电子机械制动系统关键技术研究进展

1

作者 赵立金 杨世春 曲婧瑶 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1037-1047,共11页

电子机械制动系统(electro-mechanical brake,EMB)是真正意义上的纯线控制动,完全摒弃液压/气压装置,实现人车解耦、更高的响应速度、更精准的制动力控制,是高级别自动驾驶技术的理想制动执行机构,然而由于系统可靠性、功能安全及成本... 电子机械制动系统(electro-mechanical brake,EMB)是真正意义上的纯线控制动,完全摒弃液压/气压装置,实现人车解耦、更高的响应速度、更精准的制动力控制,是高级别自动驾驶技术的理想制动执行机构,然而由于系统可靠性、功能安全及成本等原因仍未规模量产应用。分析EMB的技术发展现状及典型系统结构,比较线性自增力式和非线性增力式两大技术路线,介绍基于楔形自增力结构的电子楔式制动器(electronic wedge brake,EWB)及混合EMB系统,并探讨其在自动驾驶环境下的适用性。针对EMB系统关键技术,重点研究了系统架构、电控单元、通信架构、失效模式等冗余设计方案,以及无传感器夹紧力估算方法的夹紧力控制技术,并对其后续产业化应用所面临的挑战进行了分析和后续研究展望。 展开更多

关键词 电子机械制动 系统构型 冗余设计 夹紧力控制 功能降级

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汽车电子机械制动系统的ABS自抗扰控制 被引量：4

2

作者 潘公宇 徐豪晖 +2 位作者 刘志强 徐德胜 王振 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第6期55-62,共8页

为解决传统车辆液压制动系统响应滞后、ABS存在滑移率非线性等问题,设计了一种“行星齿轮减速机构+滚珠丝杠+活塞”的电子机械制动执行器方案,提出一种基于滑移率的ABS自抗扰控制策略,使电子机械制动系统能够快速、准确地调节各个车轮... 为解决传统车辆液压制动系统响应滞后、ABS存在滑移率非线性等问题,设计了一种“行星齿轮减速机构+滚珠丝杠+活塞”的电子机械制动执行器方案,提出一种基于滑移率的ABS自抗扰控制策略,使电子机械制动系统能够快速、准确地调节各个车轮的制动力,有效满足ABS的要求。运用Matlab/Simulink验证执行器的响应性能,分别在2种路面工况下进行ABS制动过程的仿真。研究结果表明:自抗扰控制对于系统内外部扰动具有较强的鲁棒性,能保证车辆的前、后轮滑移率更快稳定在目标滑移率处,有效减少了车辆的制动时间与制动距离。 展开更多

关键词 电子机械制动 防抱死制动系统 自抗扰控制 滑移率

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电子机械制动夹紧力闭环控制策略研究

3

作者 营江澎 孙有平 +2 位作者 吴光庆 陈鹏宇 季宏春 《现代制造工程》 北大核心 2025年第7期48-56,共9页

为了提高汽车电子机械制动系统的动态响应特性及可靠性,在分析了电子机械制动系统工作原理的基础上,使用Matlab/Simulink和AMESim软件分别建立了永磁同步电机磁场定向控制仿真模型和机械执行机构物理模型,提出了基于期望夹紧力的转角预... 为了提高汽车电子机械制动系统的动态响应特性及可靠性,在分析了电子机械制动系统工作原理的基础上,使用Matlab/Simulink和AMESim软件分别建立了永磁同步电机磁场定向控制仿真模型和机械执行机构物理模型,提出了基于期望夹紧力的转角预测前馈和模糊PID反馈的闭环控制策略。基于AMESim与Matlab/Simulink软件搭建联合仿真平台,采用阶跃信号、方波信号和梯形信号分别模拟车辆紧急制动、频繁制动和常规制动工况,进行仿真对比分析,验证了该夹紧力闭环控制策略的有效性。仿真结果表明,相比传统方法,该策略显著提高了系统的动态响应速度和控制精度。 展开更多

