摘要：作為汽車制動(dòng)系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，分析線控制動(dòng)技術(shù)類型及研究現(xiàn)狀，闡述其功能特點(diǎn)和工作原理，并針對(duì)當(dāng)前熱門的I-EHB集成式線控制動(dòng)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)了敘述。通過分析：相較于傳統(tǒng)制動(dòng)技術(shù)，I-EHB集成式線控制動(dòng)技術(shù)在無人駕駛、再生制動(dòng)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，能更好地適應(yīng)不同工況下的車輛，具有廣泛的研究前景和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：線控制動(dòng)；I-EHB；集成式；再生制動(dòng)

科技進(jìn)步推動(dòng)汽車技術(shù)飛速發(fā)展，汽車質(zhì)量與性能大幅提高，我國(guó)汽車保有量也越來越大。車速的加快造成交通事故的增多，對(duì)人身安全造成了巨大的威脅。由此，汽車安全穩(wěn)定高效制動(dòng)正變得越來越重要。汽車正向著智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、輕量化方向發(fā)展，以純電動(dòng)汽車和無人駕駛為代表的車型成為當(dāng)前汽車行業(yè)發(fā)展的主流。技術(shù)的升級(jí)提升了汽車性能，性能提升要求更安全穩(wěn)定高效制動(dòng)。但是傳統(tǒng)制動(dòng)技術(shù)體積大、響應(yīng)慢，無法適應(yīng)新型車輛的需求，不利于汽車輕量化[1]。線控制動(dòng)技術(shù)不僅解決了傳統(tǒng)制動(dòng)帶來的一系列問題，更為汽車制動(dòng)的快速發(fā)展帶來了新的契機(jī)與方向。

1線控制動(dòng)技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1線控制動(dòng)技術(shù)種類。線控制動(dòng)技術(shù)從航空技術(shù)領(lǐng)域引入，正被越來越多的供應(yīng)商和主機(jī)廠所重視。線控制動(dòng)取消了傳統(tǒng)制動(dòng)的真空單元，以電控模塊來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力，同時(shí)有著不小的體積優(yōu)勢(shì)。汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)目前主要分為電子液壓制動(dòng)（EHB）和電子機(jī)械制動(dòng)（EMB）兩種[2]。EMB系統(tǒng)采用電子控制，通過伺服電機(jī)直接作用于輪缸產(chǎn)生制動(dòng)力。由于取消了主缸、液壓管路等復(fù)雜的零部件結(jié)構(gòu)，制動(dòng)更迅速，制動(dòng)力的傳遞效率得到提升[3]。EHB是將傳統(tǒng)液壓制動(dòng)技術(shù)的動(dòng)力源替換為電子控制系統(tǒng)，他取消了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的真空供給部件和真空助力部件，用電子系統(tǒng)來提供動(dòng)力源[4-5]，同時(shí)保留了成熟的液壓部分，可以在電子助力失效時(shí)提供備用制動(dòng)，確保車輛安全。傳統(tǒng)車用12V電源即可驅(qū)動(dòng)EHB系統(tǒng)，無需設(shè)計(jì)新的供能系統(tǒng)[3,6]。1.2線控制動(dòng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。自20世紀(jì)末開始，世界各主要制造商都對(duì)線控技術(shù)展開研究并取得了一定的階段性成果。進(jìn)入21世紀(jì)后，線控制動(dòng)的發(fā)展更加迅速，有些已經(jīng)裝備在量產(chǎn)車上。如大陸公司(Continental)的電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)MKC1，已小批量應(yīng)用在量產(chǎn)車上[7]；博世公司成功開發(fā)出iBooster系統(tǒng)，并集成多種主動(dòng)安全配置，提升車輛安全性[1,8]。而在國(guó)內(nèi)，以清華大學(xué)、吉林大學(xué)為首的高校大多數(shù)僅僅是對(duì)線控制動(dòng)理論及控制方法的提出，實(shí)車試驗(yàn)及系統(tǒng)可靠性研究方面還較少[9]。其中吉林大學(xué)提出一種電子機(jī)械制動(dòng)，利用電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)方案制動(dòng)[10]。清華大學(xué)的王治中等提出了一種分布式電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)，同濟(jì)大學(xué)的熊璐等人提出了雙動(dòng)力源電液制動(dòng)系統(tǒng)等，但目前均未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)[11]。

2汽車線控制動(dòng)工作原理

論文關(guān)鍵詞：變頻制動(dòng)新技術(shù)

