近年来,我国的汽车行业发展十分迅速,汽车的人均保有量也越来越大,这也使得人们越来越关注车辆的安全性能。汽车制动性能作为车辆安全性能的重要指标,其重要程度可见一般。现如今,车辆上普遍使用鼓式制动器或盘式制动器作为制动执行机构,这两种制动器均属于摩擦制动,使用过程中可能出现“热衰退”、制动噪声等现象,影响制动性能。近年来,随着缓速器在大型客车上的广泛使用,国内外学者对“辅助制动”展开诸多研究,希望将“电磁制动”的理念融入传统摩擦制动,也取得了一定的进展,但这些研究大多仅停留在理论的基础上,提出的一些方案局限性较大,并不具备普适性。因此,提出切实可行的集成摩擦、电磁制动的制动器方案十分重要。为此,本文设计了一种摩擦-电磁耦合制动器及制动控制系统,在制动器结构上进行创新和改进,将电磁制动与摩擦制动结合,为摩擦、电磁集成制动领域的研究提供一种可用于实际的方案。本文具体的研究内容如下:(1)对国内外学者在摩擦制动、电磁制动的相关研究进行总结,重点对国内外学者在集成摩擦制动与电磁制动方面的研究进行深入分析,评价现有方案的优点与不足。提出摩擦-电磁耦合制动器的方案,详细介绍该方案的工作原理,并对其可行性进行理论分析。基于提出的结构设计方案,计算了各部分的制动力矩,并且以经验公式的形式提出,为之后的具体参数设计及性能分析做好准备。(2)结合本文提出的结构设计方案,详尽分析介绍部分结构参数的计算过程和选取方法。选取某具体车型,充分考虑制动器实际设计时的尺寸空间限制,额定制动力矩、制动温升等限制因素,详细展开了该制动器在实际车型上的应用,验证了该方案的理论分析。(3)设计摩擦-电磁耦合制动系统的控制方案。耦合制动系统包含多种制动模式及各种制动模式的组合,为实现该制动系统的控制,运用混合控制的理论,设计了解耦控制方法,提出了摩擦、电磁制动协调主动式控制策略与电磁制动主动式控制策略,并在快速控制试验平台上对控制算法的可行性进行试验验证。(4)借助Maxwell电磁场分析软件,对方案中的电磁制动部分进行电磁学分析。首先结合具体参数,在Maxwell软件中建立电磁制动部分的3D仿真模型,并设置运动条件,模拟电磁制动过程。通过仿真结果,对电磁制动部分的电磁场特性进行分析,对制动力矩特性进行总结,为今后在电磁制动方面的后续研究提供参考。(5)验证摩擦-电磁耦合制动系统的制动性能。建立Trucksim-Simulink联合仿真模型:基于所选车型,在Trucksim中结合具体参数,建立该车的整车动力学模型;分析耦合制动器制动行为,在Simulink中建立制动系统模型,联合Trucksim开展整车的制动过程仿真,对耦合制动器在制动过程中的性能进行分析评价。