汽车电子机械制动系统
电子汽车制动系统工作原理
电子汽车制动系统工作原理一、概述电子汽车制动系统是一种通过电子控制器来实现制动操作的系统。
相比传统的机械制动系统，电子汽车制动系统具有响应速度快、精准度高等优点。
本文将详细介绍电子汽车制动系统的工作原理。
二、制动系统组成电子汽车制动系统主要由制动开关、电子控制器、制动执行器和传感器等组成。
其中，制动开关用于驾驶员操控，激活制动系统；电子控制器负责控制制动力的分配和调节；制动执行器负责将电子控制器发出的信号转化为具体的制动力；传感器用于感知车辆的状态并传输给电子控制器。
三、制动原理电子汽车制动系统的工作原理是通过电子控制器对制动力的调控来实现制动操作。
其基本流程如下：1. 感知：传感器感知车辆的状态，包括车速、制动踏板的压力等；2. 信号传输：传感器将感知到的信息传输给电子控制器；3. 力矩计算：电子控制器根据传感器的信号计算出需要施加的制动力的大小；4. 制动力分配：根据车速、制动踏板的压力等因素，电子控制器将制动力分配给不同的车轮；5. 制动力转化：电子控制器将计算得出的制动力转化为具体的控制信号；6. 制动执行：制动执行器接收到控制信号后，将其转化为刹车器的力矩，施加到车轮上。
四、系统特点电子汽车制动系统相比传统的机械制动系统，具有以下几个显著的特点：1. 反应速度快：由于是通过电子信号控制制动力的分配，相比机械系统的机械传动，响应时间更短；2. 精确度高：电子控制器可以根据车辆状态实时调节制动力的大小，从而实现更精确的制动；3. 自动化程度高：电子控制系统可以实现根据车辆状态自动调整制动力的分配，提供更智能的制动操控；4. 维护成本低：相比机械制动系统，电子控制系统没有机械摩擦部件，减少了零部件的磨损和故障的出现。
五、发展趋势随着电动汽车的快速发展，电子汽车制动系统也在不断创新与改进。
未来的发展趋势包括：1. 集成化：将电子制动系统与其他车辆控制系统进行集成，提高整体性能和智能化水平；2. 电子化：进一步提升制动操作的电子化程度，减少对传统机械制动系统的依赖；3. 轻量化：采用轻量化材料，减轻制动系统的自重，提高汽车的能效；4. 安全性提升：增加红外线、雷达等传感器技术，提高制动系统对车辆周围环境的感知能力，进一步提升安全性。
纯电动汽车制动器的原理及优势
纯电动汽车制动器的原理及优势纯电动汽车作为一种节能环保的交通工具，其制动系统在实现安全停车的同时，还具备提高能量回收效率的特点。
而制动器作为制动系统中的核心部件，起着关键的作用。
本文将介绍纯电动汽车制动器的原理及其优势。
一、纯电动汽车制动器的原理1. 机械制动原理纯电动汽车制动器的机械制动原理与传统汽车相似，通过压缩制动系统中的制动液体来实现制动。
当车辆驾驶员踩下刹车踏板时，制动液体被压缩，通过制动钳将制动器施加在车轮上，实现刹车效果。
2. 电子制动原理在纯电动汽车中，电子制动成为一种重要的制动方式。
电子制动通过电子导线传送信号控制刹车。
当车辆驾驶员踩下刹车踏板时，传感器感知到刹车力度，并通过控制系统电子信号，使电动制动器施加在车轮上，实现刹车效果。
二、纯电动汽车制动器的优势1. 能量回收纯电动汽车制动器的优势之一是能够回收制动过程中产生的能量。
在传统的内燃机车辆中，制动过程中释放的能量通过摩擦转化为热量散失掉，而在纯电动汽车中，能量回收系统可以将制动过程中产生的动能转化为电能，储存在电池中用于驱动电动机，提高了能源利用效率，延长了续航里程。
2. 节能环保纯电动汽车制动器的工作原理使得能量回收成为可能，从而减少了对传统能源的依赖。
使用纯电动汽车不再需要燃油，消除了尾气排放，减少了对空气质量和环境的污染，符合可持续发展的能源利用要求。
3. 轻便灵活相对于传统汽车制动器，纯电动汽车制动器结构相对简洁，减少了部分传动机构和磨损零件，使得整个车辆更加轻便和灵活，提升了操控性能。