論文摘要：在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來?yè)p壞。

一、引言

在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來?yè)p壞，所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮考慮了。

在通用變頻器中，對(duì)再生能量最常用的處理方式有兩種：(1)、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動(dòng)電阻”中，稱之為動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài)；(2)、使之回饋到電網(wǎng)，則稱之為回饋制動(dòng)狀態(tài)（又稱再生制動(dòng)狀態(tài)）。還有一種制動(dòng)方式，即直流制動(dòng)，可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動(dòng)前制動(dòng)電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。

在書籍、刊物上有許多專家談?wù)撨^有關(guān)變頻器制動(dòng)方面的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，尤其是近些時(shí)間有過許多關(guān)于“能量回饋制動(dòng)”方面的文章。今天，筆者提供一種新型的制動(dòng)方法，它具有“回饋制動(dòng)”的四象限運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn)，也具有“能耗制動(dòng)”對(duì)電網(wǎng)無污染、可靠性高等好處。

論文關(guān)鍵詞：變頻制動(dòng)新技術(shù)

論文摘要：在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來?yè)p壞。

一、引言

在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來?yè)p壞，所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮考慮了。

在通用變頻器中，對(duì)再生能量最常用的處理方式有兩種：(1)、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動(dòng)電阻”中，稱之為動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài)；(2)、使之回饋到電網(wǎng)，則稱之為回饋制動(dòng)狀態(tài)（又稱再生制動(dòng)狀態(tài)）。還有一種制動(dòng)方式，即直流制動(dòng)，可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動(dòng)前制動(dòng)電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。

在書籍、刊物上有許多專家談?wù)撨^有關(guān)變頻器制動(dòng)方面的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，尤其是近些時(shí)間有過許多關(guān)于“能量回饋制動(dòng)”方面的文章。今天，筆者提供一種新型的制動(dòng)方法，它具有“回饋制動(dòng)”的四象限運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn)，也具有“能耗制動(dòng)”對(duì)電網(wǎng)無污染、可靠性高等好處。

論文關(guān)鍵詞：變頻制動(dòng)新技術(shù)

論文摘要：在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來?yè)p壞。

一、引言

在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來?yè)p壞，所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮考慮了。

在通用變頻器中，對(duì)再生能量最常用的處理方式有兩種：(1)、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動(dòng)電阻”中，稱之為動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài)；(2)、使之回饋到電網(wǎng)，則稱之為回饋制動(dòng)狀態(tài)（又稱再生制動(dòng)狀態(tài)）。還有一種制動(dòng)方式，即直流制動(dòng)，可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動(dòng)前制動(dòng)電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。

在書籍、刊物上有許多專家談?wù)撨^有關(guān)變頻器制動(dòng)方面的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，尤其是近些時(shí)間有過許多關(guān)于“能量回饋制動(dòng)”方面的文章。今天，筆者提供一種新型的制動(dòng)方法，它具有“回饋制動(dòng)”的四象限運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn)，也具有“能耗制動(dòng)”對(duì)電網(wǎng)無污染、可靠性高等好處。

論文關(guān)鍵詞：變頻制動(dòng)新技術(shù)

論文摘要：在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來?yè)p壞。

一、引言

在通用變頻器、異步電動(dòng)機(jī)和機(jī)械負(fù)載所組成的變頻調(diào)速傳統(tǒng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)所傳動(dòng)的位能負(fù)載下放時(shí)，電動(dòng)機(jī)將可能處于再生發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)；或當(dāng)電動(dòng)機(jī)從高速到低速（含停車）減速時(shí)，頻率可以突減，但因電機(jī)的機(jī)械慣性，電機(jī)可能處于再生發(fā)電狀態(tài)，傳動(dòng)系統(tǒng)中所儲(chǔ)存的機(jī)械能經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成電能，通過逆變器的六個(gè)續(xù)流二極管回送到變頻器的直流回路中。此時(shí)的逆變器處于整流狀態(tài)。這時(shí)，如果變頻器中沒采取消耗能量的措施，這部分能量將導(dǎo)致中間回路的儲(chǔ)能電容器的電壓上升。如果當(dāng)制動(dòng)過快或機(jī)械負(fù)載為提升機(jī)類時(shí)，這部分能量就可能對(duì)變頻器帶來?yè)p壞，所以這部分能量我們就應(yīng)該考慮考慮了。

