液壓制動的終結－電子制動（EMB）技術發(fā)展簡介

液壓制動的終結－電子制動（EMB）技術發(fā)展簡介

隨著消費者對車輛安全性日益提高的重視，車輛制動系統(tǒng)也歷經(jīng)了數(shù)次變遷和改進。從最初的皮革摩擦制動，到后來出現(xiàn)鼓式、盤式制動器，再到后來出現(xiàn)機械式ABS制動系統(tǒng)，緊接著伴隨電子技術的發(fā)展又出現(xiàn)了模擬電子ABS制動系統(tǒng)、數(shù)字式電控ABS制動系統(tǒng)等等。近10年來西方發(fā)達國家又興起了對車輛線控系統(tǒng)（x-by-wire）的研究，線控制動系統(tǒng)（brake-by-wire）應運而生，由此展開了對電子機械制動器（Electromechanical Brake）的研究，簡單的來說電子機械制動器就是把原來由液壓或者壓縮空氣驅動的部分改為由電動機來驅動，借以提高響應速度、增加制動效能等，同時也大大簡化了結構、降低了裝配和維護的難度。

由于人們對制動性能要求的不斷提高，傳統(tǒng)的液壓或者空氣制動系統(tǒng)在加人了大量的電子控制系統(tǒng)如ABS、TCS、ESP等后，結構和管路布置越發(fā)復雜，液壓（空氣）回路泄露的隱患也加大，同時裝配和維修的難度也隨之提高。因此結構相對簡單、功能集成可靠的電子機械制動系統(tǒng)越來越受到青睞，可以預見EMB將最終取代傳統(tǒng)的液壓（空氣）制動器，成為未來車輛的發(fā)展方向。

1 brake-by-wire的發(fā)展簡介

brake-by-wire是指一系列智能制動控制系統(tǒng)的集成，它提供諸如ABS,車輛穩(wěn)定性控制、助力制動、牽引力控制等等現(xiàn)有制動系統(tǒng)的功能，并通過車載有線網(wǎng)絡把各個系統(tǒng)有機的結合成一個完整的功能體系。原有的制動踏板采用了一個模擬發(fā)生器替代，用以接受駕駛員的制動意圖，產(chǎn)生、傳遞制動信號給控制和執(zhí)行機構，并根據(jù)一定的算法模擬反饋給駕駛員。顯而易見，它需要非常安全可靠的結構，用以正常的工作。其工作原理如圖1所示：

由于技術發(fā)展程度的局限，目前出現(xiàn)了兩種形式的brake-by-wire系統(tǒng)：

1.1 EHB的簡介

EHB（Electro-Hydraulic Brake）即線控液壓制動器，是在傳統(tǒng)的液壓制動器基礎上發(fā)展而來的。EHB用一個綜合的制動模塊來取代傳統(tǒng)制動器中的壓力調節(jié)器和ABS模塊等，這個綜合制動模塊就包含了電機、泵、蓄電池等等部件，它可以產(chǎn)生并儲存制動壓力，并可分別對4個輪胎的制動力矩進行單獨調節(jié)。比傳統(tǒng)的液壓制動器，EHB有了顯著的進步，其結構緊湊、改善了制動效能、控制方便可靠制動噪聲顯著減小、不需要真空裝置、有效減輕了制動踏板的打腳、提供了更好的踏板感覺。由于模塊化程度的提高，在車輛設計過程中又提高了設計的靈活性、減少了制動系統(tǒng)的零部件數(shù)量、節(jié)省了車內制動系統(tǒng)的布置、空間?？梢娤啾葌鹘y(tǒng)的液壓制動器，EHB有了很大的改善。但是EHB還是有其局限性，那就是整個系統(tǒng)仍然需要液壓部件，其基本的還是離不開制動液。

EHB的出現(xiàn)主要是為以后研究和生產(chǎn)EMB打下基礎、并積累大量的生產(chǎn)經(jīng)驗。早在1993年FORD公司就有一款電動汽車采用了EHB，后來通用公司在其一款轎車上也采用了EHB制動系統(tǒng)。可見國外的大汽車公司早就開始了對brake-by-wire制動系統(tǒng)的研究。如下圖所示是DELPHI公司研發(fā)的一款EHB的結構示意圖：

1.2 EMB的簡介

如果把EHB稱為“濕”式brake-by-wire制動系統(tǒng)的話，那么EMB就是“干”式brake-by-wire制動系統(tǒng)。EMB是Electromechanical Brake的英文簡稱，它和EHB以及HB的最大區(qū)別就在于它不再需要制動液和液壓部件，制動力矩完全是通過安裝在4個輪胎上的由電機驅動的執(zhí)行機構產(chǎn)生。因此相應的取消了制動主缸、液壓管路等等，可以大大簡化制動系統(tǒng)的結構、便于布置、裝配和維修，更為顯著的是隨著制動液的取消，對于環(huán)境的污染大大降低了。

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