汽車智能底盤原理及技術(shù) 課件 第三章 線控制動(dòng)系統(tǒng)

第三章線控制動(dòng)系統(tǒng)線控制動(dòng)系統(tǒng)課前小討論2浙江亞太機(jī)電股份有限公司（亞太股份）自1976年成立以來，一直致力于汽車制動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)與創(chuàng)新，其制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的機(jī)械制動(dòng)產(chǎn)品到高度電子化、智能化制動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。亞太股份的產(chǎn)品線已經(jīng)從最初的鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器總成擴(kuò)展到了包括ABS（防抱死制動(dòng)系統(tǒng)）、EPB（電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)）、ESC（汽車電子操縱穩(wěn)定系統(tǒng)）、IBS（智能剎車系統(tǒng)）、IEHB（集成式線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)）等先進(jìn)的電子制動(dòng)系統(tǒng)。隨著智能駕駛技術(shù)的興起，亞太股份還成功開發(fā)并實(shí)現(xiàn)了ADAS（高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)）的量產(chǎn)，進(jìn)一步鞏固了其在汽車制動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，并為未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)，亞太股份的制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品已經(jīng)能夠滿足從傳統(tǒng)汽車到新能源汽車，再到智能網(wǎng)聯(lián)汽車的多樣化需求。浙江亞太I(xiàn)BS(One-box)-集成式電子液壓線控制動(dòng)系統(tǒng)汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)是什么？汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)需要相應(yīng)開展哪些工作？第三章

線控制動(dòng)系統(tǒng)

3線控制動(dòng)系統(tǒng)工作原理線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電復(fù)合式線控制動(dòng)系統(tǒng)線控制動(dòng)系統(tǒng)工作原理2.1線控制動(dòng)系統(tǒng)工作原理4通過線束傳輸?shù)碾娮涌刂苼韺?shí)現(xiàn)汽車行駛速度強(qiáng)制降低的一系列專門裝置。主要特征是取消了制動(dòng)踏板和制動(dòng)器之間的機(jī)械連接，通過踏板傳感器采集駕駛員制動(dòng)意圖或者通過整車通訊網(wǎng)絡(luò)接收智能駕駛控制器的制動(dòng)請(qǐng)求，進(jìn)而由制動(dòng)控制單元（ECU）處理電子信號(hào)并控制制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出制動(dòng)力。線控制動(dòng)系統(tǒng)概念傳統(tǒng)的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)取消了制動(dòng)踏板和制動(dòng)器之間的機(jī)械連接線控制動(dòng)系統(tǒng)線控制動(dòng)系統(tǒng)工作原理2.1線控制動(dòng)系統(tǒng)工作原理5根據(jù)不同的制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，線控制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步細(xì)分:線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)：在保留傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用電子信號(hào)代替了駕駛員的機(jī)械輸入；通過電子踏板傳感器檢測(cè)駕駛員的制動(dòng)意圖，并將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送至控制單元；控制單元控制液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)建立所需的制動(dòng)壓力。線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)：利用電子信號(hào)控制氣壓的生成和分配，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)操作，這種系統(tǒng)特別適合于需要快速響應(yīng)和大功率制動(dòng)的場(chǎng)景，通常應(yīng)用于商用車或特殊作業(yè)車輛上。線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)：完全摒棄了液壓或氣壓作為制動(dòng)介質(zhì)，而是直接通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)力。這種系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于響應(yīng)速度快、維護(hù)簡(jiǎn)單，且能夠?qū)崿F(xiàn)更精細(xì)的制動(dòng)控制。線控制動(dòng)系統(tǒng)分類第三章

線控制動(dòng)系統(tǒng)

