液壓制動(dòng)的終結(jié)－電子制動(dòng)（EMB）技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介

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

2 EMB電子機(jī)械制動(dòng)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(guó)的F-15戰(zhàn)斗機(jī)就采用了EMB制動(dòng)器，后來(lái)才慢慢轉(zhuǎn)化運(yùn)用到汽車(chē)上來(lái)。EMB與傳統(tǒng)的制動(dòng)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(jì)。其執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要能夠把電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)轉(zhuǎn)化為制動(dòng)蹄塊的平動(dòng)、需要能夠減速增矩、需要能夠自動(dòng)補(bǔ)償由于長(zhǎng)期工作而產(chǎn)生的制動(dòng)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(gè)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角從而防止制動(dòng)抱死。最近幾年一些國(guó)際大型汽車(chē)零配件廠商和汽車(chē)廠進(jìn)行了一些對(duì)于EMB制動(dòng)系統(tǒng)的研究工作，也申請(qǐng)了一部分專利，主要參與競(jìng)爭(zhēng)的公司有：Conti-nental Teves、Siemens、Bosch、Eaton、Allied Signal、Delphi,Varity Lucas、Hayes等等，而國(guó)內(nèi)在此項(xiàng)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(duì)于EMB系統(tǒng)的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它直接接受電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力矩，并放大作用到制動(dòng)盤(pán)上，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足如下幾個(gè)基本的要求：

1）結(jié)構(gòu)緊湊，便于布置；

2）能夠把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平動(dòng)；

3）有減速增矩、自增力機(jī)構(gòu)；

4）能夠自動(dòng)補(bǔ)償制動(dòng)間隙；

5）能夠提供停車(chē)時(shí)的駐車(chē)制動(dòng)；

6)安全可靠、工作時(shí)間長(zhǎng)。

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(qǐng)了部分專利保護(hù)?？偟膩?lái)說(shuō)，EMB制動(dòng)系統(tǒng)從節(jié)省能量的角度來(lái)說(shuō)可以分為兩個(gè)大類，其一是電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)然后作用到制動(dòng)盤(pán)上，其典型是Continental Teves公司研制的制動(dòng)器；第二類是電動(dòng)機(jī)通過(guò)一個(gè)自增力機(jī)構(gòu)，間接作用到制動(dòng)盤(pán)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(dòng)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(dòng)器特點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，制動(dòng)過(guò)程穩(wěn)定；但是由于電機(jī)提供所有推動(dòng)制動(dòng)塊所需的推力，使得所需的驅(qū)動(dòng)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(dòng)器由于間接利用了汽車(chē)的動(dòng)能作為制動(dòng)自增力，驅(qū)動(dòng)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(dòng)器小，不過(guò)目前這種形式的制動(dòng)器控制難度大，制動(dòng)穩(wěn)定性也不如前者。

2.3 EMB所需解決的問(wèn)題

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