芝能汽車目前和汽車館主聯(lián)合一起在做行業(yè)月度報告,摘選部分比較基礎的信息供參考。芝能汽車出品
01、線控制動技術路線
國內(nèi)新能源汽車日益普及,由于這類汽車缺乏真空源,因此大規(guī)模采用了BBW (Brake By Wire)線控制動技術。
預計在未來五年內(nèi),受新能源汽車需求的推動,線控制動技術在國內(nèi)市場的占有率將接近50%。電液制動方案將逐步升級至EMB制動方案,雖然EMB已成為技術開發(fā)的趨勢,但其實用化仍需克服一定的挑戰(zhàn)和距離。
EMB電機制動 需依靠外部真空泵或發(fā)動機,為真空助 力器提供動力源 需要依靠液壓管路產(chǎn)生制動力 無法能量回收 制動踏板不解耦,ABS觸發(fā)時踏板抖動 對于自動駕駛提供的支持較有限線控制動技術路線
02、汽車行業(yè)里的線控制動技術
●傳統(tǒng)真空助力制動
這種制動系統(tǒng)依賴外部真空泵或發(fā)動機為真空助力器提供動力源。制動力由液壓管路產(chǎn)生,但不能實現(xiàn)能量回收。制動踏板與系統(tǒng)未解耦,導致在ABS觸發(fā)時踏板會出現(xiàn)抖動。此外,這種制動系統(tǒng)對自動駕駛的支持性有限。
●?EHB電液制動
該技術通過電機驅動作為動力源,通過液壓管路產(chǎn)生制動力,但可以實現(xiàn)能量回收。其電子踏板實現(xiàn)了解耦,為自動駕駛提供了較高的支持。但需要考慮安全冗余,使用Two box或RBU方案,成本相對較高。
●EMB電機制動
與傳統(tǒng)真空助力制動相似,該技術需依靠外部真空泵或發(fā)動機為真空助力器提供動力源,通過液壓管路產(chǎn)生制動力,不能實現(xiàn)能量回收。制動踏板未解耦,導致在ABS觸發(fā)時踏板會抖動。此技術對自動駕駛的支持性也相對有限。
03、EHB的技術迭代
在第一代博世iBooster中,減速傳動裝置包括兩級減速機構(見圖)。首先,助力電機的轉矩通過蝸桿渦輪進行第一級減速,并同時改變運動方向。然后,第二級齒輪齒條減速機構進一步降低速度,將電機的旋轉力矩轉化為軸向推力。
第二代博世iBooster對減速傳動裝置進行了改良,采用了一級滾珠絲杠傳動機構。這種改變使得結構更加緊湊,控制精度得以提高,同時也顯著降低了成本。
04、I-booster工作原理
●?當駕駛員按下制動踩板時,整車的控制系統(tǒng)會根據(jù)制動踩板的行程和車輛的加速度信號來計算前后軸的制動力。同時,系統(tǒng)會參考車輛的運動狀態(tài)、電機狀態(tài)和電池狀態(tài)參數(shù)來計算出電機助力的期望值。
●?接著,iBooster的控制單元會進行制動力仲裁,并控制電機的運動。然后,電機的助力會通過傳遞系統(tǒng)傳遞到制動主缸的推桿。
●?制動系統(tǒng)的液壓控制單元負責分配前后軸的制動壓力,并將這些壓力傳遞給制動輪缸。
●?當制動的減速度低于設定的閾值時,電機控制器會控制電機進行再生制動。再生制動力可以根據(jù)車速、電機轉速、電池容量等參數(shù)進行實時調(diào)整。
05、?Two Box的工作原理
在Two Box系統(tǒng)中,iBooster和ESC共享同一套制動油壺、制動主缸和制動管路。
其中,iBooster內(nèi)部的助力電機產(chǎn)生動力,推動主缸活塞運動,使得制動油壺中的液體流入主缸管路,然后進入ESC的進液閥。接下來,制動液通過ESC內(nèi)部的調(diào)壓閥和進液閥,流入四個輪缸,從而產(chǎn)生制動力。
當iBooster不工作時,ESC仍然能夠獨立地控制制動液從主缸流入輪缸,從而產(chǎn)生制動力。
不過,由于iBooster建立壓力的動態(tài)響應速度比ESC主動建立壓力的速度更快,且噪聲、振動和刺耳聲(NVH)的表現(xiàn)更好,因此,iBooster在制動控制系統(tǒng)中是主要的執(zhí)行機構。
06、總結
國外的一級供應商(Tier1)如伯特利、拿森和同馭已經(jīng)掌握了成熟的Two-Box電液制動技術。同時,國外的大陸和博世公司已經(jīng)推出了量產(chǎn)的Two-Box電液制動系統(tǒng),同時他們的OneBox系統(tǒng)也已經(jīng)開始量產(chǎn)。
未來的線控制動預計將發(fā)展為前EHB后EMB的配置。這將成為輪邊電機和主動液壓懸架之后的下一個發(fā)展熱點,并重新定義技術創(chuàng)新壁壘。