能器與液壓泵”?！皽p速機構與電動機”可以把電動機上的力矩變成直線運動的推動力，從而生成定量的液壓力;“高壓蓄能器與液壓泵”的主要目的是通過高壓蓄能器從而主動調節。這些個機構與傳統的制動系統的結構沒有什么大的差別，也是要利用摩擦力在制動盤上產生制動力矩。

2? 制動器性能要求

2.1 制動效率

制動效率指的是車輪在快要抱死時的制動器強度與附著系數之間的比例。

2.2 制動效能

制動效能是專門表現一輛汽車的制動性能的指標。這個指標的本意是汽車行駛在良好的路況下，按照最初的速度行駛，最后停車時的制動距離，也可以說是汽車處于制動狀態中的減速度。

2.3 制動響應時間

制動響應的時間是系統從制動開始到最后產生一定制動力所需要的時間。因此實際制動中的響應時間只能通過安裝扭矩傳感器得到。曾有研究這樣說道，制動系統的響應時間影響著制定的減速度和獨立。就普通情況來看，液壓制動系統的制動時間是很短的，因此我們只需要檢測制動系統的相應時間。

2.4 可控制性

駕駛員在行車過程中的制動效果也就是制動系統的可控制性。例如在車輪抱死時，處于這種狀況下的駕駛員很難感覺到汽車的問題，且車輛的轉向性能可以在踏板力受到減少時完全恢復之前的性能，那我們就可以說，這輛車的可控制性非常不錯。

2.5 吸、散熱能力

制動期間的持續散熱能力，又或是汽車在緊急制動時的吸熱力也就是制動器的吸散熱能力。類似于熱容量和制動器的抗熱力，這種力的好壞主要是看緊急重復停車的制動次數。

3? 分析及處理提升機液壓制動系統常見故障的方法

①油壓不夠會造成液壓制動系統壓力不夠、制動器不能發揮正常作用、液壓制動系統壓力不夠等一系列問題，當油壓不夠時的，油泵的旋轉方向就會不對，所以油泵的輸出就會很缺乏，堵塞住吸油口，從而造成流通不暢和溢流閥的閥芯轉動補償等一系列的重大問題。

要想解決液壓制動系統缺乏壓力的問題，可以通過以下步驟完成：第一把油過濾器，如果有需要，還可以清潔溢流閥芯和過濾器的濾芯，保障閥芯運轉是很靈巧的;第三，把已經堵塞的阻尼孔吹通;第四，一旦發現壓力閥堵塞了，就要把錐閥裝置取下來清潔，保證系統的正常運轉。

②提升機液壓制動系統的壓力值未能達到所需油壓值。

制動系統中只要出現了一點空氣，也會造成郵箱里的油產生大量氣泡，則提升機液壓制動系統的壓力值無法達到標準的油壓值。除此之外，溢流閥、電磁換向閥和供油管路出現了泄漏也會造成油壓不夠。

其中我們從以下幾點步驟進行解決：第一先看液壓油泵的吸油口或吸油口的連接處是不是發生泄漏的，如果發生泄漏了，就要及時解決;其次，看油管的連接處是不是漏油的，比如吸油口和過濾器之間的連接處，過濾器的螺釘和發訊設備的連接處等等;最后，取下溢流閥的閥芯仔細清潔，從而有效保證閥芯的靈活性能。

4? 分析影響EHB動態性能的因素

①不同蓄能器壓力時輪缸壓力從0-7.5帕的響應時間及輪缸壓力穩態誤差實驗可知：在蓄能器的壓力提高，且壓力大于10帕時，那么輪缸壓力的反應時間就會變短，所以穩態誤差也會相應變小。因此，我們需要按照實際的制動強度去設置相應的蓄能器工作壓力。

②PWM占空比對系統動態性能影響。

PWM控制電磁閥的進/出油，所以PWM信號的周期和占空比對EHB系統動態性能的影響非常大，需要我們非常重視，PWM周期太短，就會趕不及反映小占空比范圍里的電磁閥;PWM周期太長，就會不好控制大占空比范圍的電磁閥輪缸壓力。有資料顯示，PWM的周期最后再10ms，不同的輪缸壓力變化率，輪缸壓力穩態誤差也是不同的，由此可知PWM占空比大，輪缸壓力變化就大，穩態誤差就越大;占空比小，所以輪崗的壓變率也小，同樣的穩態誤差也就越小;當占空比不夠十分之三時，相應的輪缸壓力就會不存在變化，而處于這種情況下的電磁閥就會根本來不及反應。因此，只要輪缸壓力和設定壓力相差較大，就選擇大占空比，可以有效達到提升控制靈敏度和系統響應時間的效果;輪缸壓力和設定壓力差別較小時，就選擇小占空比，可以有效提升控制的精度。

③輪缸工作點壓力對系統動態性能影響。

在后輪缸壓力的減壓過程中，不同輪缸工作點的壓力變化率及輪缸壓力從5帕降到2帕時，按照實驗可知：輪缸工作點的壓力越大，則變化率也就越大，當然可以說明EHB系統控制也越靈活;不一樣的輪缸工作點壓力從5帕降到2帕的變化時間一致，也就是說EHB這種系統的動態性能是非常穩定的。

④液壓管路對系統動態性能影響。

后軸車輪模式處于工作狀態時的左右輪缸壓力差及車身橫擺角速度變化線。按照實驗可知這兩者之間的角度明顯差別很大，但車身的橫擺角速度和汽車制動的方向大概一致。

5? 結語

汽車液壓制動具有一系列優良的特性，例如傳動塊、好保養及牢固性能等，這種制動系統的主要作用是讓汽車在最短的距離內停下來;當汽車處于下坡情況時，有效限制汽車的速度，已達到汽車穩靠停在原地的效果。

參考文獻：

[1]金智林，郭立書，施瑞康，趙又群，施正堂汽車電控液壓制動系統動態性能分析及試驗研究[J].機械工程學報，2012（12）.

[2]張鴻生.汽車電控液壓制動系統性能分析與控制[D].南京：南京航空航天大學，2013.

[3]鹿敬必，王興良.研究汽車電控液壓制動系統動態性能[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2016（04）.