電子機械制動系統EMB概述

[摘 要] 電子機械制動（EMB），是一種全新意義上的制動思路，它采用電子與機械結合的方式進行制動。能量傳遞方式上，徹底拋棄了傳統的液壓管路和真空制動管路，用體積小，質量輕的電線線路來作為信號和能量的傳導介質，用電機作為制動的驅動機構，具有制動性能穩定、重量輕、反應迅速、安全環保等優點。國外已經處于產品實驗階段，國內研究尚未開發出成品。主要講述了電子機械制動系統的現狀、結構和工作原理，并設想其未來的應用前景。

[關 鍵 詞] EMB；電子機械制動系統；制動系統；輕量化

[中圖分類號] U262.6 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）29-0168-01

一、研究的背景和意義

隨著汽車工業的蓬勃發展，車流量密度的不斷增加和車速逐漸提高，汽車的安全性能也越來越受到重視。汽車制動系統能否實時快速有效地實現駕駛者的制動意圖已成為影響道路交通安全的關鍵問題。

傳統的液壓制動系統主要由制動踏板、制動主缸、真空助力器、制動輪缸、制動器等部分組成。當駕駛者踩下制動踏板時，在真空助力器的助力作用下，將液壓油通過液壓管路從制動主缸壓向制動輪缸，作用于制動鉗體或者制動蹄，壓向制動盤或者制動鼓，實現車輛的制動。

二、傳統制動系統存在的問題

傳統的制動系統存在著以下問題：

1.不易布置：系統液壓管路需要有特定的走向，硬質的高壓油管受整個底盤的結構限制，精簡有效的管路布置，是困擾著設計師的一大難題。

2.泄露風險：液壓管路，尤其是在連接接頭處密封性要求較高，如果出現松動或者底盤磕碰導致泄露，制動效能將得不到保證，易出現制動失效的風險。

3.系統笨重：整個制動系統包括液壓主缸、液壓輪缸、液壓管路等裝置，整套系統較為笨重且復雜，不利于汽車的輕量化設計理念。

4.環境污染：車用剎車油本身屬于石油的一種，對環境存在污染，回收處理成本較高，尤其是泄漏時對環境的危害較大。

基于傳統制動系統存在以上缺點，一種用更清潔的電能替代傳統的液壓能，用質量更輕、響應更迅速、反應更靈敏的電線來替代傳統的液壓管路的電子機械制動系統（EMB）在國外應運而生。

電子機械制動系統（Electromechanical Braking System）簡稱EMB。能量傳遞方式上，徹底拋棄了傳統的液壓管路和真空制動管路，用體積小、質量輕的電線線路來作為信號和能量的傳導介質，用電機作為制動的驅動機構。整個系統質量更輕，傳遞更迅速，省去了制動液，以電能作為制動能源，清潔環保。電子結構更易升級，可集成其他的控制功能，符合汽車模塊化、集成化、機電一體化的發展方向。

三、EMB的結構和工作原理

EMB電子機械制動系統主要由電源、電機、導線、運動轉換裝置、傳感器以及ECU等組成。

EMB系統分為前軸和后軸兩套制動回路，每套回路都有自己的控制模塊和動力源，每個回路都有蓄電池。兩個中心控制模塊相對獨立工作，同時雙向的信號線互相通訊，當其中一套制動線路失靈或出現故障時，另一套線路可以照常工作，保證制動的安全性。下面講解其制動過程：

制動時：當踩下制動踏板，踏板壓力傳感器將信號傳遞給ECU，ECU通過計算，給電動機輸入相應的電流使電機轉動，電機通過行星輪系進一步減速增矩，再通過電磁離合器將動力輸出給絲杠，由絲杠螺母帶動制動鉗軸向作相應的位移，達到與壓力信號相應的制動力時，停止給電機供電，使制動鉗位置鎖止，以此達到減速、制動的效果；當松開制動踏板時，ECU接收到壓力傳感器信號后，對電動機反向供電，使電動機反轉以提供反向轉矩，以此帶動絲杠反向旋轉，使制動鉗作反向位移，放松制動。

四、結論及未來展望

隨著汽車的越來越多，加之全球能源緊張，世界各地對汽車設計的輕量化、綜合集成化以及節能環保越來越重視，傳統的制動系統已經難以適應這種需求和愿望，EMB必將應用于未來的車輛上，尤其是終將取代傳統汽車的電動汽車上。

但是電子機械制動系統（EMB）在國外也才剛剛走出實驗室，并應用于極少量概念車和跑車上，國內還基本處于理論研究階段。

參考文獻：

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