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楔式制动器设计提高了线控刹车的性能

上网日期: 2006年04月14日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:brake-by-wire? hydraulics? Electronic Wedge Brake? EWB?

采用电子楔式制动器(Electronic Wedge Brake, EWB),现在可以设计12V线控刹车了!EWB是去年法兰克福车展上电子和机械电子产品开发商Siemens VDO推出的。

与传统的液压制动相比,现代楔式制动(刹车)器设计在安全性和舒适性方面提供了有重大价值的优势,预计2010年前将投入生产。

将来的先进驾驶员辅助系统不仅将监测正在发生的交通状况,而且能在紧急情况下主动支持驾驶员。通过自动干预,这些系统将对处于困难情况下的车辆保持受控状态发挥日益重要的作用,其中一种产品就是快速和智能的刹车系统。Siemens VDO认为以EWB形式实现的线控刹车技术能够满足未来车身安全、重量、可靠性和安装空间的需求。

更快且更有效

Siemens VDO公司的EWB继续了eStop公司所做的开发,该公司2005年初由Siemens VDO兼并,而新型刹车技术则源于德国航空与航天空间中心(DLR)。

当EWB被驱动时,连接到一个楔子的刹车皮在刹车钳与刹车毂之间被推动,楔子效应被自动放大为车轮的旋转,从而用很小的力就能产生不同程度的刹车力。

由智能控制的楔子将车辆的动能直接转换为刹车能,在其自增强力的作用下,EWB 比现有的液压刹车更快,仅仅需要现有能量的1/10就可以刹车。

配备EWB的车辆每一个车轮配备一个独立的智能刹车模块, 该模块由刹车皮、楔子和楔子轴承、在两个电机和一个传感器系统之间检测运动和力的机械动力传输系统构成。传感器每秒对每一个轮的速度测量100次;对于刹车上的制动力和楔子位置,测量的分辨率更高。

电子楔式制动器解剖:刹车毂(1)被刹车皮 (2)吸附, 然后由电机(3, 4) 利用若干滚子螺杆传动装置(5)及楔形的有角表面(6)转动。

当驾驶员踩刹车踏板时,该系统将电子刹车信号传输给系统的网络模块。 依赖于传感器读信号和所接收的刹车信号的强度,电机将刹车楔转到需要的位置,该运动由构成若干滚子螺杆传动装置的止推轴承驱动,将刹车皮与刹车毂压在一起(见EWB工作原理的录像)。

刹车效应自我激励且建立的速度很快,智能控制消除了楔子无意识地锁死在刹车上的风险,采用的模糊控制逻辑源于重要的航空航天安全系统且被改写为适合于汽车应用。

更少元件和更低成本

EWB设计减少的组件包括液压线、刹车缸、刹车增压器或ABS控制单元,降低了整个系统的重量,简化了服务,提高了可靠性并增加了安全性。由于摒弃了整个液压系统,整个刹车系统可以更经济地集成到汽车之中。取消液压刹车系统也有助于减少汽车对环境的影响,例如不再采用液压油并提高了燃油效率。

线控行驶:与传统的液压刹车方法相比,EWB减少了系统的组件数量。

最后,EWB 不仅仅是一种刹车,它还可以担当自动泊车的刹车。标准的手刹控制杆再也不需要了,因为EWB能够防止未来的汽车意外溜走。刹车踏板和刹车之间的机械退耦可以被用于减少或甚至完全消除传统的ABS功能生效时难以掌握的对刹车踏板的点刹车操作。此外,利用刹车踏板和刹车机械的退耦,有潜力在出现事故时保护驾驶员的踏脚免受伤害。

EWB能用传统的12伏汽车电源系统驱动,有可能开展新的设计,因为无液压驱动的楔子刹车占用的引擎室和车身空间要小,刹车系统组件的数量和汽车安装时间都减少了。 该电子刹车系统可以被更为便利和快速地用于新车型的设计,从而节省开发时间和成本。

良好的操纵性

对于Siemens VDO公司来说,EWB是线控技术的开发和生产领域新方向,该公司对线控技术的研究已经有20多年。电子加速踏板是几百万辆汽车的标准设备。现代每一辆配备电子控制注入系统的汽车,都是利用驾驶员脚部作用在气踏板上的机械力,将驾驶员请求的电子信号传递给电子引擎管理系统。

在朝着减少成本、创新功能和改善可靠性方向努力的过程中,电子技术将继续取代传统的机械和液压系统。

Bernd Gombert

Siemens VDO公司 电子楔式制动器开发工程师






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