关键词 电子机械制动系统 联合仿真 转角预测 模糊PID控制

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有轨电车电子机械制动系统夹紧力控制优化方法

4

作者 赵逸云 林辉 李兵强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期141-151,共11页

针对有轨电车电子机械制动(EMB)系统,提出一种夹紧力控制优化方法。首先建立EMB系统的数学模型,依据其物理结构及刚度非线性特性,将控制器设计为夹紧力控制层与转速控制两级控制结构。针对夹紧力控制层,仅考虑间隙消除与夹紧力的跟踪控... 针对有轨电车电子机械制动(EMB)系统,提出一种夹紧力控制优化方法。首先建立EMB系统的数学模型,依据其物理结构及刚度非线性特性,将控制器设计为夹紧力控制层与转速控制两级控制结构。针对夹紧力控制层,仅考虑间隙消除与夹紧力的跟踪控制,采用速度曲线规划与夹紧力非线性PI控制相结合,以在期望时间内实现制动间隙快速消除;针对控制层,将系统中存在不确定扰动等效于综合干扰项,提出一种自适应增益超螺旋算法(AGSTA),提高了电机控制层对未知干扰的鲁棒性及速度跟踪的快速性,减小转速超调,使EMB系统的夹紧力保持一致。仿真及实验结果表明,所提出的夹紧力控制优化方法能够有效地改善系统的控制性能。 展开更多

关键词 有轨电车 电子机械制动系统 夹紧力控制 无刷直流电机 Super-Twisting算法

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电子机械制动系统制动执行器建模与试验 被引量：16

5

作者 沈沉 王军 林逸 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期30-33,共4页

电子机械制动系统以电驱动元件为制动执行器,取代传统的液压或气压制动执行器。阐述了电子机械制动系统的结构组成、工作原理及电子机械式制动执行器的结构,建立了制动执行器的数学模型,并对制动执行器原理机进行了试验验证。

关键词 电子机械制动系统 制动执行器 数学模型

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新型汽车电子机械制动系统建模仿真与实验研究 被引量：16

6

作者 傅云峰 王维锐 葛正 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期702-709,共8页

线控制动技术是未来汽车制动技术的发展方向,引起了国内外汽车制造商的广泛关注。针对现有汽车电子机械制动系统缺少GB12676—2014中规定的制动磨损补偿装置,创新设计了一种具有间隙自动调节功能的新型汽车电子机械制动系统。在MATLAB/S... 线控制动技术是未来汽车制动技术的发展方向,引起了国内外汽车制造商的广泛关注。针对现有汽车电子机械制动系统缺少GB12676—2014中规定的制动磨损补偿装置,创新设计了一种具有间隙自动调节功能的新型汽车电子机械制动系统。在MATLAB/Simulink中建立汽车电子机械制动系统的驱动电机、电机摩擦、蜗轮蜗杆、滚珠丝杠、负载的数学模型。搭建制动系统实验台,测试分析了系统在阶跃、三角波、方波、正弦信号下仿真与实验的制动性能区别,测试对比了系统在有/无间隙自动调节功能下的制动性能。实验结果显示,系统启动电流具有"尖峰"特性,制动正压力反应灵敏,可以满足制动要求。通过参数关系分析,得出制动正压力与堵转电流成线性关系,制动正压力与丝杠位移(电机转角)满足三次多项式的参数关系。仿真与实验结果验证了所建数学模型的正确性,所得到的参数关系可以为减少力传感器等装置的制动系统提供理论依据。所设计的间隙自动调节功能可以有效保障每次制动时制动间隙和制动响应时间的一致性,进一步提高制动系统的安全性能。 展开更多

关键词 汽车电子机械制动系统 制动性能 参数关系 间隙自动调节 实验验证

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汽车电子机械制动系统制动执行器的研究 被引量：10

7

作者 张立新 田有为 沈沉 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第12期50-52,共3页

制动系统在汽车的安全方面扮演着至关重要的角色。电子机械制动系统,以电驱动元件为制动执行器,取代传统的液压或气压制动执行器,是一种全新的制动理念。介绍了电子机械制动系统的结构组成、工作原理及性能特点,对电子机械式制动执行器... 制动系统在汽车的安全方面扮演着至关重要的角色。电子机械制动系统,以电驱动元件为制动执行器,取代传统的液压或气压制动执行器,是一种全新的制动理念。介绍了电子机械制动系统的结构组成、工作原理及性能特点,对电子机械式制动执行器的结构及设计进行了分析。 展开更多