6線控制動(dòng)系統(tǒng)工作原理線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電復(fù)合式線控制動(dòng)系統(tǒng)線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.1線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)7蓄能器式線控液壓系統(tǒng)電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)：線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)通過電子控制單元（ECU）來調(diào)節(jié)和控制液壓系統(tǒng)中的各個(gè)部件，以實(shí)現(xiàn)快速、精確的制動(dòng)力輸出。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)的分類：線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，又可具體分為：（1）蓄能器式線控液壓系統(tǒng)以蓄能器為能量源的線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)（2）電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)以電機(jī)為動(dòng)力、制動(dòng)液為介質(zhì)的電動(dòng)助力主缸線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.2蓄能器式線控液壓系統(tǒng)8蓄能器式線控液壓系統(tǒng)蓄能器式線控液壓系統(tǒng)組成蓄能器結(jié)合泵電機(jī)提供所需的液壓能，以高壓制動(dòng)液體為介質(zhì)，輔以電磁閥組件進(jìn)行液壓力的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)線控制動(dòng)的功能。主要由蓄能器、順序閥、液壓泵/馬達(dá)、控制閥和管路組成。蓄能器是液壓系統(tǒng)中用于存儲(chǔ)能量、減小壓力沖擊及吸收壓力脈動(dòng)的重要元件，可以是活塞式或皮囊式。順序閥用于控制液壓油在系統(tǒng)中的流向，以實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精確控制。液壓泵或電機(jī)提供必要的流體壓力，驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)中的各個(gè)部件?？梢耘c蓄能器配合使用，通過儲(chǔ)存能量來平衡負(fù)載變化，從而提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性?？刂崎y用于調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的流量和壓力，確保系統(tǒng)在各種工況下都能保持最佳性能。管路是連接各個(gè)液壓元件的通道，其設(shè)計(jì)和材料選擇對(duì)系統(tǒng)的整體性能有顯著影響。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.2蓄能器式線控液壓系統(tǒng)9日本愛德克斯第三代ECB典型例子—日本愛德克斯ECB（ElectronicallyControlledBrake)第三代ECB是由1套泵電機(jī)-蓄能器總成作為制動(dòng)系統(tǒng)的能量源，以及4對(duì)電磁閥（線性閥/開關(guān)閥）配合4路輪缸壓力傳感器實(shí)現(xiàn)四輪液壓力的完全解耦獨(dú)立控制。踏板感覺模擬器與主缸直接相連。特點(diǎn)：（1）具有?獨(dú)立壓力調(diào)節(jié)下的快速制動(dòng)反饋?，提供快速且穩(wěn)定的制動(dòng)反饋；（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且兼容性強(qiáng)?，易于集成到現(xiàn)有的汽車系統(tǒng)中；（3）長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)衰退慢?，能確保制動(dòng)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.2蓄能器式線控液壓系統(tǒng)10德國(guó)博世的SBC典型例子—德國(guó)博世的SBC（SensotronicBrakeControl)德國(guó)博世的SBC采用泵電機(jī)-蓄能器作為制動(dòng)能量源，包括1套泵電機(jī)-蓄能器總成作為制動(dòng)系統(tǒng)的能量源，及4對(duì)電磁閥（線性閥/開關(guān)閥）配合4路輪缸壓力傳感器實(shí)現(xiàn)四輪液壓力的完全解耦獨(dú)立控制。特點(diǎn)：（1）踏板感覺模擬器與主缸直接相連，在緊急接管人力制動(dòng)時(shí)，同樣可能出現(xiàn)制動(dòng)液不足、制動(dòng)效能衰退問題。（2）SBC制動(dòng)系統(tǒng)在一些奔馳W211車型上長(zhǎng)期使用后頻繁出現(xiàn)了制動(dòng)故障和制動(dòng)效能降低等問題。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.2蓄能器式線控液壓系統(tǒng)11蓄能器式線控液壓系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：以蓄能器作為能量源的線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)輪缸壓力控制性能良好，預(yù)壓縮的高壓制動(dòng)液能夠伺服地實(shí)現(xiàn)快速液壓力響應(yīng)。缺點(diǎn)：考慮到系統(tǒng)成本和耐久性，蓄能器及調(diào)壓電磁閥組不宜長(zhǎng)時(shí)間大強(qiáng)度持續(xù)工作。在制動(dòng)失效冗余備份方面，由于制動(dòng)能量源單一，在突發(fā)極端工況下，蓄能器式線控液壓系統(tǒng)通常需要依賴人力制動(dòng)進(jìn)行緊急接管。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.3電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)12電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)組成典型的電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)主要由微控制單元、制動(dòng)閥體、電動(dòng)助力模塊、儲(chǔ)液壺和傳感模塊等幾個(gè)關(guān)鍵零部件和組成部分構(gòu)成。微控制單元（MCU）負(fù)責(zé)接收傳感器傳來的數(shù)據(jù)并根據(jù)這些信息計(jì)算所需的制動(dòng)力度，還負(fù)責(zé)控制電動(dòng)泵的工作狀態(tài)，以產(chǎn)生相應(yīng)的液壓壓力。