汽车线控制动系统关键部件设计(2)
全性和方便性问题。从我国高速公路上发生的大量事故的统计分析结果发现：由
于车辆本身的技术问题导致交通事故发生的已约达到30％左右[1]
。而其中主要诱
因是车辆制动性能不足或制动操作不当等而导致的车辆追尾、制动跑偏、甩尾等
恶性交通事故。由此可见，改进车辆制动性能、提高车辆制动系统的恒定性以及
改进车辆制动系统的人机操作环境有很强的现实意义，可以切实提高车辆行驶的
安全性和方便性，减少由于车辆原因而导致的交通事故的发生概率。随着人们对
车辆制动性能影响车辆安全性的意识的提高，以及电子技术的发展，传统的液压
或者空气制动系统在加入了大量的电子控制系统如ABS,TCS,ESP等后，结构和管
路布置越发复杂，液压（空气）回路泄露的隐患也加大，同时装配和文修的难度
也随之提高。因此结构相对简单，功能集成可靠的电子机械制动系统越来越受到
青睐，可以预见EMB将最终取代传统的液压（空气）制动器，成为未来车辆制动
系统的发展方向。 1.2 汽车线控制动系统的发展概述
1.2.1 线控制动系统的分类及特点
线控制动系统可分为两类: 电子液压式制动系统( EHB, Electro-Hydraulic
Braking) 和电子机械式制动系统( EMB, Electro-MechanicalBraking) 。EHB
系统利用电子控制系统同时保留了部分的液压系统,液压系统是一个备用系统,
保证系统的电子部分出现故障时还能进行制动。EHB系统可以看作是EMB 系统的
一个先期产品, 不会得到长期使用, 因为它不具备完全电子制动的优点。真正的
线控制动是EMB系统, 它除去了整个油压系统, 制动力由车轮制动模块中的电机
产生。EMB系统的电子控制器根据电子踏板模块传感器的位移和速度信号, 并且
结合车速等其他传感器信号, 向车轮制动模块的电机发出信号控制其电流和转
子转角, 进而产生需要的制动力, 以达到制动的目的。因此相对于EHB系统，EMB
系统取消了制动主缸、液压管路等等，大大简化了制动系统的结构，便于布置、
装配和文修，减轻了系统的重量，降低了制造成本，更为显著的是随着制动液的
取消，对于环境的污染大大的降低了[2]。
1.2.2 汽车电子机械制动系统的历史及现状
EMB起先是应用在飞机上的，如美国的F-15战斗机就采用了EMB制动器，后来
才慢慢转化运用到汽车上来。EMB与传统的制动系统有着极大的差别，其执行和
控制机构需要完全的重新设计。其执行机构需要能够把电动机的转动平稳转化为
制动蹄块的平动、需要能够减速增矩、需要能够自动补偿由于长期工作而产生的
制动间隙等，而且由于体积的限制其结构也必须巧妙和紧凑，是整个EMB系统中
非常重要的组成部分；其控制部分也要求能精确控制电动机的转速和转角从而防
止制动抱死。
自20世纪90年代起，一些著名的汽车电子零配件生产厂商，如德国的博世
(Bosch)、西门子(Siemens)、大陆·特威斯(Continental·Teves)和美国天合
公N(TRW)等相继开始了对电子机械制动系统的研究，也申请了一部分专利。国
内对电子机械式制动系统的研究，主要集中在对控制算法的仿真、硬件的仿真和
对EMB系统中电机的实验测试这两方面 1.2.3 汽车电子机械制动系统未来研究方向
作为全新的制动系统，电子机械制动系统给汽车带来了巨大变革，推动了汽
车智能化控制的发展。不过由于其发展时间短， EMB制动系统的技术还不够成熟，
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