关键词 电子机械 制动系统 制动执行器 汽车 工作原理

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新型电子机械制动系统设计 被引量：7

8

作者 苏磊 葛友华 王斌 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第1期124-128,共5页

阐述了电子机械制动系统主要结构,选用控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线为系统总线网络,选用STC90C516RD+系列单片机、AQMD2410NS电动机驱动器和合适规格的传感器,并设计了制动踏板。各器件之间正确相连后与制动执行机... 阐述了电子机械制动系统主要结构,选用控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线为系统总线网络,选用STC90C516RD+系列单片机、AQMD2410NS电动机驱动器和合适规格的传感器,并设计了制动踏板。各器件之间正确相连后与制动执行机构和制动盘连接,搭建电子机械制动系统实物样机并进行实验。通过PC分析得出踏板位移与电动机电枢电压、输出力矩之间的关系曲线,以及制动执行机构负载特性曲线。结果表明样机装置性能安全可靠,为新能源电动汽车制动系统研究提供了理论依据。 展开更多

关键词 电子机械制动系统 CAN总线 连接 实物样机

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基于微机电技术的电子机械制动控制系统设计——评《机电设备电气控制技术基础》 被引量：1

9

作者 李立尧 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第9期I0002-I0003,共2页

汽车是我们生活的必需用品,在为我们的生活提供便利的同时,也带来了一系列问题——交通事故导致的人员伤亡和财产损失以及环境问题,因此“安全、环保、节能”是汽车行业发展的永恒主题。伴随着电子和传感技术的迅速发展,汽车的电子化和... 汽车是我们生活的必需用品,在为我们的生活提供便利的同时,也带来了一系列问题——交通事故导致的人员伤亡和财产损失以及环境问题,因此“安全、环保、节能”是汽车行业发展的永恒主题。伴随着电子和传感技术的迅速发展,汽车的电子化和自动化程度越来越高,人们对汽车的舒适度、安全性和操作简易性提出了新要求。电子机械制动控制系统是汽车的主要系统,电子机械制动控制系统性能的好坏直接关系车主和行人的生命安全。汽车制动系统以响应越快、制动距离越短和越安全为发展目标,经历了从机械制动系统到液压制动系统到电子机械制动控制系统(EMB)的发展历程。电子机械制动控制系统(EMB)是一种采用电子和机械结合进行制动的方式,主要由电机、电源、导线、运动运转装置、传感器和ECU组成,具有制动性能稳定、质量轻、反应迅速等特点。 展开更多

关键词 汽车制动系统 液压制动系统 制动距离 电子机械制动 制动性能 机械制动系统 机械结合 传感技术

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汽车电子机械制动系统设计与研究 被引量：5

10

作者 侯泽鑫 《湖北农机化》 2019年第24期160-160,共1页

汽车操作系统中电子机械制动系统是重要的组成部分,汽车的制动性能就是由制动系统决定的,制动系统主要是围绕电机进行,电机中分布有很多电子元件,依赖于数学模型等的建立,实现汽车制动,制动执行器是执行制动命令的装置,研究和分析电子... 汽车操作系统中电子机械制动系统是重要的组成部分,汽车的制动性能就是由制动系统决定的,制动系统主要是围绕电机进行,电机中分布有很多电子元件,依赖于数学模型等的建立,实现汽车制动,制动执行器是执行制动命令的装置,研究和分析电子机械制动系统的设计对于研究汽车性能,保证汽车行车安全具有十分现实的意义。本文对传统汽车制动系统存在的问题进行了分析,对电子机械制动系统工作原理进行了阐述,对汽车电子机械制动系统设计与仿真进行了剖析。 展开更多

关键词 电子机械 制动系统 设计研究

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汽车电子机械制动系统的设计 被引量：5

11

作者 张长璞 《南方农机》 2017年第20期46-46,共1页

汽车电子机械制动技术(EMB),作为汽车线控制动技术的分支,是全新的制动理念,具备非常明显的优势和发展前景,变为国内外汽车制动行业的研究重点。因此文章具体介绍汽车电子机械制动系统设计。

关键词 汽车 电子机械制动系统 设计

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基于CAN总线的汽车电子机械制动系统设计研究 被引量：3

12

作者 陈梦龙 王勇 《南方农机》 2019年第16期139-140,共2页

汽车安全性能的保障是未来汽车研发的重要方向之一。文章采用电子机械制动,提高汽车整体制动性能,改变传统汽车制动系统中存在的相应速度慢、线路复杂、制动效果无法达到社会发展的要求等问题,基于CAN总线系统,对汽车电子机械制动系统... 汽车安全性能的保障是未来汽车研发的重要方向之一。文章采用电子机械制动,提高汽车整体制动性能,改变传统汽车制动系统中存在的相应速度慢、线路复杂、制动效果无法达到社会发展的要求等问题,基于CAN总线系统,对汽车电子机械制动系统进行模块化设计,达到智能化、一体化控制的目的,极大地提高了汽车驾驶的安全性。 展开更多

