制动系统概述

一、概述

汽车一般由动力总成、底盘、车身、电气等组成,其中底盘包括传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等。

制动系统的作用是,车辆运动时减速以及停车后驻车,分别通过行车制动系统和驻车制动系统实现。两系统并非完全独立,而是共用了一部分零件,如后制动器总成。制动器有盘式和鼓式之分。

二、驻车制动系统组成

驻车制动系统,实现车辆停车后驻车,一般对后轮进行制动。系统主要由手刹操纵杆、拉线、制动器组成。电子驻车EPB,是把电机作为动力源,通过ECU接收驾驶员驻车指令控制实现驻车。

三、行车制动系统组成

行车制动系统,实现在车辆运行中对前后轮进行制动。系统主要由制动踏板、制动主缸及助力器、制动压力调节控制单元、制动轮缸及制动器组成。按工作介质,可分为气压制动和液压制动。液压制动,快捷、体积小、制动舒适,一般用于小型车。气压制动,以工作作为介质,操作方便,一般用于中、重型车。

四、行车制动系统发展

行车制动系统发展主要分三个阶段:传统制动、电控分配制动、线控制动。电控分配制动,是在传统制动基础上,制动分泵实现电控,对轮缸制动力控制,发展了ABS、TCS、ESC等主动安全功能;线控制动是,制动踏板只连接一个刹车踏板位置传感器,与制动系统之间无直接连接,即解耦。线控制动,分为液压式线控制动EHB和机械式线控制动EMB。

EHB,以传统液压制动系统为基础,通过驱动液压泵进行制动,分为电机+泵直接驱动(如博世iBooster)和电机+高压蓄能器间接驱动(如爱德克斯 ECB)。在结构形式上,分立式(Two Box)和整体式(One Box),主要区别是主动增压模块(电机驱动)和分泵压力调节模块(ESC)是否集成一起。博世iBooster+ESP属于Two Box方案,博世IPB、大陆MC C1和ZF IBC为One Box方案。

EMB,采用电子机械装置代替液压管路,EMB系统的ECU根据制动踏板传感器信号及车速等车辆状态信号,驱动和控制执行机构电机产生所需要的制动力。

总体比较,EHB具有备份制动系统,安全性较高。但不容易跟其他电控系统整合,轻量化困难。EMB,缺少备份制动系统,对可靠性要求高。但具备诸多优点,未来发展方向。

五、智能驾驶对制动需求

智能驾驶需要控制车辆进行主动制动,同时在L3及以上对制动冗余提出了需求。

L2时代的线控制动可以分为燃油车、混动、纯电三大类,燃油车基本都采用ESC做线控制动。混动车基本都采用高压蓄能器为核心的间接型EHB(电液压制动)。纯电车基本都采用电机驱动直接型EHB,以电机直接推动主缸活塞。

博世iBooster 通常与ESP 配套使用,ESP 在iBooster 失效时顶上。不过因为 ESP 也是一套电液压系统,也有可能失效,且 ESP 在设计之初只是为 AEB 类紧急制动场景设计的,不能做常规制动,所以博世在第二代 iBooster 推出后,着手针对 L3 和 L4 设计了一套线控制动系统,这就是 IPB+RBU。这个RBU与ESP最大不同在于,RBU直接与主缸连接,依靠主缸的制动液建压,而ESP是不依赖主缸的制动液就能建压。主缸通过RBU再与IPB连接。大陆类似产品:MK C1+MK 100HBE。

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