隨著機電技術的發展，電子技術也滲入到了汽車制動系統中，出現了稱為“電子制動系統”的新技術。與傳統的汽車制動系統不同，電子制動系統以電子元件替代了大部分液壓和機械元件，減少了制動系統機械傳動的滯后時間。它根據駕駛員進行制動操作時，踏板行程傳感器探知駕駛員的制動意圖，進而對各輪制動力進行精確的控制，縮短了制動距離，從而增加了交通安全性[1]。
2、EMB
線控制動系統目前分為兩種類型,一種為電液制動系統EHB (Electro-hydraulic Brake),另一種為電子機械制動系統EMB (Electro-Mechanical Brake)[2]。本文主要討論的內容是后者。
相比傳統制動控制系統，電子機械式制動系統有如下優點[3]：
①　系統結構簡單,省去大量管路系統及部件;
②　制動響應時間短,提高了制動性能;
③　系統制造、裝配、測試簡單快捷,采用模塊化結構,維護簡單;
④　采用電線連接,系統耐久性能良好;
⑤　易于改進,略加變化即可增設各種電控制功能。
電子機械制動系統包含如下部分：
①　電源：采用車載電源。
②　電制動器：采用可連續堵轉的力矩電機。
③　電制動控制單元(ECU)：由二部分構成，主控節點和從控節點。主控節點負責接收制動踏板傳感器發出的信號，經過一定的算法計算，將數據發送給從節點，控制制動器制動;接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等。從控節點負責接收發自主節點的數據報文，根據數據報文內容驅動力矩電機轉動方向和轉動力矩。
④　輪速傳感器：使用霍爾傳感器在車輪轉動過程中產生脈沖，由ECU采集。
3、EMB系統的硬件設計

圖1 系統示意圖

3.1 主節點硬件結構
考慮到主節點需要處理的數據比較多，對響應的實時性要求比較高，因此采用運算能力較強的16位微控制器，這里我們采用了英飛凌公司的XC164CM8F40F。它采用高性能16位帶5級流水線的C166S V2 CPU，提供較好的DSP性能和中斷處理以及外設集和高性能可靠的片內閃存，40MHz CPU時鐘的單指令時間25ns，以及16級優先中斷系統多達75個中斷源。
外設方面，它具有14路ADC，多功能通用計時器單元，片內TwinCAN接口，47個GPIO，通過JTAG接口支持在片調試等豐富的外設資源。
XC164CM內含兩組共五個通用定時/計數器，使用其中一個作為定時器，用來計算車速和踏板行程變化率;使用其余四個作為計數器采集安裝在車輪部的霍爾傳感器發出的脈沖信號。
使用一路ADC采集踏板行程傳感器的模擬電壓值。CAN總線接口方面，片內TwinCAN模塊支持CAN技術規范V2.0A/B，大大簡化了CAN接口應用設計。使用片內TwinCAN模塊中的一路CAN控制器，外接TLE6250作為CAN總線物理接口的收發，實現CAN總線通信。
3.2 系統從節點硬件結構
系統需要四個相同的從節點部分，且從節點要實現的功能相對簡單，只需要從CAN總線接收數據報文，根據報文內容來控制電機的轉動方向和力矩大小，因此可以采用帶有片內CAN控制器價格較低的T89C51CC01微控制器。電機驅動芯片方面采用ST公司單封裝的全橋電機驅動芯片VNH3SP30。芯片采用小型化封裝，節省電路板空間、重量和成本。該產品特勝包括30A輸出電流，40V最高工作電壓，支持最高10KHz的脈寬調制操作。
4、EMB系統的軟件設計
4.1 主節點軟件設計

圖2 主節點軟件流程

程序首先等待駕駛員踩下踏板。由于非制動狀態時剎車片與制動盤之間保留有一定距離，當駕駛員剛剛踩下跳板后，力矩電機需要迅速消除剎車片與制動盤之間的間隙。消除間隙后，程序要能根據踏板的行程來控制力矩電機輸出的力矩。由于在消除了剎車片與制動盤之間的間隙后，力矩電機一直處于堵轉狀態，因此可以采用對力矩電機輸出PWM信號脈寬調制的方式來精確控制力矩輸出。
由于采用電子制動系統，使對駕駛員制動意圖的監測成為可能。例如在發生緊急情況時，駕駛員會迅速踩下制動踏板，在傳統的制動系統中，最大制動力是在踏板踩到最底時提供的。而在電子制動系統中，若發生緊急情況時，可能提前感知駕駛緊急制動意圖，并在駕駛員未將制動踏板踩到最底時，即可提供最大制動力，這樣可以大大增加制動安全性?；谏鲜隹紤]，制動力不能簡單的和踏板行程相對應，需要采用智能化的模糊控制方法對制動力進行非線性控制。
當駕駛員完全放開制動踏板時，雖然此時無制動力提供，但剎車片和制動盤仍有接觸，為了盡量減小拖滯扭矩，此時需要將剎車片離開制動盤一小段距離，這是與駕駛員踩下踏板時的消除間隙相對應的過程。
4.2 從節點軟件設計

圖3 從節點軟件流程

從節點要完成的工作則相對簡單，從節點只需要接收CAN總線發送過來的數據，并根據數據內容使用IO接口通過驅動芯片控制電機的轉動方向和對驅動芯片的發送PWM信號來控制力矩電機的力矩。