制动灯开关

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新能源汽车电制动简述

概述：全文共5部分。第一部分，纯电动汽车制动系统概

述，主要介绍电动真空助力系统的主要组成元件和工作原理；

第二部分，混合动力汽车制动系统，主要介绍混合动力汽车电

子制动控制系统的主要组成元件和工作原理；第三部分，制动

能量回收系统，主要介绍制动能量回收系统的原理和能量回收

模式；第四部分，拓展知识，主要介绍EMB电子机械制动系统、

brake-by-wire的发展简介；第五部分，案例，主要介绍本田

第四代IMA混合动力系统的制动能量回收系统控制；第六部，

传统汽车刹车系统，主要介绍鼓式和盘式刹车。

一、纯电动汽车制动系统

纯电动汽车采用的液压制动系统与传统汽车基本结构区别

不大，但是在液压制动系统的真空辅助助力系统和制动主缸两

个部件上存在较大的差异。

绝大多数的汽车采用真空助力伺服制动系统，人力和助力

并用。真空助力器利用前后腔的压差提供助力。传统汽车真空

助力装置的真空源来自于发动机进气歧管，真空度负压一般可

达到0.05～0.07MPa。对于纯电动汽车由于没有发动机总成即没

有了传统的真空源，仅由人力所产生的制动力无法满足行车制

动的需要，通常需要单独设计一个电动真空泵来为真空助力器

提供真空源。这个助力系统就是电动真空助力系统，即EVP系

统（ElectricVacuumPump，电动真空助力）。

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如图1所示，电动真空助力系统由真空泵、真空罐、真空

泵控制器（后期集成到VCU整车控制器里）以及与传统汽车相

同的真空助力器、12V电源组成。

电动真空助力系统的工作过程为：当驾驶员起动汽车时，

车辆电源接通，控制器开始进行系统自检，如果真空罐内的真

空度小于设定值，真空罐内的真空压力传感器输出相应电压信

号至控制器，此时控制器控制电动真空泵开始工作，当真空度

达到设定值后，真空压力传感器输出相应电压信号至控制器，

此时控制器控制真空泵停止工作。当真空罐内的真空度因制动

消耗，真空度小于设定值时，电动真空泵再次开始工作，如此

循环。

（一）电动真空助力系统的主要组成元件

以下介绍电动真空助力系统的主要组成元件。

（1）真空泵

真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被

抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲，真空泵

3

是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置，

汽车上通常采用如图2所示的电动真空泵。

图2北汽EV系列车型真空泵

（2）真空罐

真空罐用于储存真空，并通过真空压力传感器感知真空度

并把信号发送给真空泵控制器，如图3所示。

图3真空罐（电线插头位置为真空压力传感器）

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（3）真空泵控制器

真空泵控制器是电动真空系统的核心部件。真空泵控制器

根据真空罐真空压力传感器发送的信号控制真空泵工作，如图4

所示。

图4真空泵控制器

（二）电动真空助力系统的工作原理

以下介绍真空泵控制器对电动真空系统的控制原理。

（1）电动真空助力系统性能参数见表1

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（2）真空泵起动策略

当驾驶员起动车辆时，12V电源接通，电子控制系统模块开

始自检，如果真空罐内的真空度小于设定值，真空压力开关处

于常开状态，此时电动真空泵开始工作，当真空度大于设定值

时，真空压力开关或传感器处于常闭状态，电子延时模块立即

进入延时工作模式，15s左右延时时间停止。此时真空罐内的真

空度达到设定值，电机工作励志 停止工作，当真空罐内的真空度因制动

消耗，真空度小于设定值时，真空压力开关或传感器再次处于

常开状态，电动真空泵再次开始工作，如此循环。

（3）真空泵工作原理

电线连接好后，接通12V直流电源，控制器接通真空泵电

机开始工作，当真空度达到－55kPa时真空压力开关闭合，输出

高电平信号给控制器，控制器在接收到信号后延时10s，电机停

止工作。

二、混合动力汽车制动系统

以典型的丰田普锐斯混合动力汽车的THS-II（第二代再生

制动）制动系统为例，介绍混合动力汽车的制动系统。

丰田普锐斯混合动力汽车的THS-II制动系统属于ECB（电

子控制制动）系统。THS-II制动系统可根据驾驶员踩制动踏板

的程度和所施加的力计算所需的制动力。然后，此系统施加需

要的制动力（包括再生制动力和液压制动系统产生的制动力）

并有效地吸收能量。

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THS-II制动系统的组成包括制动信号输入、电源和液压控

