自从汽车诞生以来,制动系统成为保障汽车安全驾驶最重要的一项主动安全系统。制动系统的工作原理是通过固定件(制动钳或制动蹄)与运动件(制动盘或制动鼓)相互摩擦,进而阻止车轮转动。
汽车在行驶过程中,采用行车制动(刹车踏板)进而使汽车减速停车。液压制动仍是目前最可靠、最经济的制动形式,且在轻型车中广泛使用。液压制动以帕斯卡定律为原理,驾驶员通过踩下制动踏板,踏板力传递给与制动踏板相连推杆后的真空助力器上,通过真空助力器放大踏板力,推动制动主缸活塞运动,制动液被等量送往各个制动器,制动液推动活塞使制动器夹紧制动盘产生摩擦力,进而控制汽车减速直至停车。
20世纪80年代,伴随电子技术发展,防抱死制动系统集成加入行车制动系。ABS控制器依据ECU指令调节制动力,进而保持滑移率在20%左右,以保证车轮与路面有良好的纵向、侧向附着力,防止汽车在制动过程中侧滑、甩尾、失去转向能力等现象发生。
由于新能源车无内燃机产生真空,为解决液压制动系统中的真空助力问题,电子液压制动EHB普及应用到新能源汽车上。EHB控制系统原理图如图3所示,集成踏板位移传感器、踏板感觉模拟器精准感知驾驶员控制制动踏板的轻重缓急,转化为电信号传递给电子控制单元,根据不同工况调节车轮的制动压力。与传统真空助力制动系统相比,线控电子液压制动系统具有高度集成、提高空间利用率、制动性能与发动机互不干涉等特定,并提高了制动安全性。
电子液压制动EHB的发展为电子机械制动EMB打下基础,EMB完全实现了电子化,并替代了传统的制动液和液压部件,由于制动力矩通过安装在轮胎周围的电机驱动执行机构而产生,因此简化了制动系统的结构,并便于布置、装配和维修。
相比传统制动系统,目前EMB制动系统具有很多优势,如结构简单、反应时间短、相对环保等。但同样也有诸多亟待解决的问题,如系统供电稳定性、高温下的工作稳定性、电磁干扰,以及高配比的传感器及控制芯片,研发投入及高性能配件导致了成本居高不下,市场份额占比不高。