汽车底盘故障综合检修项目21汽车线控制动系统简介

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1、1项目21汽车线控制动系统简介21.1线控制动系统的基本概念传统轮式车辆制动系统的气体或液体传输管路长，阀类元件多。对于长轴距或多轴车辆及远距离控制车辆，由于管路长、速度慢，易产生制动滞后现象，制动距离增加，安全性降低，而且制动系统的成本也较高。线控制动系统（BrakebyWire）用电线取代部分或全部制动管路，可省去制动系统的很多阀。在电子控制器中设计相应程序，操纵电控元件来控制制动力的大小及各轴制动力的分配，可完全实现使用传统阀类控制件所能达到的ABS及ASR等功能。线控制动系统目前分为两种类型：一种为电液制动系统EHB（Electro-Hyd

2、raulicBrake)；另一种为电子机械制动系统EMB（Electro-MechanicalBrake）。EHB电液制动系统是将电子与液压系统相结合所形成多用途、多形式的制动系统。EHB由电子系统提供柔性控制，液压系统提供动力。EMB电子机械制动系统则将传统制动系统中的液压油或空气等传力介质完全由电制动取代，是制动控制系统的发展方向。21.2电液制动系统EHBEHB系统是电子与液压系统相结合所形成的多用途、多形式制动系统，由电子系统提供柔性控制，液压系统作为备用系统提供动力，以确保当系统的电子部分出现故障时还能保证系统的制动能力。EHB系统可以看

3、作是EMB系统的一个先期产品，不会得到长期应用，因为它不具备完全电子制动的优点，图21-1为EHB系统示意图。在EHB系统中，制动踏板和制动器之间的液压连接是断开的。带有踏板感觉模拟器和电子传感器的电子踏板模块代替了传统的制动踏板。驾驶员的意图通过“线”传递到液压单元-整合的电子控制单元ECU，而车轮制动与传统的制动一样。EHB系统的电子控制单元接收与制动踏板连接的传感器信号，正常工作情况下备用阀关闭，控制器通过由液压泵驱动的电机进行制动。当控制器处于故障模式时，备用阀打开，常规液压制动系统起作用，进行制动。2321.3电子机械制动系统EMBEMB

4、系统去除了油压系统，由电机产生制动力，其值受电子控制器的控制。EMB系统的电子控制器根据电子踏板模块传感器的位移和速度信号，并且结合车速等其它传感器信号，向车轮制动模块的电机发出信号，控制其电流和转子转角，进而产生所需的制动力，达到制动的目的。在EMB系统中，常规制动系统中的液压系统（主缸、真空增压装置、液压管路等）均被图21-2所示的电子机械系统所代替，而液压盘和鼓式制动器的调节器被电机驱动装置所代替。由于没有备用的机械或液压系统，EMB系统的可靠性变得非常重要，要求系统具有备用的电源（在主电源失效时工作）和冗余的通讯链路（连接制动踏板的三重冗余

5、链路）。EMB系统原液压系统和EHB系统相比，它的控制器采用了高可靠度的总线协议，控制系统采用冗余设计。为减小空间，电子元件可以安装在EMB调节器内。EMB制动控制系统结构图如图21-2所示。45图21-2EMB制动控制系统结构示意图图21-2所示，EMB线控制动系统主要由3部分组成：（1）接收单元。包括制动踏板、踏板行程传感器等。（2）制动控制器（ECU）。ECU接收制动踏板发出的信号，控制制动器制动；接收驻车制动信号，控制驻车制动；接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等；控制车轮制动力，实现防抱死和驱动防滑，并兼顾其它系统的控制。（3）执

6、行单元。包括电制动器或液压制动器等。对于EMB系统，每一个制动执行机构都有自己的动力控制单元，而动力控制单元所需的控制信号（如制动执行机构应该产生的力矩），由中心控制模块来提供。控制单元同样也从执行机构获得反馈回来的信号，如电机转子转角、实际产生力矩、制动垫块和制动盘的触点压力等。中心模块通过不同的传感器（如制动力传感器、踏板位移传感器、轮速传感器等）获取自己所需的变量参数，识别驾驶员的意图，经过处理后发送给每一个车轮，以此来控制制动效果。驾驶员意图来自制动踏板单元，它包括制动踏板、踏板位移传感器、踏板力传感器和踏板力模拟机构。踏板位移传感器和力传

7、感器并不是必须同时存在的。67图21-3EMB电子机械制动系统示意图从图21-3中可看出系统中分为前轴和后轴两套制动回路A、B，每一套回路都有自己的中心控制模块和动力源。动力源为蓄电池1和2。两个中心控制模块相对独立工作，同时也通过双向的信号线互相通讯，在这种结构下，可以做到当其中某一套制动线路失灵或出现故障时，另外一套线路可以照常工作，保证制动的安全性。相对传统的液压制动系统，EMB具有以下主要优点。（1）机械连接少，没有制动管路，结构简洁，体积小。（2）载荷传递平稳、柔和，制动性能稳定。（3）采用机械和电气连接，信号传递迅速，反应灵敏，“路感”

8、好。（4）传动效率高，节省能源。（5）电子智能控制功能强大，可以通过修改ECU中的软件，配置相关的参数来改进制动性能，易于