制部分，取消了传统的真空助力器。正常制动时，主缸产生的

液压力换成液压信号，而不是直接作用在轮缸上，通过调整作

用于轮缸的制动执行器上液压源的液压获得实际控制压力。

THS-II制动系统组成，如图5所示。

图5THS-II制动系统组成

ECBECU和制动防滑控制ECU集成在一起，并和液压制动系

统（包括带EBD的ABS、制动助力和VSC＋）一起对制动进行综

合控制。

VSC＋系统除了有正常制动控制VSC功能外，还能根据车辆

行驶情况和EPS配合，提供转向助力来帮助驾驶员转向。

THS-Ⅱ系统采用电动机牵引控制系统。该系统不但具有旧

车型上的THS系统拥有的保护行星齿轮和电动机的控制功能，

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而且还能对滑动的车轮施加液压制动控制，把驱动轮的滑动减

小到最低限度，并产生适合路面状况的驱动力。THS-Ⅱ系统制

动系统的功能，见表2。

（一）混合动力汽车电子制动控制系统的主要组成元件

ECB（电子控制制动）系统的主要部件有：制动踏板行程传

感器、制动灯开关、行程模拟器、制动防滑控制ECU、制动执行

器、制动主缸、备用电源装置。丰田普锐斯混合动力汽车的主

要制动组件位置，如图6所示。混合动力制动系统的主要部件，

如图7所示。

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图6普锐斯混合动力汽车主要制动组件

图7混合动力制动系统的主要部件

（1）制动踏板行程传感器和制动灯开关

制动踏板行程传感器和制动灯开关，如图8所示。

制动踏板行程传感器直接检测驾驶员踩下制动踏板的程

度。此传感器包括触点式可变电阻器，它用于检测制动踏板行

程踩下的程度并发送信号到制动防滑控制ECU，信号采用反向冗

余设计。制动灯开关的作用与传统汽车相同，作为控制制动灯

及制动踏板动作信号。

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图8制动踏板行程传感器

（2）行程模拟器

行程模拟器如图9所示，制动时根据踏板力度产生踏板行

程。行程模拟器位于主缸和制动执行器之间，它根据制动中驾

驶员踩制动踏板的力产生踏板行程。行程模拟器包括弹簧系数

不同的两种螺旋弹簧，具有对应于主缸压力的两个阶段的踏板

行程特征。

图9行程模拟器

（3）制动防滑控制ECU

汽车制动防滑控制系统是制动防抱死系统和驱动防滑系统

的统称。制动防滑控制ECU处理各种传感器信号和再生制动信

号以便控制再生制动联合控制、带EBD的ABS、VSC＋制动助力

和正常制动。根据各传感器信号来判断车辆行驶状况，并控制

制动执行器。

（4）制动执行器

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制动执行器如图10所示，包含以下部分：

（5）制动主缸

混合动力汽车取消了传统汽车制动主缸上的真空助力器，

采用了电动机液压助力。制动主缸仍采用双腔串联形式，一旦

电动雾霾的英语 机液压助力失效，制动主缸的前腔和后腔将分别对汽车的

左前轮和右前轮进行制动，所以这个主缸也成为前轮制动主缸。

（6）备用电源装置

如图11所示，备用电源装置用以保证给制动系统稳定的供

电，该装置包括28个电容器电池，用于储存车辆电源（12V）

提供的电量。当车辆电源电压（12V）下降时，电容器电池中的

电就会作为辅助电源向制动系统供电。关闭电源开关后，HV系

统停止工作时，存储在电容器电池中的电量被释放。维修中电

源开关关闭后，备用电源装置就处于放电状态，但电容器中仍

有一定的电压。在从车辆上拆下备用电源装置或将其打开检查

盒内部之前，一定要检查它的剩余电压，如有必要则将其放电。

图11备用电源装置

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（二）混动汽车制动系统的工作原理

电源开关（电源信号）打开后，蓄电池向控制器供电，控

制器开始工作，此时EMB信号灯显示系统应正常工作。驾驶员

进行制动操作时，首先由电子制动踏板行程传感器探知驾驶员

的制动意图（踏板速度和行程），把这一信息传给ECU。ECU汇

集轮速传感器、制动踏板行程传感器等各路信号。根据车辆行

