【正文】 油燃燒的危險(xiǎn)，提高了安全性，也減輕了車(chē)輛自身的重量。關(guān)于車(chē)輛的“Brake—By—Wire”技術(shù)目前已有多種實(shí)現(xiàn)方式，本文僅列舉最有代表的類(lèi)型，即電磁制動(dòng)器。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，上述的各種問(wèn)題會(huì)逐步得到解決，線控制動(dòng)系統(tǒng)也會(huì)以其巨大的優(yōu)越性取代以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)。第三是抗干擾處理。電制動(dòng)控制系統(tǒng)面臨的一個(gè)難題是制動(dòng)失效的處理。目前車(chē)輛12V的電力系統(tǒng)提供不了這么大的能量，因此，將來(lái)車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)采用高壓電，加大能源供應(yīng)。電制動(dòng)是一個(gè)新生事物，要想全面推廣還有不少問(wèn)題需要解決：首先是驅(qū)動(dòng)能源問(wèn)題。其主要包含以下部分：(1)電制動(dòng)器—其結(jié)構(gòu)和液壓制動(dòng)器基本類(lèi)似，有盤(pán)式和鼓式兩種；(2)電制動(dòng)控制單元（ECU)—接收制動(dòng)踏板發(fā)出的信號(hào)，控制制動(dòng)器制動(dòng)；接收駐車(chē)制動(dòng)信號(hào)，控制駐車(chē)制動(dòng)；接收車(chē)輪傳感器信號(hào)，識(shí)別車(chē)輪是否抱死、打滑等，控制車(chē)輪制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)防抱死和驅(qū)動(dòng)防滑；(3)輪速傳感器—準(zhǔn)確、可靠、及時(shí)地獲得車(chē)輪的速度；(4)線束—給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號(hào)；(5)電源—為整個(gè)電制動(dòng)系統(tǒng)提供能源，可與其他系統(tǒng)共用。但這種混合制動(dòng)系統(tǒng)也只是全電制動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)渡方案，由于兩套制動(dòng)系統(tǒng)共存，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本偏高。隨著汽車(chē)電子化的發(fā)展，現(xiàn)代汽車(chē)制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電制動(dòng)方向發(fā)展。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展至今已是非常成熟的技術(shù)，隨著人們對(duì)制動(dòng)性能要求的不斷提高，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)（TCS）、電子穩(wěn)定性控制程序（ESP)、主動(dòng)避撞技術(shù)（ACC）等功能逐漸融入到制動(dòng)系統(tǒng)中，越來(lái)越多的附加機(jī)構(gòu)安裝于制動(dòng)線路上，這使得制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，也增加了液壓回路泄露的隱患以及裝配、維修的難度。當(dāng)制動(dòng)踏板踏下時(shí)，主缸就將等量的油液送到通往每個(gè)制動(dòng)器的管路，并通過(guò)一個(gè)比例閥使前后制動(dòng)力平衡。 制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展目前液壓操縱仍然是最可靠、經(jīng)濟(jì)的方法，即使增加了防抱制動(dòng)（ABS)功能后，傳統(tǒng)的油液制動(dòng)系統(tǒng)仍然占有優(yōu)勢(shì)地位。防抱裝置一般包括三部分：傳感器、控制器（電子計(jì)算機(jī)）與壓力調(diào)節(jié)器。ABS集微電子技術(shù)、精密加工技術(shù)、液壓控制技術(shù)為一體，是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。制動(dòng)卡鉗上的兩個(gè)摩擦片分別裝在制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)。制動(dòng)盤(pán)用合金鋼制造并固定在車(chē)輪上，隨車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 在液壓鼓式制動(dòng)器出現(xiàn)的若干年后，人們又發(fā)明了液壓鉗盤(pán)式制動(dòng)器，盤(pán)式制動(dòng)器又稱(chēng)為碟式制動(dòng)器，顧名思義，是取其形狀而得名。Duesenberg Eight車(chē)率先使用了轎車(chē)液壓制動(dòng)器，克萊斯勒的四輪液壓制動(dòng)器于1924年問(wèn)世，通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動(dòng)技術(shù)。林肯公司也于1932年推出V12轎車(chē)，該車(chē)采用通過(guò)四根軟索控制真空加力器的鼓式制動(dòng)器。這時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)真空助力裝置。目前關(guān)于汽車(chē)制動(dòng)的研究主要集中在制動(dòng)控制方面，包括制動(dòng)控制的理論和方法以及采用新的技術(shù)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 35 頁(yè) 共 35 頁(yè)1 引言 課題研究的背景及意義制動(dòng)器是保障汽車(chē)安全運(yùn)行、取得預(yù)期運(yùn)行效益的最基本的使用性能，因此汽車(chē)制造廠、使用者、汽車(chē)維修和管理人員都很重視車(chē)輛的制動(dòng)性。隨著車(chē)輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車(chē)行駛速度的提高，這種重要性日漸突出，眾多的汽車(chē)工程師在改進(jìn)汽車(chē)制動(dòng)性能的研究中傾注了大量的心血。最原始的制動(dòng)控制只是駕駛員操縱一組簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置向制動(dòng)器施加作用力，那時(shí)的車(chē)輛質(zhì)量比較小，速度比較低，機(jī)械制動(dòng)雖已滿(mǎn)足車(chē)輛制動(dòng)的需要，但隨著汽車(chē)自身質(zhì)量的增加，助力裝置對(duì)機(jī)械制動(dòng)器來(lái)說(shuō)已顯得十分必要。并有制動(dòng)踏板控制的真空助力裝置。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，尤其是軍用車(chē)輛及軍用技術(shù)的發(fā)展，車(chē)輛制動(dòng)有了新的突破，液壓制動(dòng)（）是繼機(jī)械制動(dòng)后的又一重大革新。到20世紀(jì)50年代，液壓助力制動(dòng)器才成為現(xiàn)實(shí)。