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EMB的发展和现状:
EMB起先是应用在飞机上的,后来才慢慢转化运用到汽车上来。EMB与传统的制动系统有着极大的差别,其执行和控制机构需要完全的重新设计。其执行机构需要能够把电动机的转动平稳转化为制动蹄块的平动、需要能够减速增矩、需要能够自动补偿由于长期工作而产生的制动间隙等,而且由于体积的限制其结构也必须巧妙和紧凑,是整个EMB系统中非常重要的组成部分;其控制部分也要求能精确控制电动机的转速和转角从而防止制动抱死。最近几年一些国际大型汽车零配件厂商和汽车厂进行了一些对于EMB制动系统的研究工作,主要参与竞争的公司有:Conti-nental Teves、Siemens、Bosch、Eaton、Allied Signal、Delphi,Varity Lucas、Hayes等等,而国内在此项目上也进行了一些相关的研究工作。
EMB的设计初衷之一就是为了提高行车安全性,EMB的响应速度快(约0.01s),能够大大提升制动系统的性能,从而提高行车安全性。西门子VDO设计的EWB(楔块式电子机械制动器)不仅响应速度快,而且很好利用了增力原理,制动效能高,能耗低,制动器体积小,西门子于2007年春天进行了装车试验,总体表现还是很优秀的。可靠性确实是EMB急需解决的问题,也是现在的技术难点,因为一旦电控系统失效,还应保证车辆具有足够的能力制动。
EMB系统的结构和分类:
对于EMB系统的机械执行机构,它直接接受电动机产生的力矩,并放大作用到制动盘上,其结构应该满足如下几个基本的要求:
1、结构紧凑,便于布置;
2、能够把转动转化为平动;
3、有减速增矩、自增力机构;
4、能够自动补偿制动间隙;
5、能够提供停车时的驻车制动;
6、安全可靠、工作时间长。
总的来说,EMB制动系统从节省能量的角度来说可以分为两个大类,其一是电动机直接带动机械执行机构然后作用到制动盘上,其典型是Continental Teves公司研制的制动器;第二类是电动机通过一个自增力机构,间接作用到制动盘上,可以大大降低系统所消耗的能量,German Aerospace Center (DLR)内部资料显示其公司研制的EMB制动系统eBrake比第一类结构节省了约83%的能量。第一种结构形式的制动器特点是控制简单,制动过程稳定;但是由于电机提供所有推动制动块所需的推力,使得所需的驱动电机的功率很大,从而造成电机的尺寸、重量和能耗都较大。第二种结构形式的制动器由于间接利用了汽车的动能作为制动自增力,驱动电机所需功率可大幅下降,只需要约3%的其它替代方案的能耗,其体积、尺寸和重量也必然比第一种结构形式的制动器小,不过目前这种形式的制动器控制难度大,制动稳定性也不如前者。
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