驶状态计算出每个车轮的最大制动力。再发出指令给执行器（电

机），让其执行各车轮的制动。电动机械制动器能快速而精确

地提供车轮所需制动力，从而保证最佳的整车减速度和车辆制

动效果。

（三）再生制动联合控制

如图12所示，在制动时，电动机MG2起到发电作用，和电

动机MG2转动方向相反的转动轴产生的阻力是再生制动力的来

源。发电量（蓄电池充电量）越多，阻力也越大。

图12再生制动联合控制

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驱动桥和MG2通过机械方式连接在一起，驱动轮带动MG2

转动而发电，MG2产生的再生制动力就会传到驱动轮，这个力由

控制发电的THS-Ⅱ系统进行控制。

再生制动联合控制和传统制动方式最大的区别是，前者并

不单靠液压系统产生驾驶员所需的制动力，而是THS-Ⅱ系统一

起联合控制提供再生制动的合制动力。这样控制能够最大限度

地减少正常液压制动的动能损失，并把这些动能转化为电能。

在THS-Ⅱ系统中，由于采用了THS-Ⅱ系统，使MG2的输出

功率得到了增加，THS-Ⅱ增大了再生制动力。另外，由于采用

ECB系统，制动力得到了改善，从而有效地增加了再生制动的使

用范围。这些提高了系统恢复电能的能力，从而提高了燃油经

济性，如图13所示。

图13改善的再生制动

三、制动能量回收系统

制动能量回收是电动汽车与混合动力汽车重要技术之一，

也是它们的重要特点。在普通内燃机汽车上，当车辆减速、制

动时，车辆的运动能量通过制动系统而转变为热能，并向大气

中释放。而在电动汽车与混合动力汽车上，这种被浪费掉的运

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动能量已可通过制动能量回收技术转变为电能并储存于蓄电池

中，并进一步转化为驱动能量。例如，当车辆起步或加速时，

需要增大驱动力时，电机驱动力成为发动机的辅助动力，使电

能得到了有效应用。

制动能量回收系统车辆的仪表板，如图14所示。

图14制动能量回收系统车辆的仪表板

（一）制动能量回收系统的原理

一般情况下，在车辆非紧急制动的普通制动场合，约1/5

的能量可以通过制动回收。制动能量回收按照混合动力的工作

方式不同而有所不同。

在发动机气门不停止工作场合，减速时能够回收的能量约

是车辆运动能量的1/3。通过智能气门正时与升程控制系统使气

门停止工作，发动机本身的机械摩擦（含泵气损失）能够减少

约70%。回收能量增加到车辆运动能量的2/3。

制动能量回收系统包括与车型相适配的发电机、蓄电池以

及可以监视电池电量的智能电池管理系统。制动能量回收系统

14

回收车辆在制动或惯性滑行中释放出的多余能量，并通过发电

机将其转化为电能，再储存在蓄电池中，用于之后的加速行驶。

这个蓄电池还可为车内耗电设备供电，降低对发动机的依赖、

燃油消耗及二氧化碳排放。

混合动力汽车在车辆减速时，可以通过在发动机与电机之

间设置离合器，使发动机停止输出功率而得以解决。但制动能

量回收还涉及混合动力汽车的液压制动与制动能量回收的复杂

平衡或条件优化的协调控制。那么，为什么可以通过驱动电机

能够回收车辆的运动能量呢？概要地说，其原因就是电机工作

的逆过程就是发电机工作状态。

电学基础理论阐明，电机驱动的工作原理是左手定则，而

电机发电的工作原理则是右手定则。由于电机运转，线圈在阻

碍磁通变化的方向上发生电动势。该方向与使电机旋转而流动

的电流方向相反，称为逆电动势。逆电动势随着转速的增加而

上升。由于转速增加，原来使电机旋转而流动的电流，其流动

阻力加大，最后达到某一转速后，转速不再增加。当制动时，

通过电机的电流被切断，代之而发生逆电动势。这就是使电机

起到发电机作用的制动能量回收的原理。上述这种电机称为“电

动机发电机”。

然而，当制动能量回收制动实施时，如何处理行车制动？

行车制动时，制动踏板行程（或强度）如何与制动能量回收系

统保持协调关系？这是因为起到制动能量回收作用的制动部

分，会引起减少行车制动的制动力。

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对于行车制动来说，从制动能量回收中所起作用考虑，必

须在减少行车制动的制动力方面作出相应措施。在制动力减少

的同时，制动踏板的踏板力要求与踏板行程相对应。

