液壓制動的終結(jié)－電子制動（EMB）技術(shù)發(fā)展簡介

從20世界90年代開始，一些著名的汽車電子零配件生產(chǎn)廠商如Bosch,Siemens以及ContinentalTeves等相繼開始了對EMB電制動器的研究，并做過一些相應(yīng)的系統(tǒng)仿真和裝車試驗。如下圖所示是德國一家公司開發(fā)的EMB制動系統(tǒng)的示意圖：

2 EMB電子機(jī)械制動系統(tǒng)

2.1 EMB的發(fā)展和現(xiàn)狀

EMB起先是應(yīng)用在飛機(jī)上的，如美國的F-15戰(zhàn)斗機(jī)就采用了EMB制動器，后來才慢慢轉(zhuǎn)化運用到汽車上來。EMB與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)有著極大的差別，其執(zhí)行和控制機(jī)構(gòu)需要完全的重新設(shè)計。其執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要能夠把電動機(jī)的轉(zhuǎn)動平穩(wěn)轉(zhuǎn)化為制動蹄塊的平動、需要能夠減速增矩、需要能夠自動補(bǔ)償由于長期工作而產(chǎn)生的制動間隙等，而且由于體積的限制其結(jié)構(gòu)也必須巧妙和緊湊，是整個EMB系統(tǒng)中非常重要的組成部分；其控制部分也要求能精確控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角從而防止制動抱死。最近幾年一些國際大型汽車零配件廠商和汽車廠進(jìn)行了一些對于EMB制動系統(tǒng)的研究工作，也申請了一部分專利，主要參與競爭的公司有：Conti-nental Teves、Siemens、Bosch、Eaton、Allied Signal、Delphi,Varity Lucas、Hayes等等，而國內(nèi)在此項目上的研究基本為空白，僅有二汽、清華大學(xué)和南京航空航天大學(xué)進(jìn)行了一些相關(guān)的研究工作。

2.2 EMB系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和分類

對于EMB系統(tǒng)的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它直接接受電動機(jī)產(chǎn)生的力矩，并放大作用到制動盤上，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足如下幾個基本的要求：

1）結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置；

2）能夠把轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為平動；

3）有減速增矩、自增力機(jī)構(gòu)；

4）能夠自動補(bǔ)償制動間隙；

5）能夠提供停車時的駐車制動；

6)安全可靠、工作時間長。

如前所述的各家公司都取得了各自的研究成果并成功申請了部分專利保護(hù)?？偟膩碚f，EMB制動系統(tǒng)從節(jié)省能量的角度來說可以分為兩個大類，其一是電動機(jī)直接帶動機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)然后作用到制動盤上，其典型是Continental Teves公司研制的制動器；第二類是電動機(jī)通過一個自增力機(jī)構(gòu)，間接作用到制動盤上，可以大大降低系統(tǒng)所消耗的能量，German Aerospace Center (DLR)內(nèi)部資料顯示其公司研制的EMB制動系統(tǒng)eBrake比第一類結(jié)構(gòu)節(jié)省了約83％的能量。第一種結(jié)構(gòu)形式的制動器特點是控制簡單，制動過程穩(wěn)定；但是由于電機(jī)提供所有推動制動塊所需的推力，使得所需的驅(qū)動電機(jī)的功率很大，從而造成電機(jī)的尺寸、重量和能耗都較大。第二種結(jié)構(gòu)形式的制動器由于間接利用了汽車的動能作為制動自增力，驅(qū)動電機(jī)所需功率可大幅下降，只需要約3%的其它替代方案的能耗，其體積、尺寸和重量也必然比第一種結(jié)構(gòu)形式的制動器小，不過目前這種形式的制動器控制難度大，制動穩(wěn)定性也不如前者。

2.3 EMB所需解決的問題

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