智能化电动化要求汽车的各个执行系统均能根据中央控制器的线控化指令快速精准响应,以获得更高的智能控制性能,即线控化。汽车制动系统是目前线控化的关键,传统汽车制动系统不具备完整的线控功能,且存在响应时间长、各轮独立解耦控制功能性差等问题。本文以智能电动乘用车线控制动系统为研究对象,以电子机械制动构型及控制方法为研究核心,以制动响应性能为目标,以MATLAB/Simulink-Adams联合仿真平台作为设计及验证手段,主要完成了以下工作:首先以电子液压和电子机械线控制动系统的结构及控制方法发展现状作为切入点,引出线控制动系统发展不成熟的问题,尤其电子机械线控制动系统存在轴向尺寸大、保压性能弱、安全性差的问题,故小体积、高性能、可保压的电子机械制动系统的重要性。其次以电子机械线控制动系统为研究对象,提出浮动楔形传动增力构型;基于整车制动系统的制动需求,对后轮制动器总成进行结构设计,对最优楔形传动角的选取提出一种优化求解方法;对关键部件进行强度分析以及结构优化,使卡钳体最大应力降低14.2%,最大应变降低34.5%。接着基于上述构型,对电子机械制动系统动力学模型进行推导,并利用Adams多体动力学软件及MATLAB/Simulink建立虚拟样机,进行联合仿真与性能分析;相比传统电子液压线控制动系统,本系统制动力协调时间缩短16.67%,稳态时间缩短7.4%,制动力卸载时间缩短30.77%,电子机械制动力稳态误差最大为1.94%,快速调压工况下的跟踪误差小于2.9%,综合性能优秀,但仍存在制动力卸载不彻底的问题。进一步的,分析系统各环节的摩擦、阻尼、质量等参数对系统性能的影响,证明了系统各参数的设计有效性,并指明本构型制动器在设计选型时应重点考虑的因素;同时通过详细分析,指出活塞与卡钳体的配合间隙会影响响应性能的观点。最后针对活塞不良卡紧及卸载不彻底的问题,分别从结构和控制两个角度对系统进行综合优化:提出活塞-卡钳偏心配合法,使加载初期活塞滑动摩擦力降低54.98%,制动力稳态时间缩短48%,卸载时间缩短26%;采用压力-位置双闭环控制方法,消除残余制动力,并使活塞与卡钳体复位到初始位置,复位偏差小于0.05mm。