重要的是，不论发生或不发生制动能量回收，与通常车辆

一样，制动踏板的作用依然存在，为此，人们开发了一种称为

行程模拟器（StrokeSimulator）的装置。

（二）制动能量回收系统的能量回收模式

根据车辆运行状况，制动能量回收系统的能量回收具备不

同的模式。

（1）发动机关闭时滑行/制动状态下的能量回收模式

在发动机关闭时滑行/制动状态下的能量回收模式，如图15

所示。在发动机关闭时滑行/制动状态下，发动机与电机离合器

打开，电机/发电机离合器闭合，能量仅通过电机/发电机回收。

图15发动机关闭时滑行/制动状态下的能量回收模式

（2）发动机倒拖时滑行/制动状态下的能量回收模式

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在发动机倒拖时滑行/制动状态下的能量回收模式，如图16

所示。

在发动机倒拖时滑行/制动状态下，发动机与电机离合器闭

合，电机/发电机离合器闭合，能量除了通过电机/发电机回收

外，一部分用于发动机制动（此时发动机切断燃油供给）。

图16发动机倒拖时滑行/制动状态下的能量回收模式

（3）发动机起动时滑行/制动状态下的能量回收模式

在发动机起动时滑行/制动状态下的能量回收模式，如图17

所示。

在发动机起动时滑行/制动伟大的长征 状态下，发动机离合器打开，电

机/发电机离合器闭合，能量仅通过电机/发电机回收。

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图17发动机起动时滑行/制动状态下的能量回收模式

四、拓展知识

（一）EMB电子机械制动系统解析

随着消费者对车辆安全性越来越重视，车辆制动系统也历

经了数次变迁和改进。从最初的皮革摩擦制动，到后来的鼓式、

盘式制动器，再到后来的机械式ABS制动系统，伴随着电子技

术的发展又出现了模拟电子ABS制动系统、数字式电控ABS制

动系统等等。近年来，西方发达国家又兴起了对车辆线控系统

（x-by-wire）的研究，线控制动系统（brake-by-wire）应运

而生，由此展开了对电子机械制动器（Electromechanical

Brake）的研究，简单来说电子机械制动器就是把原来由液压或

者压缩空气驱动的部分改为由电动机来驱动，借以提高响应速

度、增加制动效能等，同时也大大简化了结构、降低了装配和

维护的难度。

由于人们对制动性能要求的不断提高，传统的液压或者空

气制动系统在加入了大量的电子控制系统如ABS、TCS、ESP等

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后，结构和管路布置越发复杂，液压（空气）回路泄漏的隐患

也在加大，同时装配和维修的难度也随之提高。因此，结构相

对简单、功能集成可靠的电子机械制动系统越来越受到人们青

睐。可以预见，EMB将最终取代传统的液压（空气）制动器，成

为未来车辆的发展方向。

（二）brake-by-wire的发展简介

brake-by-wire是指一系列智能制动控制系统的集成，它提

供诸如ABS、车辆稳定性控制、助力制动、牵引力控制等等现有

制动系统的功能，并通过车载有线网络把各个系统有机地结合

成一个完整的功能体系。原有的制动踏板用了一个模拟发生器

替代，以接受驾驶员的制动意图，产生、传递制动信号给控制

和执行机构，并根据一定的算法模拟反馈给驾驶员。显而易见，

它需要非常安全可靠的结构，用以正常的工作。

由于技术发展程度的局限，目前出现了两种形式的

brake-by-wire系统：EHB与EMB。

（三）EHB系统

EHB（Electro-HydraulicBrale）即线控液压制动器，是

在传统的液压制动器基础上发展而来的。EHB用一个综合的制动

模块来取代传统制动器中的压力调节器和ABS模块等，这个综

合制动模块包含了电机、泵、蓄电池等部件，它可以产生并储

存制动压力，并可分别对4个轮胎的制动力矩进行单独调节。

比起传统的液压制动器，EHB有了显著的进步，其结构紧凑、改

善了制动效能、控制方便可靠、制动噪声显著减小，不需要真

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空装置，提供了更好的制动踏板感觉。由于模块化程度的提高，

