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“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,直接影响汽车行驶的安全性能。汽车电子机械制动技术(EMB, Electromechanical Brake)作为汽车线控制动技术的一个分支,是一种全新的制动理念,具有突出优势和发展前景,已成为国内外汽车制动领域的研究热点。本文分析了汽车电子机械制动技术的国内外研究现状,针对所存在的问题和不足,对EMB进行了创新设计和实验研究。研究内容主要包括以下几个方面:总体方案创新设计:基于工程设计学理论,对EMB进行功能分解和组合,得出三种设计方案,实现行车、驻车制动和间隙自动调节功能,采用模糊综合评价法,对所设计的方案进行评估,确定最佳设计方案。结构设计与有限元分析:根据国家标准,对所设计的制动器进行制动效能校核,再对EMB的进行机械结构设计。在Pro/Engineer中建立三维模型,利用ANSYS对主要零部件进行力学性能分析,优化机械结构。通过振动模态分析,排除了因激振的频率和各零部件固有频率重合而产生共振的可能性。系统建模与仿真分析:根据EMB的各个功能模块,在MATLAB/Simulink环境中组建系统的数学模型,仿真分析了制动器对不同制动信号的响应。模拟实际路面的制动工况,分析了EMB系统在有/无ABS下的制动效能差异。仿真结果表明所设计的电子机械制动器可以满足国标GB7258-2012、GB12676-1999的设计要求,并为进一步研究和实验分析奠定了基础。实验台设计与测试研究:搭建EMB实验台硬件环境,并建立基于LabVIEW的测控平台。测试分析了制动器在不同激励信号下的响应性能。验证分析了电机的工作特性与启动电流特性,得出了制动夹紧力与电流、丝杠直线位移关系特性。测试对比了有间隙调节功能制动器与存在磨损量之间的特性区别。通过对EMB实验样机进行测试,验证了所建立数学仿真模型的正确性和有效性。