為了概述機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器的發(fā)展情況，基于行業(yè)背景以及各企業(yè)對(duì)機(jī)電制動(dòng)（EMB）研究的參與程度，共選取了 21 家相關(guān)汽車零部件制造商，如表 2 所示。

在這 21 家相關(guān)制造商中，依據(jù)專利分布情況選取了 6 家具有代表性的制造商，包括博世、西門子、大陸特維斯、德爾福、現(xiàn)代和萬都。此外，對(duì)這些制造商的總共 169 項(xiàng)相關(guān)專利進(jìn)行了調(diào)研。專利的總體分布情況在表 3 以及圖 1 - 3 中給出。這些專利依據(jù)基本結(jié)構(gòu)被分為兩類：采用減速機(jī)構(gòu)的方案和采用自增力機(jī)構(gòu)的方案。而且，與駐車制動(dòng)器集成的專利被單獨(dú)列出，以展示駐車制動(dòng)方案的總體分布情況。

表 2. EMB相關(guān)制造商

表3.專利權(quán)的總體分布情況

此外，這些制造商隨時(shí)間推移所提出的機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器基本方案如圖 4 所示（具體結(jié)構(gòu)將在下一節(jié)介紹）。自 20 世紀(jì) 90 年代以來，隨著制動(dòng)輔助（BA）和電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)（ESC）的應(yīng)用，機(jī)電制動(dòng)（EMB）的優(yōu)勢(shì)吸引了眾多制造商的關(guān)注，其中大陸特維斯、博世、西門子和德爾福率先開始對(duì)機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器的基本配置進(jìn)行研究。到 21 世紀(jì)初，隨著自適應(yīng)巡航控制（ACC）和自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）等先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)主動(dòng)制動(dòng)控制提出了更高的要求?，F(xiàn)代和萬都等制造商開始投入對(duì)機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)及控制策略的研究，以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用。

圖1.具有減少機(jī)制的專利的總體分布情況

圖2. 自激勵(lì)機(jī)制專利總體分布

圖3.集成停車制動(dòng)器的專利總體分布

對(duì)于行車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，大陸特維斯首先提出了 “滾珠絲杠 + 行星齒輪系” 的集成結(jié)構(gòu)。從 1994 年到 1997 年，先后對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)、快速回位機(jī)構(gòu)、傳感器形式以及控制方法進(jìn)行了研究。自 2002 年起，大陸特維斯開始采用滾珠絲杠作為運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，形成了 “滾珠絲杠 + 直齒輪 / 行星齒輪系” 的典型結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的制動(dòng)間隙補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、密封裝置以及軸承結(jié)構(gòu)。

從 1996 年到 1998 年，博世提出了 “滾珠絲杠 + 不同減速機(jī)構(gòu)” 的方案，先后采用直齒輪、蝸輪、錐齒輪以及行星齒輪系作為減速機(jī)構(gòu)。基于上述配置，針對(duì)制動(dòng)失效的情況，設(shè)計(jì)了雙電機(jī)主動(dòng)釋放方案以及帶電磁離合器的被動(dòng)釋放方案，并且進(jìn)一步改進(jìn)了電磁離合器的結(jié)構(gòu)與功能。從 1999 年到 2001 年，博世最終采用了 “滾珠絲杠 + 行星齒輪系” 的典型方案，并對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)和制動(dòng)回位限位裝置進(jìn)行了優(yōu)化。

自 2002 年起，博世一直在研發(fā)楔形自增力方案。從 2002 年到 2004 年，提出了 “絲杠 / 齒輪齒條 + 單 / 雙 / 多楔形面” 的各類方案，并對(duì)楔角、制動(dòng)力控制方法以及制動(dòng)間隙補(bǔ)償機(jī)制進(jìn)行了研究。從 2005 年到 2006 年，“齒輪齒條 + 雙楔形面” 的自增力方案得到進(jìn)一步完善并最終被采用。

同樣，其他制造商經(jīng)過多輪迭代設(shè)計(jì)后也形成了典型的結(jié)構(gòu)方案，如表 4 所示。

圖 4. 6 家制造商的機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器發(fā)展情況

行車制動(dòng)方案（時(shí)間線之上）以 “運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu) + 力放大機(jī)構(gòu)” 的形式表示，專利的創(chuàng)新點(diǎn)在括號(hào)內(nèi)注明。駐車制動(dòng)方案（時(shí)間線之下）以 “驅(qū)動(dòng)部件 + 鎖定部件” 的形式表示。此外，6 家制造商提出的典型結(jié)構(gòu)方案用相應(yīng)顏色進(jìn)行了標(biāo)注。