在车辆设计过程中又提高了设计的灵活性、减少了制动系统的

零部件数量、节省了车内制动系统的布置空间。可见，相比传

统的液压制动器，EHB有了很大的改善。但是EHB还是有其局限

性，那就是整个系统仍然需要液压部件。

EHB的出现主要是为以后研究和生产EMB打下基础、积累大

量的生产经验。早在1993年，福特公司就有一款电动汽车采用

了EHB，后来通用公司也在一款轿车上采用了EHB制动系统。

（四）EMB简介

如果把EHB称为“湿”式brake-by-wire制动系统的话，

那么EMB就是“干”式brake-by-wire制动系统。EMB是

ElectromechanicalBrake的英文简称，它和EHB以及HB的最

大区别就在于，不再需要制动液和液压部件，制动力矩完全是

通过安装在4个轮胎上的由电机驱动的执行机构产生。因此，

相应取消了制动主缸、液压管路等部件，可以大大简化制动系

统的结构，便于布置、装配和维修，更为显著的是随着制动液

的取消，对于环境的污染大大降低了。

另外，由于相应可以取消很多现有部件，因此，可以大大

减小系统的质量，便于对车辆底盘进行综合主动控制。其突出

的优点是：不需要制动管路，从而降低了制造成本和安装布置

的难度，制动效能得到了提高、性能稳定；不需要制动液，降

低了成本并且保护环境；便于融入到车辆综合控制的网络中去

（CAN总线）；由于减少了部件数，降低了对空间的占用；还由

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于制动踏板只提供参考输入不直接作用于制动系统之上，从而

便于改善踏板性能。

（1）EMB的发展和现状

EMB起先是应用在飞机上的，后来才慢慢转化应用到汽车上

来。EMB与传统的制动系统有着极大的差别，其执行和控制机构

需要完全重新设计。其执行机构需要能够把电动机的转动平稳

转化橙色背景图片 为制动蹄块的平动、能够减速增矩、能够自动补偿由于长

期工作而产生的制动间隙等，而且由于体积的限制，其结构也

必须巧妙和紧凑，这是整个EMB系统中非常重要的组成部分；

其控制部分也要求能精确控制电动机的转速和转角从而防止制

动抱死。最近几年，一些国际大型汽车零配件厂商和汽车厂进

行了一些对于EMB制动系统的研究工作，主要参与竞争的公司

有：Conti-nentalTeves、Siemens、Bosch、Eaton、AlliedSignal、

Delphi、VarityLucas、Hayes等，而国内在此项目上也进行了

一些相关的研究工作。

EMB的设计初衷之一就是为了提高行车安全性，EMB的响应防诈骗标语

速度快（约0.01s），能够大大提升制动系统的性能，从而提高

行车安全性。西门子VDO设计的EWB（楔块式电子机械制动器）

不仅响应速度快，而且很好地利用了增力原理，制动效能高、

能耗低、制动器体积小，西门子公司曾对此进行过装车试验，

总体表现还是很优秀的。可靠性确实是EMB急需解决的问题，

也是现在的技术难点，因为一旦电控系统失效，应有措施保证

车辆具有足够的能力制动。

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（2）EMB系统的结构和分类

对于EMB系统的机械执行机构，它直接接受电动机产生的

力矩，并放大作用到制动盘上，其结构应该满足如下几个基本

要求：

1.结构紧凑、便于布置。

2.能够把转动转化为平动。

3.有减速增矩、自增力机构。

4.能够自动补偿制动间隙。

5.能够提供停车时的驻车制动。

6.安全可靠、工作时间长。

总的来说，EMB制动系统从节省能量的角度来说可以分为两

个大类，其一是电动机直接带动机械执行机构然后作用到制动

盘上，其典型是ContinentalTeves公司研制的制动器；第二类

是电动机通过一个自增力机构，间接作用到制动盘上，可以大

大降低系统所消耗的能量，GermanAerospaceCenter（DLR）内

部资料显示其公司研制的EMB制动系统eBrake比第一类结构节

省了约83%的能量。第一种结构形式的制动器特点是控制简单，

制动过程稳定；但是，由于电机提供所有推动制动块所需的推

力，使得所需的驱动电机的功率很大，从而造成电机的尺寸、

质量和能耗都较大。第二种结构形式的制动器，由于间接利用

了汽车的动能作为制动自增力，驱动电机所需功率可大幅下降，

只需要约3与兔有关的成语 %的其他替代方案的能耗，其体积、尺寸和质量也必