在通用變頻器中，對(duì)再生能量最常用的處理方式有兩種：(1)、耗散到直流回路中人為設(shè)置的與電容器并聯(lián)的“制動(dòng)電阻”中，稱之為動(dòng)力制動(dòng)狀態(tài)；(2)、使之回饋到電網(wǎng)，則稱之為回饋制動(dòng)狀態(tài)（又稱再生制動(dòng)狀態(tài)）。還有一種制動(dòng)方式，即直流制動(dòng)，可以用于要求準(zhǔn)確停車的情況或起動(dòng)前制動(dòng)電機(jī)由于外界因素引起的不規(guī)則旋轉(zhuǎn)。

在書籍、刊物上有許多專家談?wù)撨^有關(guān)變頻器制動(dòng)方面的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，尤其是近些時(shí)間有過許多關(guān)于“能量回饋制動(dòng)”方面的文章。今天，筆者提供一種新型的制動(dòng)方法，它具有“回饋制動(dòng)”的四象限運(yùn)轉(zhuǎn)、運(yùn)行效率高等優(yōu)點(diǎn)，也具有“能耗制動(dòng)”對(duì)電網(wǎng)無污染、可靠性高等好處。

1能耗制動(dòng)

利用設(shè)置在直流回路中的制動(dòng)電阻吸收電機(jī)的再生電能的方式稱為能耗制動(dòng)。

其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單；對(duì)電網(wǎng)無污染（與回饋制動(dòng)作比較），成本低廉；缺點(diǎn)是運(yùn)行效率低，特別是在頻繁制動(dòng)時(shí)將要消耗大量的能量且制動(dòng)電阻的容量將增大。

一般在通用變頻器中，小功率變頻器（22kW以下）內(nèi)置有了剎車單元，只需外加剎車電阻。大功率變頻器（22kW以上）就需外置剎車單元、剎車電阻了。

2、回饋制動(dòng)

實(shí)現(xiàn)能量回饋制動(dòng)就要求電壓同頻同相控制、回饋電流控制等條件。它是采用有源逆變技術(shù)，將再生電能逆變?yōu)榕c電網(wǎng)同頻率同相位的交流電回送電網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。回饋制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是能四象限運(yùn)行,如圖3所示，電能回饋提高了系統(tǒng)的效率。其缺點(diǎn)是：(1)、只有在不易發(fā)生故障的穩(wěn)定電網(wǎng)電壓下（電網(wǎng)電壓波動(dòng)不大于10%），才可以采用這種回饋制動(dòng)方式。因?yàn)樵诎l(fā)電制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)電壓故障時(shí)間大于2ms，則可能發(fā)生換相失敗，損壞器件。(2)、在回饋時(shí)，對(duì)電網(wǎng)有諧波污染。(3)、控制復(fù)雜，成本較高。

【摘要】電子駐車系統(tǒng)(EPB：ElectricalParkingBrake)是指由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)的技術(shù)，把長(zhǎng)期使用的傳統(tǒng)型手駐車制動(dòng)模式推進(jìn)了一大步。本文全方面介紹EPB系統(tǒng)的基本理論，基本原理以及在開發(fā)工作中需要注意的事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】EPB電子駐車應(yīng)用

一、EPB與傳統(tǒng)手制動(dòng)相比的優(yōu)點(diǎn)

1.1EPB系統(tǒng)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后自動(dòng)施加駐車制動(dòng)。駐車方便、可靠，可防止意外的釋放（比如小孩、偷盜等）。

1.2不同駕駛員的力量大小有別，手駐車制動(dòng)桿的駐車制動(dòng)可能由此對(duì)制動(dòng)力的實(shí)際作用不同。而對(duì)于EPB，制動(dòng)力量是固定的，不會(huì)因人而異，出現(xiàn)偏差。

1.3可在緊急狀態(tài)下組委行車制動(dòng)用。

摘要:相比于傳統(tǒng)汽車的制動(dòng)系統(tǒng),電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(Electro-mechanicalBrakingSystem,EMB)具有制動(dòng)性能更優(yōu)、結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊、不會(huì)污染環(huán)境等優(yōu)勢(shì)。分別對(duì)電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)器執(zhí)行器技術(shù)、制動(dòng)控制技術(shù)以及線控制動(dòng)踏板技術(shù)進(jìn)行了分析總結(jié),指出電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)還存在的問題,對(duì)電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的未來發(fā)展方向給出預(yù)測(cè),對(duì)電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的進(jìn)一步研究提供參考。