4. 高效性能纯电动汽车制动器使用电子控制系统，能够精确控制制动力度和时间，提供了更快速、更精准的刹车效果。
相较于传统汽车，纯电动汽车制动器响应更快速，刹车距离更短，提高了行车安全性。
总结：纯电动汽车制动器的原理与传统汽车制动器相似，包括机械制动和电子制动两种方式。
纯电动汽车制动器具有能量回收、节能环保、轻便灵活和高效性能等优势。
汽车电子机械制动系统的设计研究
汽车电子机械制动系统的设计研究摘要：汽车电子机械制动系统作为现代汽车技术领域的重要创新之一，本文深入研究了其设计与研究。
首先，文章介绍了电子机械制动系统的概念和演进历程，强调了其在汽车安全性和性能方面的重要性。
然后，文章分析了系统的关键组成部分，包括制动控制单元、传感器、执行器以及电子液压制动系统等。
接着，文章详细探讨了电子机械制动系统的工作原理，包括制动力分配与平衡、防抱死制动系统、牵引力控制系统和车辆稳定性控制系统。
最后，文章强调了该系统的性能与优势，包括提高制动效率、增强车辆稳定性、降低维护成本和改善驾驶体验等。
总之，电子机械制动系统的设计研究将为汽车工业带来更安全、高效和舒适的驾驶体验，为未来的汽车技术发展提供了坚实的基础。
关键词：汽车；电子机械；制动系统；设计研究引言汽车电子机械制动系统代表了现代汽车工程领域的一项关键技术，它的研究和设计对于提升汽车的性能、安全性和驾驶体验具有至关重要的意义。
随着交通密度的增加和道路条件的多样化，制动系统的性能和智能化程度变得愈发重要。
本文旨在深入研究汽车电子机械制动系统，探讨其核心组成、工作原理、性能和优势。
首先，我们将介绍该系统的基本概念和演进历程，强调其在提高驾驶安全性和制动效率方面的创新性。
接下来，我们将详细探讨电子机械制动系统的各个组成部分，包括控制单元、传感器、液压系统等，以及其工作原理和关键功能。
最后，我们将重点讨论该系统的性能优势，包括提高制动效率、增强车辆稳定性、降低维护成本和改善驾驶体验等方面。
通过深入研究和设计，我们可以更好地理解和应用这一关键技术，为汽车工业的未来发展贡献力量。
一、汽车电子机械制动系统的概述（一）制动系统的重要性与演进汽车制动系统一直是车辆安全性的核心组成部分。
其主要任务是将车辆准确、迅速地停止或减速，确保驾驶员和乘客的生命安全。
随着汽车技术的不断发展，制动系统也经历了演进。
从最初的机械制动到液压制动，再到如今的电子机械制动系统，技术不断升级以适应更高的安全要求和驾驶体验。
EMB的解释
EMB系统基本结构和工作原理电子机械制动系统（Electromechanical Brake System），简称为EMB，与常规的液压制动系统截然不同。
现今汽车上的制动系统基本上是液压式和气压式一统天下，特别是在轿车中又以液压式制动器为主，这种液压制动原理沿袭至今，早已是非常成熟的技术。
随着人们对制动性能要求的不断提高，防抱死制动系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）、电子稳定性控制程序（ESP）、主动避撞技术（ACC）等功能逐渐融入到制动系统中，越来越多的附加机构安装于制动线路上，这使得制动系统结构更加复杂，也增加了液压回路泄漏的隐患以及装配、维修的难度。
因此结构更简捷，功能更可靠的电子机械制动系统（EMB）最终取代传统的液压制动系统已经成为汽车业界的共识。
EMB系统以电能作为能量来源，由力矩电机驱动制动垫块，整个系统内没有液压管路，因此也就没有制动液体，机械连接很少，由电线传递能量，数据线传递信号，所以又被称为线制动系统（Brake-By-Wire）。
电子机械制动是一种全新的制动理念，它简捷的结构，高效的性能极大的提高了汽车的制动安全性。
1.1.1EMB系统的基本结构和工作原理图1-1为一四轮机动车电子机械制动系统的结构简图。
它有四套制动执行机构10，每一套执行机构都包括自己的力矩电机，制动器外壳和制动垫块。
