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線控制動(dòng)之機(jī)電制動(dòng)（EMB）系統(tǒng)的綜述：結(jié)構(gòu)、控制與應(yīng)用

2025-04-13 09:32:59·  來(lái)源：智駕社  
　


3. 機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器的基本配置現(xiàn)有的機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器是基于傳統(tǒng)制動(dòng)器（包括盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器）的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。由于盤式制動(dòng)技術(shù)本身具備的優(yōu)勢(shì)，以及將鼓式機(jī)電制動(dòng)（EMB）集成到標(biāo)準(zhǔn)輪端存在困難，盤式機(jī)電制動(dòng)（EMB）將成為未來(lái)的主要形式。

以萬(wàn)都（Mando）提出的一種盤式機(jī)電制動(dòng)（EMB）執(zhí)行器為例，如圖 6 所示。該執(zhí)行器被分解為多個(gè)模塊，其中行車制動(dòng)模塊用于實(shí)現(xiàn)基本的制動(dòng)操作。行車模塊由電機(jī)、力放大機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)以及施壓部件組成。制動(dòng)時(shí)，電機(jī) 1041 通過(guò)斜齒輪系 1050（力放大機(jī)構(gòu)）驅(qū)動(dòng)主軸 1032 旋轉(zhuǎn)。主軸 1032 的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)隨后通過(guò)滾珠絲杠 1030（運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)）轉(zhuǎn)換為螺母 1031 的平移運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)帶有制動(dòng)片 1013 的活塞 1020（施壓部件）去擠壓制動(dòng)盤 1011。在輸入斜齒輪的軸端，執(zhí)行器上增設(shè)了駐車制動(dòng)模塊。駐車制動(dòng)模塊由驅(qū)動(dòng)部件、移動(dòng)部件和鎖定部件組成。當(dāng)需要駐車時(shí)，首先通過(guò)行車制動(dòng)模塊獲得駐車制動(dòng)力，然后給螺線管 2080（驅(qū)動(dòng)部件）通電，使挺桿 2081（移動(dòng)部件）移動(dòng)一定距離以鎖定棘輪（鎖定部件），這樣在車輛斷電時(shí)也能保持足夠的制動(dòng)力。此外，在輸出斜齒輪的軸端，執(zhí)行器還配備了一個(gè)快速回位模塊，即扭簧 2090。扭簧的一端固定在外殼上，另一端固定在輸出斜齒輪上。扭簧通過(guò)扭轉(zhuǎn)變形儲(chǔ)存彈性能量，可用于制動(dòng)器的快速釋放。

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圖6. 提出的一種圓盤式EMB致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)?？焖俜祷啬K和駐車制動(dòng)模塊如圖所示，已圈出

除了上述三個(gè)模塊之外，EMB致動(dòng)器還可以包括用于補(bǔ)償制動(dòng)襯里磨損的制動(dòng)間隙補(bǔ)償模塊和傳感器模塊，以及用于檢測(cè)諸如用于精確制動(dòng)力控制的夾緊力等信號(hào)的傳感器模塊。EMB執(zhí)行器的基本配置如圖7所示，包括五個(gè)失調(diào)模塊：行車制動(dòng)模塊、停車制動(dòng)模塊、制動(dòng)間隙補(bǔ)償模塊、快速返回模塊和傳感器模塊。以下章節(jié)將介紹各模塊的功能和六大廠家提出的典型方案。

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圖7. EMB執(zhí)行器的基本配置（圓盤式）

3.1. 按組件

壓力部件布置在制動(dòng)片和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的主軸或螺母之間，以傳遞壓力。

3.1.1.基本形式

大多數(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用帶表面的單一壓制部件的基本形式接觸連接。主軸或螺母固定在制動(dòng)片上，或在中間增加一個(gè)活塞，以間接推動(dòng)制動(dòng)片。

3.1.2.雙按組件

如圖8所示，在箭頭所示的旋轉(zhuǎn)方向上，前緣的壓力會(huì)大于后緣的壓力，導(dǎo)致剎車片磨損不均勻，制動(dòng)力減少。為了解決上述問(wèn)題，德?tīng)柛ＴO(shè)計(jì)了一種雙活塞結(jié)構(gòu)，以調(diào)整壓力的分布，產(chǎn)生均勻可靠的制動(dòng)力[18]。隨后，現(xiàn)代汽車也提出了一個(gè)類似的結(jié)構(gòu)。Mando在兩個(gè)活塞之間增加了一個(gè)浮動(dòng)組件，以實(shí)現(xiàn)相對(duì)浮動(dòng)的[19]，如圖9所示。

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圖8：制動(dòng)片各面的錐形磨損模式（用虛線表示）

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圖9. Mando的浮動(dòng)雙活塞結(jié)構(gòu)

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