线控制动系统包括线控液压制动系统(Electro-hydraulic Brake System, EHB)和线控机械制动系统(Electro-mechanical Brake System, EMB)两大类，其中EHB系统，保留了传统成熟的液压管路部分，容易实现与目前成熟的辅助制动系统，如ABS、ESC等系统的集成，兼容性强；EMB系统是完全意义上的线控制动系统，传统制动系统中的主缸、真空助力器等均被机械结构所取代，结构形式更加精简，分类方式如图1介绍所示。其中，EHB系统根据制动增压技术方向的不同可分为电机直接助力制动主缸制动，即电动伺服、制动主缸+电机助力制动副主缸制动，即电液伺服和电机+高压蓄能器式电液伺服三类，同时也可根据是否将主动增压模块和压力调节模块在机构上是否集成在一起分为分离式(Two-box)和整体式(One-box)两类，本文根据第一种分类方式，对国内外制动系统的发展进行了总结分析。

1 电动伺服型线控制动系统

2009年日立公司推出了全球第一款干式线控液压制动系统E-ACT，经过五年的可靠性试验，解决了行业中所提出的EHB系统制动踏板脚感模拟感觉差、无法有效利用人力失效备份、建压幅度小，结构复杂等大部分不利因素，并在2010年首次装备在日产聆风车型上，制动系统结构如图2所示。E-ACT制动系统行车制动建压主要由空心电机驱动滚珠丝杠传动机构实现，解决人力制动与电机制动的耦合问题，E-ACT结构方案采用电机伺服力与人力制动力通过液压缸腔体耦合的设计方式，一方面很好的解决了线控制动系统对于制动系统功能冗余的要求，同时也能很好的模拟驾驶员制动时的制动踏板感觉，为驾驶员反馈良好的制动踏板力度，其次也实现了结构上的高度集成，减少了制动系统体积及质量。

2013年初，BOSCH集团正式推出了无高压蓄能器的智能制动系统，即采用电动伺服助力建压制动结构形式的电子刹车系统iBooster一代，如图3(a)所示，主要由直流无刷电机、蜗轮蜗杆减速机构、制动主缸、油箱、齿条传动组件、制动踏板行程传感器组成，其中电机+蜗轮蜗杆传动取代了传统真空助力器，且体积较小，齿条传动机构与蜗轮蜗杆组合传动机构，一方面避免了驾驶员制动力与电机力矩的耦合，同时对制动踏板产生良好的制动踏板力度回馈，可实现舒适、运动、紧急制动等制动工况下的制动踏板感模拟；2016年，BOSCH公司基于iBooster一代的基础之上采用一级齿轮滚珠丝杠传动机构取代蜗轮蜗杆加齿轮齿条传动机构，推出了制动传动更加平稳的iBooster二代智能制动系统，如图3(b)所示，一级齿轮滚珠丝杠机构形式的采用极大降低了制动系统体积及质量，控制更加灵活，压力调节精度更高。

同时，针对电动伺服型线控制动系统设计方案，国内企业及高校也开展了部分研究并提出了相关设计结构，如苏州海之博电子科技有限公司所提出的机械解耦式电子助力器Hi-booster方案如图4(a)所示、上海同驭汽车线控电子液压制动系统如图4(b)所示、重庆大学面向响应的电子液压制动系统如图4(c)所示，同济大学提出的集成式电子液压制动系统等如图4(d)所示等均具有电机伺服型线控制动系统结构特点。

2 电液伺服型线控制动系统

早在2016年，德国大陆公司在法拉克福工厂量产了其所推出的最新款智能制动系统，并首次在阿尔法罗密欧Giulia新款车型上装备使用，如图5所示，该系统采用电机驱动线控液压泵的制动建压方式，同时采用了集成化设计思想，整合了串联式双腔制动主缸、ABS/ESC、控制模块系统至一个集成式模块中，很大程度上降低了制动系统质量和体积，提升了制动系统集成度，制动踏板与制动轮缸通过两个驾驶人隔离阀实现解耦，串联式双腔制动主缸与制动踏板模拟器通过一个模拟器阀相连，实现不同制动工况下的制动踏板感觉模拟。正常工作模式下驾驶人隔离阀关闭，线性执行器转换法开启实现正常制动，同时在线性执行器电动机的精确控制下，MKC1可在150ms内建立制动压力。