關(guān)鍵詞:汽車;電子機(jī)械制動(dòng);執(zhí)行器;控制技術(shù);線控制動(dòng)踏板

電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)屬于線控制動(dòng)系統(tǒng)的一種,其通過線束傳遞制動(dòng)信號(hào)和制動(dòng)能量,線控技術(shù)的使用使得制動(dòng)系統(tǒng)拋棄了原有的復(fù)雜而又承重的液壓管路和元件,整個(gè)系統(tǒng)的電子化、集成化能力更強(qiáng)。對(duì)于汽車上現(xiàn)在應(yīng)用的所有制動(dòng)和穩(wěn)定功能都要求制動(dòng)力的穩(wěn)定性和精確性,電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)可以通過對(duì)制動(dòng)電機(jī)的精確控制實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的穩(wěn)定輸出。且可以通過在控制器中添加制動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)更多的功能,無需再額外配置復(fù)雜的液壓管路和機(jī)械部件[1-2]。根據(jù)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)可將線控制動(dòng)系統(tǒng)分為兩大類:電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(Electro-hydrau-licBrake,EHB)和電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(Electro-mechani-calBrake,EMB)[3]。后者相對(duì)于前者實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)結(jié)構(gòu)的全機(jī)械化,具有制動(dòng)更快、效果更好的特點(diǎn)是線控制動(dòng)系統(tǒng)的最終形態(tài)。電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)可以分成5個(gè)組成模塊:(1)線控制動(dòng)踏板模塊,主要由踏板位移傳感器和制動(dòng)感覺模擬器兩部分構(gòu)成,負(fù)責(zé)采集踏板位置和變化速度等信息;(2)中央電子控制模塊,接收踏板位移傳感器感知的踏板位置和變化速度等信息,經(jīng)過信號(hào)處理分析決策后產(chǎn)生相應(yīng)的制動(dòng)信號(hào);(3)車輪制動(dòng)模塊,由制動(dòng)執(zhí)行器、執(zhí)行器控制單元以及相關(guān)傳感器構(gòu)成,將制動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的制動(dòng)動(dòng)作;(4)車載電源,為電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)供電,主要是為制動(dòng)電機(jī)以及系統(tǒng)傳感器等提供電能;(5)車載計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)車輪制動(dòng)模塊和中央電子控制模塊以及線控制動(dòng)踏板模塊的通信[4-7]。電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)中車輪制動(dòng)模塊、中央電子控制模塊以及線控制動(dòng)踏板模塊是系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是提升系統(tǒng)性能的關(guān)鍵點(diǎn)。本文作者將從EMB執(zhí)行器技術(shù)、制動(dòng)控制技術(shù)以及線控制動(dòng)踏板技術(shù)3個(gè)方面進(jìn)行分析。

1EMB執(zhí)行器技術(shù)