它们作为一个整体将制动力施加在制动盘5上。
每一个制动执行机构10都有自己的动力控制单元3，而动力控制单元3所需的控制信号，如10应该产生的力矩，由中心控制模块4来提供。
控制单元3同样也从执行机构10获得反馈回来的信号，如电机转子转角，实际产生的力矩，制动垫块和制动盘的触点压力等。
中心模块4通过不同的传感器，如制动力传感器、踏板位移传感器、轮速传感器等获取自己所需的变量参数，识别驾驶员的意图，经过处理后发送给每一个车轮，以此来控制制动效果。
而驾驶员的意图来自于制动踏板单元，它包括制动踏板6，踏板位移传感器7，踏板力传感器9，踏板力模拟机构8。
汽车线控技术系列13----电控机械制动系统的结构
3-2电控机械制动系统的结构
3-2电控机械制动系统的结构
中央ห้องสมุดไป่ตู้子控制单元
中央电子控制单元的作用为:接收制动踏板发出的信号，控制制动器制 动;接收驻车制动信号，控制驻车制动;接收车轮传感器信号，识别车轮 是否抱死、打滑等;控制车轮制动力，实现制动防抱死和驱动防滑等。 ECU可采用飞思卡尔( Freescale)公司的S12x系列芯片等作为主控芯片。 图3-7为电控机械制动系统ECU接口电路制动踏板信号由制动踏板力和 角位移传感器产生，车辆运行状态采用纵向和侧向加速度传感器及横 摆角速度传感器测量，各车轮的目标制动力经CAN网络传输给各轮 emb控制器。
3-2电控机械制动系统的结构
电子踏板模块 电控机械制动系统取消了传统液压制动系统中机械式传力机构和真空助力器，取而代 之的是踏板模拟器，有效地提高了制动响应速度。它将作用在踏板上的力和速度转化 为电信号，输送到中央ECU。踏板模拟器的输入输出特性曲线应很好地符合驾驶员的驾 驶习惯，并根据人体工程学设计，以提高舒适性和安全性。
3-2电控机械制动系统的结构
电控机械制动系统的结构 按各模块的功能不同分类，汽车电控机械制动系统主要由车轮制动模块、中央电子 控制单元(ECU)和电子踏板模块等组成，其控制框图如图所示。
3-2电控机械制动系统的结构
车轮制动模块
车轮制动模块由电机、机械传动机构等组成。对电机的要求较高，如放置在狭小 的空间中，重量轻，能够提供足够且连续的制动力矩，可以在堵转状态下工作。 目前，多用无刷直流电机，是由电机本体、位置检测器、逆变器和控制器组成的 自同步电机系统或自控式变频同步电机。无刷直流电机逆变器主要开关一般采用 IGBT或功率MOSFET等全控型器件。控制器对转子位置检测器输出的信号、PWM 调制信号、正反转和停车信号进行逻辑综合，为驱动电路提供各个开关的斩波信 号和选通信号，实现电机的正反转、转速控制、转矩控制、停车控制和短路故障 保护功能下图Continental Teves公司第三代电控机械式盘式制动器，采用了电机内 置模块化结构。分为电机驱动部分、行星齿轮减速部分、螺旋传动部分，其中螺 旋传动部分把旋转运动变成丝杠的直线运动。
汽车电子机械制动(EMB)控制系统关键技术研究
3 汽车电子机械制动的控制系统
汽车电子机械制动控制系统的架构通常 为在汽车电子机械制动控制系统中加入相应 的控制算法，在控制系统中将汽车行驶速度 的输出量经过反馈控制与输入量进行叠加， 再通过控制数字算法进行控制，得到汽车行 驶的合理速度，进而启动汽车电子机械制动 相应的调节机构，使汽车的行驶速度达到规 定的要求。汽车电子机械制动的控制系统中 采用的控制方式大致有开环控制系统和闭环 控制系统等两种控制方式，这两种不同的控 制方式具有不同的控制算法，在对汽车的行
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FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨
时代汽车