由液壓控制，主要零部件有制動(dòng)盤(pán)、分泵、制動(dòng)鉗、油管等。分泵固定在制動(dòng)器的底板上固定不動(dòng)。20世紀(jì)80年代后期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，世界汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域最顯著的成就就是防抱制動(dòng)系統(tǒng)（ABS)的實(shí)用和推廣。它的安裝大大提高了汽車(chē)的主動(dòng)安全性和操縱性。傳感器接受運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如車(chē)輪角速度、角加速度、車(chē)速等傳送給控制裝置，控制裝置進(jìn)行計(jì)算并與規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行比較后，給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)只做一樣事情，即均勻分配油液壓力。而ABS或其他一種制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)則按照每個(gè)制動(dòng)器的需要對(duì)油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，一種結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)捷，功能更可靠的制動(dòng)系統(tǒng)呼之欲出。線控制動(dòng)系統(tǒng)失一個(gè)全新的系統(tǒng)，給制動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)巨大的變革，為將來(lái)的車(chē)輛智能控制提供條件。電制動(dòng)系統(tǒng)首先用在混合動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)車(chē)輛上，采用液壓制動(dòng)和電制動(dòng)兩種制動(dòng)系統(tǒng)。而線控制動(dòng)因其巨大的優(yōu)越性，必將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上可以看出這種電路制動(dòng)系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：(1)整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省去了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)油箱、制動(dòng)主缸、助力裝置，使整車(chē)質(zhì)量降低；(2)制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間短，提高制動(dòng)性能；(3)無(wú)制動(dòng)液，維護(hù)簡(jiǎn)單；(4)系統(tǒng)總成制造、裝配、測(cè)試簡(jiǎn)單快捷，制動(dòng)分總成為模塊化結(jié)構(gòu)；(5)采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能好；(6)易于改進(jìn)，稍加改進(jìn)就可以增加各種電控制功能。采用全電路制動(dòng)控制系統(tǒng)，需要較多的能源，一個(gè)盤(pán)式制動(dòng)器大約需要1kW的驅(qū)動(dòng)能量。其次是控制系統(tǒng)失效處理。因?yàn)椴淮嬖讵?dú)立的主動(dòng)備用制動(dòng)系統(tǒng)，因此需要一個(gè)備用系統(tǒng)保證制動(dòng)安全，不論是ECU元件失效，傳感器失效還是制動(dòng)本身、線束失效，都能保證制動(dòng)的基本性能。車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有各種干擾信號(hào)，如何消除這些干擾信號(hào)造成的影響，目前存在多種抗干擾控制系統(tǒng)。1．3 電制動(dòng)器的研究與發(fā)展概況電制動(dòng)器并不是一個(gè)新鮮的事物，他在其他領(lǐng)域如起重機(jī)絞盤(pán)制動(dòng)、電梯制動(dòng)等方面有廣泛的應(yīng)用。電磁制動(dòng)系統(tǒng)是指使用電子裝置的電磁制動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制電流等相關(guān)參數(shù)來(lái)改制動(dòng)力。電磁制動(dòng)系統(tǒng)中采用了轉(zhuǎn)速犯規(guī)控制系統(tǒng)，顯著改善了制動(dòng)力矩和防滑性能，縮短了制動(dòng)距離，提高了輪胎和制動(dòng)裝置的使用壽命，而且電磁制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)效率優(yōu)于液壓系統(tǒng)。利用電磁效應(yīng)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的制動(dòng)器，分為電磁粉末制動(dòng)器和電磁渦流制動(dòng)器，電磁摩擦式制動(dòng)器等多種形式。激磁電流消失時(shí)磁粉處于自由松散狀態(tài)，制動(dòng)作用解除。它便于自動(dòng)控制，適用于各種機(jī)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。電樞內(nèi)的渦流與磁場(chǎng)相互作用形成制動(dòng)力矩。這種制動(dòng)器常用于有垂直載荷的機(jī)械中。另外還細(xì)分為干式單片電磁制動(dòng)器、干式多片電磁制動(dòng)器、濕式多片電磁制動(dòng)器等等。遵循這一設(shè)計(jì)方案，要研究的內(nèi)容主要包括三部分：(1)制動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究，包括機(jī)構(gòu)整體構(gòu)造，關(guān)鍵零件的設(shè)計(jì)，并繪制有限元云圖。(3)制動(dòng)性能的分析與研究，對(duì)設(shè)計(jì)好的制動(dòng)器研究其制動(dòng)能力、維修等問(wèn)題。(1)方案實(shí)施的理論基礎(chǔ)。對(duì)電磁鐵的研究，前人已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，這可以作為研究的理論基礎(chǔ)。從制動(dòng)器發(fā)展歷史上看，在1898年，克利夫蘭的埃斯佩里設(shè)計(jì)的一輛電動(dòng)汽車(chē)就采用前輪電磁盤(pán)式制動(dòng)器。此外，電磁抱閘制動(dòng)器在電梯和起重機(jī)絞盤(pán)用的電磁盤(pán)式制動(dòng)中已得到成熟應(yīng)用（）。 2 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)研究鼓式制動(dòng)器已經(jīng)在應(yīng)用中，盤(pán)式制動(dòng)器與鼓式相比具有結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，使用壽命長(zhǎng)，熱、水穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，所以本文決定采用盤(pán)式制動(dòng)器。2．1 電磁制動(dòng)器的工作原理圓盤(pán)式電磁制動(dòng)器