制動(dòng)執(zhí)行器作為整個(gè)系統(tǒng)的核心部件之一,通常由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、增力裝置、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置和制動(dòng)鉗體四部分構(gòu)成。現(xiàn)有的制動(dòng)執(zhí)行器主要運(yùn)用行星齒輪機(jī)構(gòu)、增力杠桿機(jī)構(gòu)、渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)或楔形機(jī)構(gòu)作為增力裝置。運(yùn)用滾珠絲杠機(jī)構(gòu),偏心輪機(jī)構(gòu)或齒輪齒條機(jī)構(gòu)作為運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。通常根據(jù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的布置位置將執(zhí)行器分成內(nèi)置和外置兩大類[8-9]。主要有以下幾種具有代表性的結(jié)構(gòu):ContinentalTeves公司的Drott,RIETH等[10]在2001年申請(qǐng)了電子機(jī)械制動(dòng)器結(jié)構(gòu)專利。采用了滾珠絲杠加行星齒輪組合的方式并驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)置方式,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)之后經(jīng)過行星齒輪系的兩級(jí)減速后由行星架輸出轉(zhuǎn)矩,行星架帶動(dòng)滾珠絲杠運(yùn)動(dòng),最后由頂桿推動(dòng)制動(dòng)塊壓緊制動(dòng)盤實(shí)現(xiàn)制動(dòng),反之則解除制動(dòng)。設(shè)計(jì)棘輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)的功能。該方案需要手動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)間隙,電機(jī)外置式設(shè)計(jì)使得整個(gè)機(jī)構(gòu)軸向尺寸較大。西門子公司采用了滾珠絲杠和增力杠桿組合的結(jié)構(gòu)[11],該方案采用電機(jī)內(nèi)置將電機(jī)與滾珠絲杠融合在一起,當(dāng)通電時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)作為絲杠帶動(dòng)螺母水平位移,螺母與心軸相連,心軸也隨之運(yùn)動(dòng),心軸上的力經(jīng)過增力杠桿被增大,力和位移經(jīng)過傳動(dòng)套筒和制動(dòng)活塞傳遞到制動(dòng)鉗塊,制動(dòng)鉗塊在力和位移的作用下夾緊制動(dòng)盤完成制動(dòng)。由于使用增力杠桿使得該結(jié)構(gòu)具有自動(dòng)間隙調(diào)整的功能。西門子VDO公司采用楔形結(jié)構(gòu)作為增力裝置[12]。系統(tǒng)采用兩臺(tái)對(duì)置式的電機(jī)作為動(dòng)力源,制動(dòng)時(shí)兩臺(tái)電機(jī)以相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使推塊朝主動(dòng)楔形塊小端方向運(yùn)動(dòng),主動(dòng)楔形塊的運(yùn)動(dòng)使得從動(dòng)楔形塊和與之固接的制動(dòng)塊產(chǎn)生向上位移壓緊制動(dòng)盤完成制動(dòng),反之朝楔形塊大端方向運(yùn)動(dòng)制動(dòng)解除。該方案采用楔形塊作為自增力機(jī)構(gòu)具有巨大的增益系數(shù),采用了雙電機(jī)結(jié)構(gòu)降低單個(gè)電機(jī)的功率要求。但由于楔形機(jī)構(gòu)巨大的增益系數(shù),為保證制動(dòng)力的精確穩(wěn)定,對(duì)電機(jī)的控制精度的要求也相對(duì)比較高。Bosch公司的KELLER[13]在2001年申請(qǐng)了帶有電磁離合器的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)。該方案屬于電機(jī)外置式,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通電時(shí)電機(jī)輸入軸帶兩級(jí)行星輪系運(yùn)動(dòng),動(dòng)力經(jīng)過行星輪系后傳遞給心軸,心軸帶動(dòng)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)完成運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換過程,最終由絲杠螺母推動(dòng)制動(dòng)鉗塊壓緊制動(dòng)盤完成整個(gè)制動(dòng)過程。通過一個(gè)杯形彈簧將摩擦盤與二級(jí)行星輪系的太陽(yáng)輪連接在一起,摩擦盤與二級(jí)行星輪系的行星齒圈以同樣的方式固接。該方案通過使用兩套電磁離合器,實(shí)現(xiàn)減速增矩、調(diào)整制動(dòng)間隙、實(shí)現(xiàn)駐車等功能。清華大學(xué)的宋健團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)一種采用曲柄連桿結(jié)構(gòu)作為運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的EMB制動(dòng)器,曲柄連桿結(jié)構(gòu)將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠絼?dòng)推動(dòng)制動(dòng)塊壓緊制動(dòng)片。同時(shí)利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)在死點(diǎn)附近整個(gè)機(jī)構(gòu)有非常大的力增益系數(shù)的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)力放大作用。該方案對(duì)加工裝配的精度要求較高,容易出現(xiàn)制動(dòng)時(shí)卡死的現(xiàn)象,且機(jī)構(gòu)不具備自動(dòng)間隙調(diào)整的功能[14]。北京理工大學(xué)的沈沉團(tuán)隊(duì)在2007年提出了一種電子機(jī)械盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)。它的最大特點(diǎn)就是模塊化,整個(gè)機(jī)構(gòu)又可分為:驅(qū)動(dòng)部分、一級(jí)減速部分、滾珠絲杠螺旋傳動(dòng)部分[15]。吉林大學(xué)的李靜團(tuán)隊(duì)在2008設(shè)計(jì)了一款EMB制動(dòng)器,該制動(dòng)器結(jié)構(gòu)上也采用了行星齒輪與滾珠絲杠組合的形式[16]。這兩種結(jié)構(gòu)與ContinentalTeves公司執(zhí)行器結(jié)構(gòu)類似,區(qū)別在于結(jié)構(gòu)只采用了一級(jí)行星齒輪系進(jìn)行減速增距。2010年同濟(jì)大學(xué)的劉志乙團(tuán)隊(duì)在制動(dòng)器結(jié)構(gòu)加入了電磁離合銷實(shí)現(xiàn)了幾種不同的工作模式,實(shí)現(xiàn)了減速器減速比改變,且具有間隙自動(dòng)調(diào)整和制動(dòng)力保持功能[17]。該結(jié)構(gòu)與Bosch公司結(jié)構(gòu)有異曲同工的效果,都是通過電磁機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同的制動(dòng)效果,但相對(duì)而言結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。現(xiàn)階段就市場(chǎng)的占有率而言電子機(jī)械制動(dòng)器主流設(shè)計(jì)方案是以ContinentalTeves為代表的行星齒輪和滾珠絲杠相配合的設(shè)計(jì)方案,該方案結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、減速比較大,對(duì)電機(jī)的要求不高,能夠?qū)崿F(xiàn)行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)兩個(gè)功能,技術(shù)成熟、性價(jià)比較高。較具發(fā)展?jié)摿Φ姆桨甘且晕鏖T子為代表的具有自增力效應(yīng)的電子楔形制動(dòng)器方案,該方案采用兩個(gè)電機(jī),降低了對(duì)電機(jī)性能的要求,提高了系統(tǒng)安全性,楔形機(jī)構(gòu)制動(dòng)效果顯著,整體機(jī)構(gòu)緊湊,機(jī)械安裝結(jié)構(gòu)較少便于裝配。綜合多種制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)可以得出,現(xiàn)階段制動(dòng)執(zhí)行器設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、便于控制、整體空間結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸盡量小便于安裝,制動(dòng)間隙能自動(dòng)調(diào)整。但是以上兩種方案都無專門的間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)功能,是以后需要改進(jìn)的地方。

