EMB初探

电子机械制动(Electro-Mechanical-Brake，EMB)系统作为线控制动的主要分支，其结构简单，且易于结合多种制动控制算法，能够达到更好的制动效果，是汽车制动系统未来的发展方向。

针对EMB系统研究自上个世纪九十年代开始，最早应用于飞行器降落时的制动装置，后来才慢慢转化运用到汽车上来。EMB与传统的制动系统有着极大的差别，它采用控制单元之间的电信号连接来控制和驱动执行机构，取代了传统的机械和液压驱动，克服了传统的液压制动系统制动传输管路长，制动速度慢，制动滞后等缺点，简化了汽车制动系统的结构，减少了整车的质量。同时EMB系统在安全性、响应性、操控性等多个方面提供了显著的改进。安全性方面，EMB消除了液压制动系统的延迟，有助于减少制动距离，且能独立控制每个车轮的制动力，更提高了车辆在制动时的稳定性，特别是在湿滑或复杂路面上。响应速度方面，电子控制提供了更直接、更线性的制动感觉，消除了液压制动的延迟和波动，达到了零拖滞。操控性方面，在动态驾驶条件下，可根据动态和路面情况来调整每个车辆的制动力，结合更快的响应速度和更精确的控制能为驾驶员提供更佳的驾驶体验。‌另外在电动汽车中，EMB也可在制动时回收能量，将其转换为电能储存起来，从而提高能源效率，延长续驶里程。

       EMB系统是由控制器和执行器两部分组成，其中，执行器包括驱动电机、减速增距装置和运动转换机构3个部分组成。而控制器作用是控制电机的转动，运动转换机构作用是将旋转运动转变为平移运动，使经过加速增距装置的力矩转换成推动制动盘垫片的压紧制动力，从而达到制动的效果。

EMB制动系统一次完整的控制过程分为三个阶段。第一阶段，制动间隙消除阶段，控制电机迅速提高到最高转速，推动制动垫片压向制动盘，消除制动间隙。第二阶段，制动压力跟随阶段，控制制动夹紧力以提供所需的制动力，此时制动压力与电机驱动电流成正比，电机电流越大，电机力矩越大，制动力越大。第三阶段，制动间隙控制阶段，制动夹紧力消除后，将驱动电机反转，恢复制动垫片与制动盘之间的制动间隙。综上3个阶段，EMB执行器在整个制动过程中，负载变化很大，并且各个阶段的主要控制目标不同，控制要求也不同。

基于此，MXD深入研究制动过程中各阶段特性，根据目标制动压力、反馈制动压力、电机转角位置3个参数的变化，将各阶段采取分段控制。消除制动间隙阶段采用“转速-电流”双环PID控制，使电机转速尽可能提高，减小执行器的启动时间，增大电流，提高电机的启动速度。在压力跟随阶段，执行器压力增大，电机基本处于堵转状态，转速较低，此阶段主要侧重制动压力的控制，采用“压力-电流”双环PID控制，使制动压力尽可能提高，在制动压力未达到目标制动压力时，利用电机的过载能力，尽快提升制动压力。制动间隙控制阶段，利用转速传感器测量制动间隙，根据转速传感器转角位置，执行器特性，计算出执行器之间的传动间隙，利用PWM控制输出，使电机反转一定的角度达到设计制动间隙值，并正转一定的角度达到预消除制动间隙，避免影响下一次执行器起作用时间。同时，为了防止电机反转过程中发生突发性制动，MXD也在算法中设置了制动最高优先级策略，且由于制动间隙采用传感器反馈控制，也可实现制动盘磨损后的间隙补偿功能。

综上，MXD致力于研究EMB各阶段精细控制，能有效的提高EMB系统性能品质，对提高汽车的制动性和安全性有着重要的意义。后期MXD将继续深耕与其他车辆系统的无缝集成，为客户提供更多丰富的EMB扩展功能。

MXD电子机械制动器，我们在行动…