汽車電控制動系統的技術分析

www.guilinhy.com 來源：汽配110網作者：俠名類別：技術改裝時間：2007-7-12

【正文】

　　電控制動系統的研究已經有近20年的時間，此系統具有制動力矩大、反應迅速以及具有更多輔助功能等特點，目前一些高檔轎車和采用混合動力系統的車輛上已經使用了此系統。相對于電控制動系統，電-液混合制動系統較早地得到了推廣。

　　電-液混合制動系統

　　電-液混合制動系統在制動總泵和制動鉗之間保留了液壓管路，這些管路作為電控制動系統的備份，當電控制動系統出現故障時，備份系統能夠進行傳統的液壓制動。從真正意義上來講，電-液混合制動系統雖然提供了電控制動系統的幾乎所有功能，但如果系統控制單元停止工作，整個制動系統仍然能夠工作，因此這個系統稱為電-液輔助制動系統更合適。在2002年，奔馳E級車上已經使用了電-液混合制動系統。

　　電控制動系統

　　真正的電控制動系統完全使用電能進行驅動，沒有額外的機械液壓式制動系統作為后備制動系統。

　　（1）電控制動系統的組成（圖1）

圖1 電控制動系統

　　①容錯供電系統：工作標準電壓為14 V或42 V，該系統由智能能源分配模塊控制，監測車輛電氣系統和蓄電池的工作狀況。在主電源失效的情況下，它將自動切換到備用電源供電，以保證制動的有效。

　　②制動踏板模擬器：連接在制動踏板后端，代替傳統的制動總泵和真空助力器。踩下制動踏板時，模擬器提供一個可調阻尼負載，可以使駕駛者擁有與液壓制動系統相同的制動感覺。

　　③雙通道數據通訊總線：總線基于高帶寬的CAN總線或FlexRay總線技術，提供可靠和高速的數據傳輸，以滿足各控制單元之間的數據交換需要。

　　④前、后電子機械制動鉗：前制動鉗通常采用固定卡鉗式雙浮動制動盤，后制動鉗通常采用固定卡鉗式單固定盤。

　　⑤制動系統控制單元：此控制單元有3種基本功能。

　　a.控制高等級執行器的復雜制動功能，例如控制ESP牽引力控制系統和ABS系統，并給駕駛者提供電子駐車制動和坡路起步輔助等附加功能。

　　b.網關功能，它能作為CAN總線等其他類型總線的系統接口。

　　c.通過編碼實現系統功能的開啟或關閉。

　　（2）電控制動系統的發展歷程

　　①1994年，由德爾福開發的電子制動系統應用在通用公司的EV1車上，這是全球第一例批量生產的電子制動系統的實際應用。這個系統是由電-液機構控制前車輪，而由單純的電控來制動后車輪，電子制動鉗采用42 V的電壓輸入。

　　②2002年，第二代裝配尺寸非常小的鋁制制動鉗出現，電子制動鉗（圖2）采用內電機滾珠絲杠結構，質量大大減輕，性能得到了優化。

圖2 電子制動鉗

　　③從2004年起，第三代制動器出現，它包括42 V和14 V兩種電源。當時，要采用可控的電流產生足夠的制動力矩仍需42 V電壓，但是除了混合動力車，42 V電壓的系統不被大多數整車制造商所接受。不久，最大扭矩制動系統（MTB）出現，此系統使用雙制動盤（圖3）代替了常見的單制動盤，制動鉗被固定而摩擦盤在夾緊力作用下在一個特殊的輪轂上滑動。同樣的制動力能產生比單碟制動高兩倍的制動力矩，也意味著要產生同樣的制動力矩只需要單碟制動時的一半電流，因此可以由14 V電壓的系統產生。

圖3 雙制動盤（MTB）