然比第一种结构形式的制动器小，不过目前这种形式的制动脑筋急转弯大全儿童 器

22

控制难度大，制动稳定性也不如前者。

汽车作为一种地面交通工具，行驶、转向、停车是其三个

基本功能。而其中停车功能就是由汽车的制动系统来完成的。

“安全、节能、环保”是汽车未来发展的三大主题，制动系统

作为汽车的一个重要组成部分，直接影响到汽车的安全性。EMB

制动系统是以电能作为能量来源，由中心控制模块控制，由电

机经过传动装置产生促动力驱动制动钳，实现制动功能的全新

制动系统，与传统制动系统相比，EMB系统具有以下优点：

制动系统用电线传递能量、数据线传递信号，完全摒

弃了原有的液压管路等部件，而且无真空助力器，结构简洁、

质量轻、体积小，便于发动机舱其他部件的布置，也有利于减

轻整车重量和整车结构的设计与布置。

采用了电控，易于并入车辆综合控制网络中（CAN总

线），并且可以同时实现ABS、TCS、ESP、ACC等多种功能，这

些电子装备的传感器、控制单元等部件可以与EMB共用，而无

需增加其他的附加装置。避免了像传统制动系统那样，在制动

系统线路上安装大量的电磁阀和传感器，使得制动系统结构更

加复杂，也增加了液压回路泄漏的隐患。

3.在传统的制动系统中，制动踏板至制动主缸的机械结构

以及气压、液压系统的固有特性，使得制动反应时间长、动态

响应速度慢。制动力由零增长到最大需要0.2～0.9s，而且当需

要较小的制动力时，动态响应更慢。而EMB制动系统就不存在

这样的问题，EMB以踏板模拟器代替了传统的机械制动踏板传力

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装置，中心控制单元接受踏板模拟器传来的电信号，判断驾驶

员的意图，产生相应的控制命令，这样便大大缩短了制动反应

时间，而且改善了制动时的脚感，无打脚现象。

4.传动效率高、安全可靠，而且节能。

5.无需制动液，降低了对环境的污染。

总之，现代汽车发展的方向是模块化、集成化、机电一体

化，最终实现整个车辆的线控。而EMB正是这一发展方向的体

现。EMB必然会在不久的将来代替传统的制动系统，为汽车进一

步向前发展打下良好的基础。

五、案例——本田第四代IMA混合动力系统的制动能量回

收系统控制

本田第四代IMA混合动力系统应用在2010款Insight混合

动力车上。其制动能量回收系统采用执行器和电控单元组成一

体化模块形式，包括IMA系统电机控制模块、动力蓄电池监控

模块和电机驱动模块。

本田第四代IMA混合动力系统应用在2010款Insight混合

动力车上。其制动能量回收系统采用执行器和电控单元组成一

体化模块形式，包括IMA系统电机控制模块、动力蓄电池监控

模块和电机驱动模块。

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图18制动能量回收制动与液压制动的协调控制

制动能量回收系统工作过程如下：

IMA电机在制动、缓慢减速时，通过混合动力整车电控单元

发出相应指令，使电机转为发电机再生发电工况，通过制动能

量回收控制系统以电能形式向动力蓄电池充电。其基本工作过

程是：当制动时，制动踏板传感器使IMA电控单元激活制动主

缸伺服装置，通过动力蓄电池电控单元、能量回收电控单元、

电机电控单元等电控单元发出相应指令，使液压机械制动和电

机能量回收之间制动力协调均衡以实现最优能量回收。第四代

IMA系统采用了可变制动能量分配比例，比上一代的制动能量回

收能力增加70%。

IMA电机、动力蓄电池电控单元、能量集五福薇娅 回收电控单元、电机

电控单元等都属于本田第四代IMA混合动力系统的“智能动力

单元IPU（IntelligentPowerUnit）”组成部分。它是由动力

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控制单元PCU（PowerControlUnit）、高性能镍氢蓄电池和制

冷系统组成。PCU是IPU的核心部分，控制电机助力（即进入电

动工况）。PCU通过接收节气门传感器输入的开度信号，按照发

动机的有关运行参数和动力蓄电池荷电状态等信号决定电能辅

助量，并同时决定蓄电池能量回收能力。PCU主要组成部分有蓄

电池监控模块——蓄电池状态检测BCM（BatteryCondition

Monitor）、电机控制模块MCM（MotorControlModule）、电