关键词 CAN总线 电子机械制动系统 汽车

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汽车电子机械制动系统的设计研究 被引量：2

13

作者 章峰 《湖北农机化》 2018年第12期72-72,共1页

本文基于汽车电子机械制动系统的研究,对制动系统进行了科学研究,通过标准化的系统设计,使其可以满足制动的客观需求。

关键词 汽车设备 电子机械 制动系统 系统设计

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电子机械制动系统研究与设计 被引量：1

14

作者 周杰辉 《南方农机》 2018年第13期168-168,共1页

21世纪电子系统是发展最快、影响范围最广的技术之一,生产、生活、军事、管理等各个领域,都离不开电子技术。在汽车制动方面,电子机械技术有较好的发展前景,其中电子机械制动系统将取代手动控制,更加人性化。

关键词 电子机械 制动系统 emb

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电子机械制动器构型及控制技术发展现状 被引量：8

15

作者 熊璐 李聪聪 +3 位作者 卓桂荣 程玉林 乔乐 王心坚 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期2187-2199,2250,共14页

电子机械制动(EMB)作为真正意义上的线控制动,具有系统结构精简、制动响应迅速等诸多优势。为了对EMB构型的研发现状进行全面梳理,本文在大量专利调研的基础上对各种构型的发展和产业化进程进行了总结,并对滚珠丝杠、楔式自增力、滚珠... 电子机械制动(EMB)作为真正意义上的线控制动,具有系统结构精简、制动响应迅速等诸多优势。为了对EMB构型的研发现状进行全面梳理,本文在大量专利调研的基础上对各种构型的发展和产业化进程进行了总结,并对滚珠丝杠、楔式自增力、滚珠坡道和凸轮4种基本构型方案进行了分析和对比。针对执行器非线性特性和慢时变参数摄动下的控制难题,本文首先对各种执行器建模方法进行了整理,然后以有无压力传感器为分类依据,从基于夹紧力反馈值的控制和基于夹紧力估计值的控制两大层面分别对国内外的研究进展进行综述。最后,提出了对于执行器构型设计、夹紧力控制以及整车协调冗余控制的发展展望。 展开更多

关键词 线控制动 电子机械制动(emb) 构型 夹紧力控制 夹紧力估计

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电子机械制动器间隙调整控制策略研究 被引量：15

16

作者 葛正 王维锐 王俊鼎 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期138-144,共7页

为了解决现有电子机械制动器(EMB)的间隙调整需要附加机械调节机构或传感检测装置,导致制动器体积增大、成本提高等问题,通过对制动器及制动过程的建模,分析电机电流与制动过程的对应关系,提出基于电流信号识别制动过程临界点的间隙调... 为了解决现有电子机械制动器(EMB)的间隙调整需要附加机械调节机构或传感检测装置,导致制动器体积增大、成本提高等问题,通过对制动器及制动过程的建模,分析电机电流与制动过程的对应关系,提出基于电流信号识别制动过程临界点的间隙调整控制策略.该策略通过电机电流对时间的微分信息,分别识别出摩擦片与制动盘接触和分离的两个临界点.通过控制电机转速,令制动时制动片与制动盘迅速接触,并在缓解后留下固定的制动间隙.理论分析和实验结果表明,该策略可以准确地控制制动器的制动间隙,消除制动片磨损对制动间隙的不利影响,制动力输出响应时间明显缩短,为电子机械制动器的间隙调整提供一种低成本解决方案. 展开更多

关键词 电子机械制动器(emb) 间隙调整 控制策略 临界点

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汽车电子机械制动器的效能分析 被引量：5

17

作者 何仁 金文伟 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第3期201-204,共4页

为了分析电子机械制动器(electromechanical bloking,简称EMB)的制动效能,建立了电子机械制动器的数学模型和在水平路面上汽车制动时整车动力学模型,运用MATLAB/SIMULINK仿真软件对电子机械制动器和液压制动器(hydraulic braking简称HB... 为了分析电子机械制动器(electromechanical bloking,简称EMB)的制动效能,建立了电子机械制动器的数学模型和在水平路面上汽车制动时整车动力学模型,运用MATLAB/SIMULINK仿真软件对电子机械制动器和液压制动器(hydraulic braking简称HB)的制动性能进行了比较.结果表明:电子机械制动器的制动效能明显优于传统的液压制动器,为电子机械制动器工程开发提供了理论依据. 展开更多

