２０１９ 年 ５ 月 １０ 日 第３卷 第９期
现代信息科技 Modern Information Technology
May.2019 Vol.3 No.9
汽车线控制动系统关键技术研究分析
王洪涛，王芳，叶忠杰
（浙江交通职业技术学院，浙江 杭州 311112）
摘 要：本文详细介绍了汽车线性制动控制系统组成及发展，并对其原理和特点进行了深入比较。结合目前市场上主流的
中图分类号：U463ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5
文献标识码：A
文章编号：2096-4706（2019）09-0155-03
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｂｒａｋｅ－ｂｙ－Ｗｉｒｅ Ｓｙｓｔｅｍ
WANG Hongtao，WANG Fang，YE Zhongjie （Zhejiang Institute of Communications，Hangzhou 311112，China）
1 线控制动系统
线控制动系统使用电子元件代替传统制动系统中部分或 全部机械部件和阀门，使用电信号通过汽车网络协议来传递 指令，这种传递方式效率高、时间短。除此之外，可以在线 控控制单元中设计相应控制程序，通过控制单元操控电控元 件，取代传统制动系统，通过阀类元件实现的制动功能实现 汽车的有效制动 [2]。
Abstract：This paper introduces in detail the composition and development of automotive brake-by-wire system，and compares its principle and characteristics. Combined with the current mainstream hydraulic brake system on the market，in-depth analysis of the technical problems faced by the automotive brake-by-wire system，and consider the feasibility of EHB and EMB，and then proposed a more practical hybrid line control system（HBBW） based on EHB and EMB. It laid the foundation for the development of future driverless car brake systems.
制动踏板传感器
备用阀
液压泵 M EHB ECU
收稿日期：2019-04-18 基金项目：本文系新能源汽车电控技术 研究应用协同创新中心资助项目（项目编号： 2017XC02）。
前轮
后轮
图 1 EHB 系统示意图
该系统正常工作时，备用阀处于关闭状态，此时汽车制
动踏板与制动器之间的液压管路之间是断开的。ECU 接受
1.2 电子机械制动系统 电子机械制动系统采用电子机械系统，取代了传统制动 系统中的液压系统，四轮的制动执行机构均由独立电动机驱 动。其结构原理图如图 2 所示。 与 EHB 系统相比，EMB 系统采用电机控制制动器， 取代了传统式的液压制动器，完全抛弃了传统油液制动，彻 底实现完全无油液制动，EMB 系统作用在车轮上的制动力 完全由电动机输出，这种制动形式响应快、效率高，但是 EMB 系统要想投入使用，还存在很多问题亟待解决 [4]。
目前，线控制动系统主要有两种类型，一类由传统液 压系统和电子控制单元结合而成，称为电子液压制动系统
（Electro-Hydraulic Brake，EHB）；另一类完全由电子 控制元件与机械部件组成，称为电子机械制动系统（ElectroMechanical Brake，EMB）[3]。
1.1 电子液压制动系统 电子液压制动系统主要元件有传感器、EHB 控制单元 ECU、执行器等。EHB 系统的基本工作原理如图 1 所示。
液压制动系统，深入分析了汽车线控制动系统面临的技术难题，并对电子机械制动和电子液压线性制动系统的可行性作了考量，
提出了更加实用的基于电子机械制动（EHB）和电子液压制动（EMB）的混合线控制动系统（HBBW），为未来无人驾驶汽车
制动系统的发展奠定了基础。
关键词：线控制动；电子机械制动；电子液压制动；混合线控制动系统
Keywords：brake-by-wire；electro-mechanical brake system；electro-hydraulic brake system；hybrid brake by wire system
0引言
德国著名咨询公司罗兰贝格在 2018 年中国汽车新创峰 会上发布的《新趋势下车企未来竞争力报告》指出自动驾驶 将迅速成为现实，而自动驾驶汽车的制动系统优化和改进是 各大车企无法避开的技术问题。科研人员一直寻求新型的制 动方式，随后应用在飞机制动上的线控制动（Brake-ByWire，BBW）技术被引用到汽车上，汽车线控制动技术应 运而生 。 [1-4]
制动踏板 传感器
EMB ECU
MM
MM
前轮
后轮
图 2 EMB 系统示意图
2 线控制动系统特点
与传统制动系统相比，线控制动系统先进性主要体现在 以下几个方面 [5]，如表 1 所示。
表 1 传统制动系统与线控制动系统比较
系统类型 传统制动系统
对比项目
线控制动系统
组成部件
机械管件、阀门、 电机、总线、控制
油管等
系统
指令传输方式
液压系统
通讯协议、电信号 传递
响应速度
慢
快
车辆结构
复杂
简单
制动距离
长
短
安全性能
差
高
与其他系统协同
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并处理来自踏板感觉模拟器和电子传感器的传感器信号来判 断驾驶员的制动意图，然后通过电机驱动液压泵进行制动。 当电子制动系统发生故障时，备用阀开启，EHB 系统变成 传统的液压系统，从而也可以实现汽车安全制动。