机驱动模块MDM（MotorDriverModule）。

综观现有实用化的不同混合动力系统，制动能量回收控制

在细节上有所不同。一般都采用电子控制的液压制动与制动能

量回收的组合方式，也称为电液制动伺服控制系统。

六、传统汽车制动系统

传统汽车制动器按制动目的可分为行车制动器、驻车制动

器、应急制动器和辅助制动器。制动器按耗散能量的方式可分

为摩擦式、液力式、电磁式和电涡流式，目前广泛使用的是摩

擦式制动器。摩擦式制动器按其摩擦副的几何形状可分为鼓式、

盘式和带式，以鼓式、盘式制动器应用最广泛。

上图为汽车制动系结构图

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鼓式制动器：

盘式制动器：

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鼓式刹车优点

自刹作用：鼓式刹车有良好的自刹作用，由于刹车来令片

外张，车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度(当然不会大

到让你很容易看得出来)刹车来令片外张力(刹车制动力)越大，

则情形就越明显，因此，一般大型车辆还是使用鼓式刹车，除

了成本较低外，大型车与小型车的鼓刹，差别可能祗有大型采

气动辅助，而小型车采真空辅助来帮助刹车。

成本较低：鼓式刹车制造技术层次较低，也是最先用于刹

车系统，因此制造成本要比碟式刹车低。

鼓式刹车缺点

由于鼓式刹车刹车来令片密封于刹车鼓内，造成刹车来令

片磨损后的碎削无法散去，影响刹车鼓与来令片的接触面而影

响刹车性能。

此外，由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。

制动蹄片和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易

产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。

盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得

名。它由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油

管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分

泵固定在制动器的底板上固定不动。制动钳上的两个摩擦片分

别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用，

推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好像用钳子

钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。

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盘式刹车的优点：

这种制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。特别

是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，

在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短

的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小

孔，加速通风散热提高制动效率。

由于刹车系统没有密封，因此刹车磨损的细削沉积在刹车

上，碟式刹车的离心力可以将一切水、灰尘等污染向外抛出，

以维持一定的清洁。此外由于碟式刹车零件独立在外，要比鼓

式刹车更易于维修。

盘式刹车的缺点

盘式刹车最大的劣势在于其成本较高，这怎么读书 一缺点对大多数

人来说也是“致命”的，毕竟经济是考虑的重要因素。

综上所述，盘式制动器对制动器和制动管路的制造要求较

高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，

相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力

装置的车辆才能使用，所以只能适用于轻型车上。而鼓式制动

器成本相对低廉，比较经济。