制動(dòng)閥體負(fù)責(zé)控制液壓油在系統(tǒng)中的流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。通常，制動(dòng)閥體包括多個(gè)通道，以滿足不同的制動(dòng)需求。電動(dòng)助力模塊一般包含電動(dòng)泵和相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于產(chǎn)生和調(diào)節(jié)液壓壓力。電動(dòng)泵能夠迅速響應(yīng)駕駛員的操作，提供所需的制動(dòng)力。在某些系統(tǒng)中，還會(huì)應(yīng)用儲(chǔ)液壺，用于儲(chǔ)存液壓油，以確保系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后仍能維持良好的性能。傳感模塊主要包括位置傳感器、速度傳感器等，用于監(jiān)測(cè)駕駛員的操作和車輛的當(dāng)前狀態(tài)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸給MCU進(jìn)行處理。電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.3電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)13第一代iBooster與ESC（ElectronicStabilityControl）和SmartActuator（電控儲(chǔ)液器）組成了3-box制動(dòng)系統(tǒng)第二代iBooster配備了性能更優(yōu)秀的ESP（ElectronicStabilityProgram）hev液壓調(diào)節(jié)單元BoschiBooster電助力主缸典型例子—博世公司iBoosteriBooster制動(dòng)系統(tǒng)的能量源為電助力主缸，通過機(jī)械傳動(dòng)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為主缸推桿的直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)主缸制動(dòng)液的壓縮和釋放。這一設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了助力制動(dòng)（部分解耦）和自主制動(dòng)（完全解耦）的功能。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.3電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)14在正常工作模式下，制動(dòng)控制器協(xié)調(diào)制動(dòng)副缸和4對(duì)電磁閥，以實(shí)現(xiàn)對(duì)四輪輪缸壓力的獨(dú)立、解耦、精密控制。在輪缸與制動(dòng)主缸/副缸之間，MKC1系統(tǒng)配備了4個(gè)隔離閥，用于在解耦式液路和非解耦式液路之間進(jìn)行切換，從而實(shí)現(xiàn)不同的制動(dòng)模式以及制動(dòng)失效安全控制。與2-box制動(dòng)系統(tǒng)方案相比，MKC1具有結(jié)構(gòu)高度集成、制動(dòng)功能完備的優(yōu)點(diǎn)，但加工制造難度較高。典型例子—大陸公司研發(fā)的MKC1制動(dòng)系統(tǒng)綜合了助力制動(dòng)、再生制動(dòng)和ESC的1-box方案，采用了制動(dòng)副缸（電動(dòng)缸）的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)主缸與輪缸的完全解耦。同時(shí)，踏板感覺模擬器用于提供制動(dòng)感覺反饋，而與踏板直接連接的制動(dòng)主缸則裝置了壓力傳感器，以便識(shí)別制動(dòng)需求。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.3電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)15在該系統(tǒng)中，制動(dòng)主缸和副缸均可采用串聯(lián)式液壓缸。通過使用1對(duì)隔離閥對(duì)主/副缸之間的液路進(jìn)行隔離，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同制動(dòng)模式的切換。液壓調(diào)節(jié)單元采用了傳統(tǒng)的車輛穩(wěn)定性控制模塊，以確保制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。典型例子—本田公司的ESB（ElectricServoBrake）制動(dòng)系統(tǒng)用了3-box構(gòu)型，與MKC1在原理上基本相似，但在構(gòu)型上進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，從而降低了集成難度。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.3電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)16IBS系統(tǒng)具有緊湊的結(jié)構(gòu)、快速的壓力響應(yīng)和高度精確的控制，但其硬件壁壘較為突出。在IBS的基礎(chǔ)上，LSP公司為電動(dòng)方程式賽車開發(fā)了IBSe制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)增加了直接作用于輪缸制動(dòng)器的電動(dòng)缸，提高了調(diào)壓性能，并與原有的IBS部分形成了雙重冗余備份方案。典型例子—德國(guó)LSP公司的IBS（IntegratedBrakingSystem）與傳統(tǒng)的每路輪缸對(duì)應(yīng)1對(duì)電磁閥的調(diào)壓方式相比，IBS每路制動(dòng)液壓通道僅設(shè)1個(gè)常開閥，在常規(guī)制動(dòng)工況下，電助力主缸對(duì)輪缸壓力進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)節(jié)；而當(dāng)四路輪缸壓力需求不一致時(shí)，電動(dòng)缸需要與各路功能復(fù)用型電磁閥配合，逐個(gè)對(duì)各輪缸進(jìn)行增減壓控制。線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)2.3電助力主缸式線控液壓系統(tǒng)17在失效安全模式下，IBC只能依賴駕駛者的人力制動(dòng)，因此其制動(dòng)系統(tǒng)的冗余性相對(duì)較低。典型例子—TRW公司的IBC（IntegratedBrakeControl，IBC）基于電動(dòng)缸技術(shù)重新設(shè)計(jì)了串聯(lián)式三腔電助力主缸，并采用了多路復(fù)用的電磁閥控制方法來調(diào)節(jié)輪缸的壓力。為了解決主缸壓力快速增減時(shí)液壓腔補(bǔ)液不及的問題，IBC在液壓腔和補(bǔ)償腔之間設(shè)置了一個(gè)隔離閥。第三章