装置主机的一侧设有左固定板，装置主机与 左固定板紧密焊接，装置主机的一侧设有右 固定板，装置主机与右固定壳紧密焊接，装 置主机的一侧设有电控部件，电控部件与装 置主机电性连接，装置主机的底部设有转子， 转子与装置主机信号连接，装置主机的内部 设有电机，电机贯穿设置于装置主机中，电 机的一侧设有蜗轮，蜗轮嵌入设置在电机中， 蜗轮的一侧设有螺母和主丝杠，主丝杠与蜗 轮通过螺母固定连接，主丝杠的一侧设有非 自锁螺栓，非自锁螺栓贯穿设置在主丝杠中， 主丝杠的一侧设有平键，平键贯穿设置于主 丝杠中，平键的一侧设有副丝杠，平键与副 丝杠紧密焊接，电机的一侧设有制动杆，制 动杆贯穿设置于电机中，制动杆的一侧设有 碟刹固定器，碟刹固定器与制动杆紧密焊接， 制动杆的一侧设有旋转五角螺母，旋转五角 螺母贯穿设置于制动杆中，制动杆的一侧设 有活塞，活塞与制动杆紧密连接。油刹管的 一侧设有油管连接头，油管连接头嵌入设置 在油刹管中。副丝杠的一侧设有驱动机构， 驱动机构与副丝杠紧密焊接。散热器保护壳 的顶端设有散热孔，散热孔贯穿设置在散热 器保护壳中，装置主机的一侧设有五角螺母， 五角螺母嵌入设置在装置主机中，碟刹固定 器的底端设有摩擦片，摩擦片与制动杆通过 碟刹固定器连接。
电动机械制动(EMB)系统
电动机械制动（EMB）系统电动机械制动（EMB）系统是针对电动车辆制动需求而设计的一种新型的制动系统。
该系统采用电机作为刹车执行器，通过控制电机制动力矩实现制动控制。
EMB系统的特点是不需要使用液压介质，具有较高的能效和低的噪音水平。
EMB系统的基本原理是通过控制电机的电流变化实现制动力的调节。
当车辆需要制动时，电机电流控制模块会向电机输入反向电流，使电机产生制动力矩，将车辆速度逐渐减缓。
在制动的过程中，EMB系统会根据车辆速度和制动力矩调节制动力大小，以确保车辆稳定地停止。
EMB系统的优势主要体现在以下三个方面。
首先，EMB系统采用电机来实现制动，消除了液压元件对制动系统的依赖，减少了系统的重量和造价。
其次，EMB系统采用电子控制，可以实现制动力矩的精确控制，提高了制动系统的稳定性和可靠性。
最后，EMB系统不需要液压油液，可以减少对环境的污染。
EMB系统的核心是电机电流控制模块。
该模块通常由高性能的微控制器和功率半导体器件组成，用于精确测量车速和电机电流，并实现电机电流控制。
此外，EMB系统还配备有电子制动控制单元（EBCU），用于协调车辆制动系统的操作。
在制动方面，EMB系统与传统液压制动系统相比存在一些差异。
EMB系统的制动力矩是由电机产生的，与液压制动系统通过调节油压来实现制动的方式不同。
然而，EMB系统的制动效果与液压制动系统相当，可以实现快速制动和紧急制动。
此外，EMB系统还具有制动辅助功能，可以帮助驾驶员控制车辆，确保行驶安全。
总的来说，电动机械制动（EMB）系统是一种高效、环保、精确可靠的车辆制动系统。
EMB系统的发展将会推进电动汽车技术的进一步发展，为未来的车辆安全和环保作出贡献。
EMB系统具有诸多优点，但也存在一些挑战和需要克服的问题。
首先，由于电机制动的本质是将电能转化为机械能，因此EMB系统的能量回收效率较低。
相比之下，液压制动系统可以利用制动时产生的压力能将能量转化为系统内的动能，提高能量利用效率。
电子制动系统分类特点
1)作用
它的主要目的是防止汽车驱动轮在加速时出现打滑，特别是下雨下雪冰雹路 冻等摩擦力较小的特殊路面上，当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内， 从而防止驱动轮快速滑动。它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳 定。行驶在易滑的路面上，没有 ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑；如是后驱 动的车辆容易甩尾，如是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时，汽车在加速 时就不会有或能够减轻这种现象。在转弯时，如果发生驱动轮打滑会导致整个 车辆向一侧偏移，当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向;最重要的是车辆 转弯时，一旦驱动轮打滑就会全车一侧偏移，这在山路上极度危险的，有ASR 的车辆一般不会发生这种现象。
