汽车智能底盘原理及技术 第3章 线控制动系统.ppt

线控气压制动系统*3.2线控气压制动系统架构底盘域控架构在车辆智能化持续演进的浪潮中，整车电子电气架构正经历由传统集中控制向区域化控制的转变，通过整合车辆驱动、转向、制动、悬架等系统，实现了底盘层面的综合协调控制。*线控电子机械式制动系统4线控电子机械式制动系统*线控电子机械式制动系统：线控电子机械式制动系统（Electro-MechanicalBrakeSystem，EMB）是将传统机械式制动系统与电子控制相结合，它通过电子控制单元（ECU）改变输出电流的大小和方向来实现电机的力矩和运动方向的改变，从而将电机轴的旋转变换为制动钳块的开合。关键零部件为：制动踏板：驾驶员通过踩踏制动踏板来启动制动系统；制动执行器：负责产生制动力的部件，通常由电机、液压缸或者电磁阀组成；传感器：用于感知车辆状态、驾驶员意图等信息，常见的传感器包括制动踏板传感器、车速传感器、转向传感器等；电子控制单元：负责接收传感器信号，并根据这些信息来控制制动执行器产生适当的制动力。线控电子机械式制动系统4.1线控电子机械式制动系统构型*线控电子机械式制动系统的分类：综合考量减速增力机构以及运动转换机构的不同，线控电子机械式制动系统可分为：（1）滚珠丝杠式EMB制动系统（2）楔式自增力式EMB制动系统（3）滚珠坡道式EMB制动系统（4）凸轮式EMB制动系统线控电子机械式制动系统4.1线控电子机械式制动系统构型*Continental提出的滚珠丝杠式线控电子机械式制动系统滚珠丝杠式构型基于多级减速机构实现增转矩的功能，通过滚珠丝杠将旋转运动转换为平移运动，实现制动操作。该系统结合了滚珠丝杠的高精度、高效率传动特性与电子制动系统的智能控制优势。该系统采用中空式电机、行星轮系、内置滚珠丝杠的紧凑结构，并通过电磁阀驱动挺杆，利用滚子-凹槽结构实现驻车锁止。具有如下特点：（1）减速比大、传动效率高；（2）运动平稳、同步性好；（3）制造精度要求高、存在倾斜卡死的问题。滚珠丝杠式EMB制动系统线控电子机械式制动系统*Siemens提出的楔式自增力式EMB楔式自增力式构型，又称电子楔式制动器，利用楔形面的自增力效应产生较大的制动力。Siemens提出的典型构型采用线性驱动单元和多楔形面结构，可以实现双向自增功能。特点：（1）驱动功率需求小、执行器体积小；（2）压紧力分布均匀；（3）增力效果与位移呈非线性关系，同时受磨损、温度等因素影响，控制难度较大。4.1线控电子机械式制动系统构型楔式自增力式EMB制动系统线控电子机械式制动系统*典型的滚珠坡道式EMB滚珠坡道式构型运用滚珠和倾斜的引导坡道实现旋转-平移运动转换，推动活塞移动，从而实现制动夹紧。左侧设计集成了斜齿轮、蜗轮蜗杆、行星轮系，实现了减速增转矩，并通过旋转构件的坡道和滚珠将旋转运动转换为平移运动。该构型能够依靠制动盘反作用力和弹性装置复位。特点：（1）能有效减少电机的运行转数，使用寿命长；（2）旋转-平移运动的转换呈现非线性关系，制动间隙控制精度低，可靠性较差。4.1线控电子机械式制动系统构型滚珠坡道式EMB制动系统线控电子机械式制动系统*该构型整体结构包括电机、多级减速机构、凸轮构件以及支撑滚子。电机输出力矩经过多级减速后传递至凸轮，凸轮旋转压制支撑滚子，实现制动夹紧。此外，驻车功能在该构型中也可以通过电磁阀、挺杆和旋转销-棘爪的锁止结构实现。特点：（1）轴向空间利用较少，结构紧凑；（2）易于实现制动磨损补偿功能；（3）凸轮与支撑件为点或线接触，易于产生磨损，使用寿命短。4.1线控电子机械式制动系统构型凸轮式线控电子EMB制动系统典型的凸轮式EMB线控电子机械式制动系统*工作模式方面，主要通过电子控制单元（ECU）来控制，利用传感器数据来判断制动需求，并通过ECU来调整制动力度和方向，以及通过整车通讯网络来实现智能驾驶功能。根据传动原理的不同，线控电子机械式制动系统又通常被划分为两大技术路线：线性自增力式和非线性增力式EMB制动系统。4.2线控电子机械式制动系统工作原理工作原理线控电子机械式制动系统*该类系统制动器制动力与制动电机输出转矩间的线性对应关系。4.2线控电子机械式制动系统工作原理线性自增力式EMB制动系统当制动电机产生转矩时，该转矩经由一系列精密设计的机械传递组件，实现转矩的逐级放大和转换，最终直接作用于制动摩擦组件，以提供稳定且高效的制动效果。线控电子机械式制动系统*4.2线控电子机械式制动系统工作原理线性自增力式EMB制动系统典型例子ContinentalTeves