線控制動(dòng)系統(tǒng)

18線控制動(dòng)系統(tǒng)工作原理線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電復(fù)合式線控制動(dòng)系統(tǒng)線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)3.1線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)19線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)：取消了制動(dòng)踏板與制動(dòng)器之間的直接機(jī)械連接，改為通過踏板傳感器采集駕駛員的制動(dòng)意圖，將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后傳遞給電控單元（ECU）。ECU接收并分析這些信號(hào)，然后控制氣壓調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)制動(dòng)氣室的氣壓，從而驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)力。2通道電子充氣模塊拖車控制模塊制動(dòng)踏板1通道電子充氣模塊壓力控制閥電控單元優(yōu)點(diǎn)：更高的精確性與穩(wěn)定性：通過電子信號(hào)傳遞制動(dòng)指令，實(shí)現(xiàn)了對(duì)制動(dòng)力的精確控制更快的響應(yīng)速度：通過電子信號(hào)傳遞制動(dòng)指令大大縮短了制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間，更高的能量回收效率：通過回收制動(dòng)過程中產(chǎn)生的能量更輕的重量：不在需要負(fù)責(zé)的機(jī)械連和液壓管路線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)3.1線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)20傳統(tǒng)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)：氣壓制動(dòng)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生顯著的氣壓制動(dòng)力，以滿足大型商用車輛對(duì)制動(dòng)性能的需求；其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，利用空氣作為制動(dòng)介質(zhì)，無污染且無需回收，僅需簡(jiǎn)單的雜質(zhì)和水汽去除即可使用。組成：主要由制動(dòng)踏板、氣壓源、氣壓控制單元、制動(dòng)閥組、制動(dòng)氣缸和制動(dòng)盤等組成。缺點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，制動(dòng)力矩難以控制，需要高壓氣體，環(huán)境適應(yīng)性較差，操作復(fù)雜，聲音大，制動(dòng)遲滯效應(yīng)線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)3.1線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)21線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)線控氣壓系統(tǒng)架構(gòu)主要分為集中式和分布式兩種類型：集中式架構(gòu)分布式架構(gòu)線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)3.2線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)22集中式線控氣壓系統(tǒng)集中式線控氣壓系統(tǒng)基于傳統(tǒng)氣壓ABS系統(tǒng)演化而來，通過增加電控比例閥實(shí)現(xiàn)ESC、線控制動(dòng)功能。特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)成本低；（2）制動(dòng)響應(yīng)速度快；（3）系統(tǒng)的電路、氣路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。集中式架構(gòu)集中式線控氣壓系統(tǒng)架構(gòu)中所有主要組件，如氣泵、儲(chǔ)氣罐、控制閥和執(zhí)行器等，都集中在車輛的一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)位置。通常由一個(gè)或多個(gè)中央控制單元（ECU）來管理整個(gè)系統(tǒng)的氣壓分配和控制。線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)23分布式線控氣壓系統(tǒng)特點(diǎn)：（1）系統(tǒng)建造、維護(hù)成本高；（2）由于系統(tǒng)分散，某一組件的故障不會(huì)立即影響整個(gè)系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)可靠性更高；（3）系統(tǒng)的電路、氣路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3.2線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)分布式架構(gòu)在分布式架構(gòu)中，氣泵、儲(chǔ)氣罐、控制閥和執(zhí)行器等組件分布在車輛的不同位置，每個(gè)車輪或制動(dòng)系統(tǒng)可能都有自己的獨(dú)立組件。每個(gè)車輪或制動(dòng)系統(tǒng)可以獨(dú)立控制其氣壓，實(shí)現(xiàn)更精確和快速的響應(yīng)。線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)24WABCO公司的氣壓系統(tǒng)原理圖3.2線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)分布式線控氣壓系統(tǒng)典型例子Knorr公司的氣壓系統(tǒng)原理圖這種布置方案中的關(guān)鍵組件包括位于輪邊的ABS閥和前/后橋控閥。這些壓力控制單元構(gòu)成了氣壓系統(tǒng)中壓力控制的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)。線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)253.2線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)底盤域控架構(gòu)在車輛智能化持續(xù)演進(jìn)的浪潮中，整車電子電氣架構(gòu)正經(jīng)歷由傳統(tǒng)集中控制向區(qū)域化控制的轉(zhuǎn)變，通過整合車輛驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸架等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了底盤層面的綜合協(xié)調(diào)控制。第三章

