液壓制動(dòng)的終結－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(zhù)名的汽車(chē)電子零配件生產(chǎn)廠(chǎng)商如Bosch,Siemens以及ContinentalTeves等相繼開(kāi)始了對EMB電制動(dòng)器的研究，并做過(guò)一些相應的系統仿真和裝車(chē)試驗。如下圖所示是德國一家公司開(kāi)發(fā)的EMB制動(dòng)系統的示意圖：

2 EMB電子機械制動(dòng)系統

2.1 EMB的發(fā)展和現狀

EMB起先是應用在飛機上的，如美國的F-15戰斗機就采用了EMB制動(dòng)器，后來(lái)才慢慢轉化運用到汽車(chē)上來(lái)。EMB與傳統的制動(dòng)系統有著(zhù)極大的差別，其執行和控制機構需要完全的重新設計。其執行機構需要能夠把電動(dòng)機的轉動(dòng)平穩轉化為制動(dòng)蹄塊的平動(dòng)、需要能夠減速增矩、需要能夠自動(dòng)補償由于長(cháng)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構也必須巧妙和緊湊，是整個(gè)EMB系統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)機的轉速和轉角從而防止制動(dòng)抱死。最近幾年一些國際大型汽車(chē)零配件廠(chǎng)商和汽車(chē)廠(chǎng)進(jìn)行了一些對于EMB制動(dòng)系統的研究工作，也申請了一部分專(zhuān)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系統的結構和分類(lèi)

對于EMB系統的機械執行機構，它直接接受電動(dòng)機產(chǎn)生的力矩，并放大作用到制動(dòng)盤(pán)上，其結構應該滿(mǎn)足如下幾個(gè)基本的要求：

1）結構緊湊，便于布置；

2）能夠把轉動(dòng)轉化為平動(dòng)；

3）有減速增矩、自增力機構；

4）能夠自動(dòng)補償制動(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(cháng)。

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(zhuān)利保護?？偟膩?lái)說(shuō)，EMB制動(dòng)系統從節省能量的角度來(lái)說(shuō)可以分為兩個(gè)大類(lèi)，其一是電動(dòng)機直接帶動(dòng)機械執行機構然后作用到制動(dòng)盤(pán)上，其典型是Continental Teves公司研制的制動(dòng)器；第二類(lèi)是電動(dòng)機通過(guò)一個(gè)自增力機構，間接作用到制動(dòng)盤(pán)上，可以大大降低系統所消耗的能量，German Aerospace Center (DLR)內部資料顯示其公司研制的EMB制動(dòng)系統eBrake比第一類(lèi)結構節省了約83％的能量。第一種結構形式的制動(dòng)器特點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，制動(dòng)過(guò)程穩定；但是由于電機提供所有推動(dòng)制動(dòng)塊所需的推力，使得所需的驅動(dòng)電機的功率很大，從而造成電機的尺寸、重量和能耗都較大。第二種結構形式的制動(dòng)器由于間接利用了汽車(chē)的動(dòng)能作為制動(dòng)自增力，驅動(dòng)電機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構形式的制動(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)穩定性也不如前者。

2.3 EMB所需解決的問(wèn)題

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