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液压制动的终结－电子机械制动（ EMB）技术 1 EMB 研究现状及发展趋势 1. 1 EMB 研究现状 电控机械制动系统 （Electromechanical Brake System,简称 EMB ）最早是应用 在飞机上的， 目前正处于向汽车领域转化的研究发展时期。 从 20 世纪 90 年代起， 一些著名的汽车电子零配件生产厂商，如德国的 Bosh （博世）、Siemens （西门 子）和 Continental Teves （大陆天合）等相继开始了对 EMB 的研究，并作过一 些相应的系统仿真和装车试验 [10] 。另外 Eaton、Allied 、Signal、Delphi 、Varity Lucas、 Hayes 也参与了 EMB 的研发竞争之中。而国内在此项目上的研究基本为空白， 仅有清华大学研究过 EMB 的试验台、同济大学试制出了样机；其他高校也只是 进行了一些相关的初步研究，一些核心技术仍未被突破。 由于鼓式制动效 能恒定性差；制动鼓 空间小，使 EMB 的 电机 和 传 动 装 置 的 布置受到限制。现在 各 大 公 司 均 以 浮 钳 盘式制动器为基体， 进行 EMB 的研发。 EMB 与汽车目前使 图 2 Continental Teves 公司第三代 EMB 样机 用 的普 通 盘 式 制 动 器结构类似， 只不过其制动钳的促动力不是由液压产生， 而是由电机经过传动装 置直接驱动制动钳，来产生制动力。 如图 2 所示为 Continental Teves （大 陆天合）公司生产的 EMB 样机 [4] 。 另外一种采用楔块机构增力的 EMB 称 为 EWB(Electromechanical Wedge Brake) ，EWB 是 2006 年法兰 克福车展上电子和机械电子产品开 图 3 西门子 EWB 样机 发商 Siemens VDO （西门子VDO ）推出的（如图 3 所示）。 其原理是在支座和旋转的制动盘之间架起一对楔块， 楔块相对运动时产生推 动制动衬片压向制动盘方向的运动， 从而产生制动力， 同时利用伺服电机控制该 楔块的运动， 使之不至于锁死。 在智能控制下， 楔块将车辆的动能直接转换为刹 车能，由于其自增力作用， EWB 比现有的液压刹车更快，因此楔块式 EMB 电 机的功率可大幅度下降。 1. 2 EMB发展趋势 目前EMB制动系统的技术还不成熟，离普及还有一段很长的路，需要解决 的技术问题还很多， 国外把对电控机械制动系统的研究重点集中在以下几个方面 [8] （1）力矩电机的设计。 EMB 的一个极大的优势就是制动相应快，所以要求 电机必须相应速度快。 此外也要求电机功耗小、 输出的力矩大。 另外在制动过程 中，电机将在“堵转”的恶劣环境下工作，因此对电机的可靠性要求高，而且必 须机构小巧紧凑、便于安装布置，能在各种恶劣条件下可靠工作。 （2 ）机械—电子执行机构。对于机械—电子执行机构的研究已经有几家公 司提出了设计方案， 目前的执行机构中机械零件还比较多、 结构也很复杂。 如何 有效的传递转矩、 增大转矩， 如何保证机构能自动调节制动间隙， 如何使结构尽 量小巧并且可靠都是在设计中要重点考虑的问题。 （3 ）灵敏度高而又廉价的传感器。现在使用的传感器功能还比较单一，灵 敏度也有提高。为了保证 EMB 系统能正常可靠的工作，需要研发灵敏度高、功 能集成、质优价廉的新型传感器。 （4 ）耐高温电子元器件。对耐高