線控制動(dòng)系統(tǒng)

26線控制動(dòng)系統(tǒng)工作原理線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)線控氣壓制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電復(fù)合式線控制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)4線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)27線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)：線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)（Electro-MechanicalBrakeSystem，EMB）是將傳統(tǒng)機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)與電子控制相結(jié)合，它通過電子控制單元（ECU）改變輸出電流的大小和方向來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的力矩和運(yùn)動(dòng)方向的改變，從而將電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)變換為制動(dòng)鉗塊的開合。關(guān)鍵零部件為：制動(dòng)踏板：駕駛員通過踩踏制動(dòng)踏板來啟動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)；制動(dòng)執(zhí)行器：負(fù)責(zé)產(chǎn)生制動(dòng)力的部件，通常由電機(jī)、液壓缸或者電磁閥組成；傳感器：用于感知車輛狀態(tài)、駕駛員意圖等信息，常見的傳感器包括制動(dòng)踏板傳感器、車速傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器等；電子控制單元：負(fù)責(zé)接收傳感器信號(hào)，并根據(jù)這些信息來控制制動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)力。線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)4.1線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型28線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)的分類：綜合考量減速增力機(jī)構(gòu)以及運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的不同，線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)可分為：（1）滾珠絲杠式EMB制動(dòng)系統(tǒng)（2）楔式自增力式EMB制動(dòng)系統(tǒng)（3）滾珠坡道式EMB制動(dòng)系統(tǒng)（4）凸輪式EMB制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)4.1線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型29Continental提出的滾珠絲杠式線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)滾珠絲杠式構(gòu)型基于多級(jí)減速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)增轉(zhuǎn)矩的功能，通過滾珠絲杠將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為平移運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)操作。該系統(tǒng)結(jié)合了滾珠絲杠的高精度、高效率傳動(dòng)特性與電子制動(dòng)系統(tǒng)的智能控制優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)采用中空式電機(jī)、行星輪系、內(nèi)置滾珠絲杠的緊湊結(jié)構(gòu)，并通過電磁閥驅(qū)動(dòng)挺桿，利用滾子-凹槽結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)駐車鎖止。具有如下特點(diǎn)：（1）減速比大、傳動(dòng)效率高；（2）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、同步性好；（3）制造精度要求高、存在傾斜卡死的問題。滾珠絲杠式EMB制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)30Siemens提出的楔式自增力式EMB楔式自增力式構(gòu)型，又稱電子楔式制動(dòng)器，利用楔形面的自增力效應(yīng)產(chǎn)生較大的制動(dòng)力。Siemens提出的典型構(gòu)型采用線性驅(qū)動(dòng)單元和多楔形面結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)雙向自增功能。特點(diǎn)：（1）驅(qū)動(dòng)功率需求小、執(zhí)行器體積小；（2）壓緊力分布均勻；（3）增力效果與位移呈非線性關(guān)系，同時(shí)受磨

