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

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

由于人們對制動(dòng)性能要求的不斷提高，傳統(tǒng)的液壓或者空氣制動(dòng)系統(tǒng)在加人了大量的電子控制系統(tǒng)如ABS、TCS、ESP等后，結(jié)構(gòu)和管路布置越發(fā)復(fù)雜，液壓（空氣）回路泄露的隱患也加大，同時(shí)裝配和維修的難度也隨之提高。因此結(jié)構(gòu)相對簡單、功能集成可靠的電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)越來越受到青睞，可以預(yù)見EMB將最終取代傳統(tǒng)的液壓（空氣）制動(dòng)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(dòng)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(dòng)、牽引力控制等等現(xiàn)有制動(dòng)系統(tǒng)的功能，并通過車載有線網(wǎng)絡(luò)把各個(gè)系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合成一個(gè)完整的功能體系。原有的制動(dòng)踏板采用了一個(gè)模擬發(fā)生器替代，用以接受駕駛員的制動(dòng)意圖，產(chǎn)生、傳遞制動(dòng)信號給控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，用以正常的工作。其工作原理如圖1所示：

由于技術(shù)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(dòng)器，是在傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)器基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。EHB用一個(gè)綜合的制動(dòng)模塊來取代傳統(tǒng)制動(dòng)器中的壓力調(diào)節(jié)器和ABS模塊等，這個(gè)綜合制動(dòng)模塊就包含了電機(jī)、泵、蓄電池等等部件，它可以產(chǎn)生并儲(chǔ)存制動(dòng)壓力，并可分別對4個(gè)輪胎的制動(dòng)力矩進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。比傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)器，EHB有了顯著的進(jìn)步，其結(jié)構(gòu)緊湊、改善了制動(dòng)效能、控制方便可靠制動(dòng)噪聲顯著減小、不需要真空裝置、有效減輕了制動(dòng)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(shè)計(jì)過程中又提高了設(shè)計(jì)的靈活性、減少了制動(dòng)系統(tǒng)的零部件數(shù)量、節(jié)省了車內(nèi)制動(dòng)系統(tǒng)的布置、空間。可見相比傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)器，EHB有了很大的改善。但是EHB還是有其局限性，那就是整個(gè)系統(tǒng)仍然需要液壓部件，其基本的還是離不開制動(dòng)液。

EHB的出現(xiàn)主要是為以后研究和生產(chǎn)EMB打下基礎(chǔ)、并積累大量的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。早在1993年FORD公司就有一款電動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)。可見國外的大汽車公司早就開始了對brake-by-wire制動(dòng)系統(tǒng)的研究。如下圖所示是DELPHI公司研發(fā)的一款EHB的結(jié)構(gòu)示意圖：

1.2 EMB的簡介

如果把EHB稱為“濕”式brake-by-wire制動(dòng)系統(tǒng)的話，那么EMB就是“干”式brake-by-wire制動(dòng)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(dòng)液和液壓部件，制動(dòng)力矩完全是通過安裝在4個(gè)輪胎上的由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生。因此相應(yīng)的取消了制動(dòng)主缸、液壓管路等等，可以大大簡化制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、便于布置、裝配和維修，更為顯著的是隨著制動(dòng)液的取消，對于環(huán)境的污染大大降低了。

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關(guān)鍵詞： 液壓制動(dòng) 電子制動(dòng)