二、电子制动力分配
电子制动力分配(EBD），英文全称为Electronic Brakeforce Distribution， 简称EBD。EBD实际上是ABS的辅助功能，是在ABS的控制电脑里增加一个控制 软件，机械系统与ABS完全一致。它只是ABS系统的有效补充，一般和ABS组合 使用，可以提高ABS的功效。当发生紧急制动时，EBD在ABS作用之前，可依据 车身的重量和路面条件，自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率，如发 觉此差异程度必须被调整时，刹车油压系统将会调整传至后轮的油压，以得 到更平衡且更接近理想化的刹车力分布。配置有EBD系统的车辆，会自动侦测 各个车轮与地面间的抓地力状况，将刹车系统所产生的力量，适当地分配至 四个车轮。在EBD系统的辅助之下，刹车力可以得到最佳的效率，使得刹车距 离明显地缩短，并在刹车的时候保持车辆的平稳，提高行车的安全。而EBD系 统在弯道之中进行刹车的操作亦具有维持车辆稳定的功能，增加弯道行驶的 安全。
对两前轮进行独立控制，主要考虑小轿车，特别是前轮驱动的汽车，前轮 的制动力在汽车总制动中所占的比例较大(可 达70%左右)，可以充分利用 两前轮的附着力。但由于两前轮制动力不平衡对汽车行驶方向稳定性影响 相对较小，而且可以通过 驾驶员的转向操纵对由此产生的影响进行修正。 因此，三通道ABS在小轿车上被普遍采用。
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文章ｌ述 了电子机械制动 系统的概念、结构组成、工作原理及性能特点 ，论述 了其关键技 术及 发展 。 鞫
关键词 ： 电子机 械 制 动 系统 ； 电子 技 术 ； 动 系统 制
汽 车 电 子 机 械 制 动 系 统 （ ｌｃ ｏＭｅｈｎｃｌ ２种 。图 １ Ｅｅｔ — ｃａｉ ｒ ａ 中使用 的均 为鼓 式制 动器 。 Ｂ ａｉｇＳ ｓ ｍ），简称 为 Ｅ ｒｋｎ ｙｔ ｅ ＭＢ，与常 规 的液压 制 动
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图 ｌ 传 统 液压 制 动 系统
பைடு நூலகம்
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摘 要 ： 子机 械 制 动 系统 （ ＭＢ ），以 电 驱 动元 件 为制 动 执 行 器 ，取 代 传 统 的 液 压 或 气 压 制 动执 行 器 ，是 一 种 全 新 电 Ｅ
的制动 理念 。它具有的没有制动液体 、反应快速 、性能可靠及安全环保等特点使其 拥有令人 看好 的前景 。在 国外 ，
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防抱死 制动 系统 （ Ｓ ＡＢ ）、牵 引力控 制系 统 （ Ｃ ）、 Ｔ Ｓ
轮 制动 器
电子稳 定性控 制程 序 （ Ｓ ）及 主动避 撞技 术 （ Ｃ ＥＰ Ａ Ｃ） 等 功 能逐渐 融入 到制 动系 统 中 ，越 来越 多 的附加 机构 安 装于 制动 线路 上 ，使得 制动 系统 结构 更加 复杂 ，也 增 加 了液压 回路 泄漏 的 隐患 以及装 配 、维修 的难 度 。