損、溫度等因素影響，控制難度較大。4.1線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型楔式自增力式EMB制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)31典型的滾珠坡道式EMB滾珠坡道式構(gòu)型運(yùn)用滾珠和傾斜的引導(dǎo)坡道實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)-平移運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，推動(dòng)活塞移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)夾緊。左側(cè)設(shè)計(jì)集成了斜齒輪、蝸輪蝸桿、行星輪系，實(shí)現(xiàn)了減速增轉(zhuǎn)矩，并通過旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的坡道和滾珠將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為平移運(yùn)動(dòng)。該構(gòu)型能夠依靠制動(dòng)盤反作用力和彈性裝置復(fù)位。特點(diǎn)：（1）能有效減少電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)，使用壽命長(zhǎng)；（2）旋轉(zhuǎn)-平移運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換呈現(xiàn)非線性關(guān)系，制

動(dòng)間隙控制精度低，可靠性較差。4.1線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型滾珠坡道式EMB制動(dòng)系統(tǒng)線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)32該構(gòu)型整體結(jié)構(gòu)包括電機(jī)、多級(jí)減速機(jī)構(gòu)、凸輪構(gòu)件以及支撐滾子。電機(jī)輸出力矩經(jīng)過多級(jí)減速后傳遞至凸輪，凸輪旋轉(zhuǎn)壓制支撐滾子，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)夾緊。此外，駐車功能在該構(gòu)型中也可以通過電磁閥、挺桿和旋轉(zhuǎn)銷-棘爪的鎖止結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。特點(diǎn)：（1）軸向空間利用較少，結(jié)構(gòu)緊湊；（2）易于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)磨損補(bǔ)償功能；（3）凸輪與支撐件為點(diǎn)或線接觸，易于產(chǎn)生磨

損，使用壽命短。4.1線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型凸輪式線控電子EMB制動(dòng)系統(tǒng)典型的凸輪式EMB線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)33工作模式方面，主要通過電子控制單元（ECU）來控制，利用傳感器數(shù)據(jù)來判斷制動(dòng)需求，并通過ECU來調(diào)整制動(dòng)力度和方向，以及通過整車通訊網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)智能駕駛功能。根據(jù)傳動(dòng)原理的不同，線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)又通常被劃分為兩大技術(shù)路線：線性自增力式和非線性增力式EMB制動(dòng)系統(tǒng)。4.2線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)工作原理工作原理線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)34該類系統(tǒng)制動(dòng)器制動(dòng)力與制動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩間的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。4.2線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)工作原理線性自增力式EMB制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)制動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時(shí)，該轉(zhuǎn)矩經(jīng)由一系列精密設(shè)計(jì)的機(jī)械傳遞組件，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的逐級(jí)放大和轉(zhuǎn)換，最終直接作用于制動(dòng)摩擦組件，以提供穩(wěn)定且高效的制動(dòng)效果。線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)354.2線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)工作原理線性自增力式EMB制動(dòng)系統(tǒng)典型例子ContinentalTeves直驅(qū)構(gòu)型EMB執(zhí)行器ContinentalTeves的直接驅(qū)動(dòng)構(gòu)型把行星齒輪減速器和滾珠絲杠巧妙地融為一體，巧妙地運(yùn)用了內(nèi)部螺紋支撐管、螺紋轉(zhuǎn)子以及內(nèi)螺紋管之間的相互作用，三者協(xié)同工作，共同構(gòu)建出一個(gè)行星滾珠絲杠裝置這種裝置不僅提高了傳動(dòng)效率，還優(yōu)化了整體機(jī)械結(jié)構(gòu)的緊湊性和功能性。該構(gòu)型還獨(dú)具創(chuàng)新地引入了轉(zhuǎn)子鎖止機(jī)構(gòu)，這一設(shè)計(jì)在保障設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行方面起到了關(guān)鍵作用。復(fù)雜的工藝制程和安裝過程給實(shí)際應(yīng)用帶來了一定的挑戰(zhàn)。線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)364.2線控電子機(jī)械式制動(dòng)系統(tǒng)工作原理Bosch直驅(qū)構(gòu)型EMB執(zhí)行器Bosch的直驅(qū)構(gòu)型巧妙地將雙級(jí)行星齒輪與滾珠絲杠技術(shù)相結(jié)合，形成了一種串聯(lián)傳動(dòng)的新模式。為了確保系統(tǒng)能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力并具備精確的控制能力，選用永磁同步電機(jī)作為制動(dòng)電機(jī)的核心部件。線性自增力式EMB