韩国现代MOBIS公司基于所提出MEB先进制动系统，提出了一种Master Cylinder + MEB一体型电动制动产品i-MEB，如图6所示，该系统实现了制动操纵机构、电子控制单元、液压驱动执行器间的高度集成，其中制动踏板操纵机构集成了电机失效备份制动活塞缸、踏板感模拟器，实现了制动踏板与制动分泵、制动主缸机械结构的完全解耦，制动执行器采用双向执行缸体结构，可实现双向建压；正常制动时，i-MEB控制单元通过传感器感知驾驶员制动意图后，通过控制器控制执行机构单向执行运动产生制动压力。该系统集成化程度高、布置灵活，但对控制系统性能及执行器性能要求较高。

ZF-TRW公司于2012年德国霍肯海姆提出了一种集成制动控制概念产品(Integrated Brake Control, IBC)如图7所示，制动系统由超高速无刷直流电机、编码检测器、滚珠丝杠传动机构、控制单元、踏板模拟器组成，该产品采用四个电磁阀与主缸建压机构集成，取代了ESC、真空助力器及其相关电子控制单元，最大化降低了制动系统整体质量，并极大提高了制动系统集成度，同时由于其采用的超高速无刷直流电机转子惯量更小，使得整个制动系统建压时间更短，可以在150ms以内完成主缸制动建压。

针对“电液伺服型”制动系统，国内企业及高校，如芜湖伯特利汽车安全有限公司推出了一种智能制动产品(WCBS)[27-28]如图8(a)所示、上海拿森汽车电子有限公司提出了一种线控刹车制动系统(N-booster)如图8(b)所示、宁波拓普集团股份有限公司提出了一种智能刹车系统IBS如图8(c)所示、同济大学余卓平等提出了一种双动力源电子液压制动如图8(d)所示、华南理工大学提出的集成式电子液压如图8(e)所示、清华大学提出了一种分布式电子液压制动等如图8(f)所示等。

3 电机+高压蓄能器型电液伺服线控制动

针对电机+高压蓄能器型电液伺服智能制动系统，20世纪90年代，Bosch公司率先在实验室对装备高压蓄能器的制动系统进行制动试验，丰田公司1997年首次在量产车型上装备使用，但是由于其可靠性和安全性无法得到有效保障，未能在全面普及。进入21世纪，Bosch首次将所提出电子感应制动系统(Sensotronic Brake Control System, SBC)如图9所示装备于奔驰SL500车型上，该制动系统取消了制动踏板与制动分泵之间的耦合连接部件，实现了制动系统的半解耦设计；正常制动时，SBC控制单元不断采集踏板行程传感器参数，并计算出驾驶员驾驶操纵意图，然后通过控制高压蓄能器释放压力，提供精确的制动压力供应。

TRW公司基于所推出的防侧滑系统，提出了一种由电子油压组件、制动主缸、踏板感模拟器组成的(Slip Control Boost, SCB)系统如图10所示，该制动系统主要由制动主缸与电子液压调节单元两部分组成，其中制动主缸系统执行单元部分采用制动踏板模拟器液压缸与制动建压活塞缸并联结构设计，具有良好的踏板感觉模拟及人力失效备份功能，电子液压调节单元部分主要由高压蓄能器、液压泵、弹簧组合式被动踏板感模拟器元器件组成，实现了制动踏板与制动主缸与分泵间的解耦设计，实现了制动压力的灵活主动调节功能。

针对于电机+高压蓄能器型电子液压伺服制动系统，国内所提出的相关制动方案主要集中在高校，如图11(a)清华大学提出的集成式电子液压制动系统、图11(b)同济大学科研团队提出的一体式电子液压制动系统。

通过对国内外线控制动系统机械结构及制动助力增压原理的分析，详细总结了当前制动系统发展趋势和亟待解决的弊端，为提出一种具有高冗余能力、制动压力速率高、结构简单可靠，同时满足未来汽车智能化发展功能需求的新型制动系统奠定了基础。