关键词 电子机械制动器 系统仿真 制动器模型

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电子机械制动器的间隙调控方法 被引量：9

18

作者 刘志强 陈玉锦 陈林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1478-1487,共10页

为解决现有电子机械制动器(EMB)的间隙调控主要依靠附加机械自动调整机构或采用多种传感器引起的体积增大、结构复杂、成本提高等问题,给出一种EMB的设计方案,并提出一种利用电机转速与电流变化信号分别识别制动摩擦片与制动盘的接触临... 为解决现有电子机械制动器(EMB)的间隙调控主要依靠附加机械自动调整机构或采用多种传感器引起的体积增大、结构复杂、成本提高等问题,给出一种EMB的设计方案,并提出一种利用电机转速与电流变化信号分别识别制动摩擦片与制动盘的接触临界点与分离临界点的间隙调控策略。建立数学模型,并在MATLAB/Simulink环境下对所设计的EMB进行仿真分析。其控制系统采用基于压力环、转速环、电流环的PID三闭环控制策略,仿真与实验结果表明:该EMB与间隙调控策略能够精确保证制动间隙,有效减小了达到目标夹紧力和制动间隙消除的时间,实现较好的制动效果,并验证了设计方案的合理性。 展开更多

关键词 电子机械制动器 emb设计 PID三闭环控制 间隙调控

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汽车电子机械制动系统的设计与仿真探讨

19

作者 武震 《河北农机》 2021年第8期106-107,共2页

随着社会经济的不断发展,我国各行各业也在不断发展之中,尤其是汽车行业发展迅速。汽车是人们生活中使用最为广泛的交通工具之一,随着人们生活质量的不断提高,人们对汽车的性能要求也在不断提高,加大对汽车进行电子机械制动系统设计和... 随着社会经济的不断发展,我国各行各业也在不断发展之中,尤其是汽车行业发展迅速。汽车是人们生活中使用最为广泛的交通工具之一,随着人们生活质量的不断提高,人们对汽车的性能要求也在不断提高,加大对汽车进行电子机械制动系统设计和仿真研究成为现阶段检验汽车安全性和稳定性的有效保证。当前汽车的安全标准越来越高,决定汽车安全性能的一个关键指标就是机械制动系统,这在汽车设计中是非常关键的,我们只有设计好这个系统,才能确保汽车生产企业安全稳定的运行下去。科技所提升,汽车电子机械制动系统的设计水平也在不断提升,当前汽车制动控制系统更加高效,装置更加新颖,汽车生产厂家要加大开发力度,不断优化电子机械制动系统的设计。本篇论文主要讲的是汽车电子机械制动系统的设计和仿真。 展开更多

关键词 汽车 电子机械 制动系统 设计 仿真

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基于整车动力学的EMB线控制动系统功能安全概念设计

20

作者 狄亚格 周健 +5 位作者 陆杰 秦嘉 魏妤沁 王淙进 郝朝阳 缪雪龙 《汽车安全与节能学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期830-838,共9页

为了提高面向智能车辆的电子机械制动(EMB)系统的安全性与鲁棒性,开展了相应的功能安全概念设计。在ISO 26262标准的基础上,并结合产品开发现状,采用故障注入的仿真方法,获得了车身在EMB失效时的运行规律,为故障发生时危害的严重度和可... 为了提高面向智能车辆的电子机械制动(EMB)系统的安全性与鲁棒性,开展了相应的功能安全概念设计。在ISO 26262标准的基础上,并结合产品开发现状,采用故障注入的仿真方法,获得了车身在EMB失效时的运行规律,为故障发生时危害的严重度和可控性评判提供了数据支撑,有效解决了EMB系统数据库不足的问题,并实现了严重度和可控性的量化分析。开展了危害分析与风险评估(HARA),得到了10个功能安全目标及其对应的汽车安全完整性等级(ASIL),制定了EMB系统的功能安全架构和需求。结果表明:本概念分析方法,可为其它全新智能驾驶电子系统的功能安全开发,提供参考。 展开更多

关键词 智能车辆 电子机械制动(emb) 功能安全 汽车安全完整性等级(ASIL) 概念设计

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