分析电子机械式制动器(EMB)的原理及控制方法论文

　　1.EMB的概述

　　1.1 概述的组成及原理。在现今广泛使用的电子机械式制动器，主要由EMB控制器、EMB电机控制器、减速装置、电机、运动转换装置、电子制动踏板以及通信网络组成。其原理为：信号由电子制动踏板及ABS、ESP等系统传入到EMB控制器中，然后由控制器根据相应算法做出运算，发出目标制动力信号，传入EMB电机制动器，之后，由电机制动器改变电机输出力矩的方向和大小，进而使制动力大小达到理想状态;具有减速增扭作用的减速装置，和将电能转变成机械能的电机，以及用来将电机的旋转运动转换为直线运动的运动转换装置，共同构成EMB执行器;电子制动踏板的用途是将踏板的位移和速度转化为电信号;而通信网络可以实现EMB内部控制信号以及其他控制系统与EMB之间的信号传递。当EMB进行工作时，EMB根据各种控制系统输入的信号，与预先设置的数据进行对比，来做出是否需要进行制动及制动力大小的判断，再把相应的制动力大小信号传输给EMB控制器，然后再输送到电机控制器中，从而使得EMB执行器产生相应大小的制动力。

　　1.2 EMB特点分析。与之前历代制动系统相比，电子机械式制动器有着无可比拟的显著优势。从结构上来看，EMB相对于传统控制系统少了很多部件，如液压管路和制动主缸，结构简单，便于装配和维修;从可靠性来看，EMB的结构采用模块化的形式，接口更加牢固，大大提高了制动可靠性;从精确性来看，EMB的电信号传输快速精确，大大优于传统机械系统，而时间的缩短，还可使得制动距离减小;从整体性能来看，EMB能轻易的与其他控制系统相配合，如ABS、ESP、EBD等，从而提高整体性能;从适应性来看，EMB能更容易更新升级，从而适应不同车型、环境等，简单快捷;从舒适性来看，采用EMB的汽车噪声更小，振动也较小，更为舒适。

　　当然，目前EMB也存在着很多不足之处，有很多问题需要解决。首先是该系统的电子电路的可靠性很差，从而使其易出现故障，电子元件的大量使用，既能使速度与效率提升，也会造成损坏时故障不易排除的问题;其次，从安全性方面来看，EMB能否适应真实行车环境下恶劣的内部工作环境，在高温环境中仍能正常运行，还需大量的模拟检验;而其抗电磁干扰能力的强弱也是一个重要的指标，因为在真实的行车过程中，电子电路需在复杂的条件下仍保持较高的可靠性是非常重要的;从经济上考虑，EMB由于采用大量先进的技术，使得其成本不可避免的远大于传统制动系统;最后，从车辆设计来看，EMB的执行机构会使得其他结构布置困难，从而影响车辆的整体性能。

　　2.控制方法分析

　　2.1 ABS+EBD综合控制分析。ABS与EBD在不同的汽车制动环境中发挥作用，ABS防抱死系统是在汽车车轮即将发生抱死时进行作用，从而大大提高行车安全，而EBD是在汽车制动时就立即开始对制动力进行控制，将二者的工作巧妙地结合将极大地提髙汽车的制动性能。

　　对于EBD控制子程序，主要有两种：(1)以前后轮的'滑移率作为参考因素进行比较，如果前轮的滑移率大于后轮滑移率时，在某一值附近，可以找到一个最佳的分配关系。可以先对两个后轮进行制动力的调节，然后再对前轮进行相应调节，或者单独对后轮进行调节也能达到效果。该种方法对车轮滑移率有较高的精度要求，因为只有在低滑移率时才能很好的实现EBD的控制，才能更好地利用滑移率控制制动力的分配。(2)以前后轮的轮速作为参考因素进行比较，此种方法更加实用，原因是对轮速的信号做出反应可以使控制更加具有实时性。在汽车行驶时，为让后轮的制动力增大，可以调节前后轮转速，使得后轮转速低于前轮，而转速的调节，可以通过调节制动压力来实现，并以速度较慢的后轮与速度较快的前轮的差值来作为参考因素。

　　对于ABS控制子程序，主要有两种：(1)通过对轮速信号进行检测，ABS作出判断，根据预先设定的数据，对车轮制动装置发出调节信号，并给出具体调节大小，从而实现其作用。(2)通过对滑移率测定装置发出的信号做出反应，进而输出对车轮控制力的调节信号，实现制动力的调节。