2EMB控制技術(shù)

摘要：21世紀(jì)電子系統(tǒng)是發(fā)展最快、影響范圍最廣的技術(shù)之一，生產(chǎn)、生活、軍事、管理等各個(gè)領(lǐng)域，都離不開電子技術(shù)。在汽車制動(dòng)方面，電子機(jī)械技術(shù)有較好的發(fā)展前景，其中電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)將取代手動(dòng)控制，更加人性化。

關(guān)鍵詞：電子機(jī)械；制動(dòng)系統(tǒng)；EMB

科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展大大推動(dòng)了我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展，其中傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)逐漸被電子機(jī)械控制技術(shù)所取代，電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)是一種以電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)控制鉗塊，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛制動(dòng)的控制，尤其是該制動(dòng)系統(tǒng)具有響應(yīng)時(shí)間短、系統(tǒng)硬件體積小和質(zhì)量輕等特點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)中廣泛運(yùn)用。

1研究目的和意義

我國(guó)的汽車工業(yè)制造水平，在一定程度上反應(yīng)出了我國(guó)電子機(jī)械技術(shù)水平。汽車電子技術(shù)水平發(fā)展越高，汽車的操作性與安全性越有保障，因此汽車的制動(dòng)系統(tǒng)決定了汽車的安全性[1]。現(xiàn)階段，汽車的制動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入到了電子機(jī)械制動(dòng)技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的階段，對(duì)此技術(shù)的深入研究具有十分重要的意義。

2研究現(xiàn)狀

摘要：隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，采用帶式輸送機(jī)的愈來愈多。制動(dòng)裝置是下運(yùn)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一。近年來，隨著我國(guó)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的不斷發(fā)展，制動(dòng)技術(shù)也在不斷提高。本文對(duì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并對(duì)常用的幾種制動(dòng)裝置的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了比較。

關(guān)鍵詞：下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)裝置

下運(yùn)帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的一種重要的運(yùn)輸設(shè)備,其可靠平穩(wěn)運(yùn)行對(duì)保證礦井正常、安全、高效生產(chǎn)有著重要的意義。目前常用的制動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)械閘塊制動(dòng)，電氣動(dòng)力制動(dòng)，液力制動(dòng)和液壓制動(dòng)等。電氣制動(dòng)性能較穩(wěn)定，但在突然斷電時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)就無法工作；液力制動(dòng)不僅系統(tǒng)復(fù)雜，并且在轉(zhuǎn)速較低的情況下制動(dòng)力矩迅速減小，仍需機(jī)械閘塊進(jìn)行干摩擦制動(dòng)；而對(duì)于機(jī)械閘塊制動(dòng)，由于其會(huì)產(chǎn)生火花及燒灼現(xiàn)象，對(duì)礦井生產(chǎn)安全產(chǎn)生危害，因而液壓制動(dòng)的采用就顯得越來越迫切。

一、制動(dòng)控制系統(tǒng)的原理及基本構(gòu)成

1.1制動(dòng)控制系統(tǒng)的原理

隨著長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的廣泛應(yīng)用，其制動(dòng)裝置功能的完善、性能的好壞，直接影響著下運(yùn)帶式輸送機(jī)的安全與可靠運(yùn)行。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：