电控制动是趋势 谈电动车制动解决方案

汽车之家 李博旭

围绕电动车的话题更多的集中在续航里程、电池类型、充电方式及时间等一些使用的问题上,今天我们来聊聊别的话题,电动技术在代替了传统动力技术后,引发的变革确实是巨大的,这也影响到了车辆的技术开发,制动系统就是要谋变的其中一环。

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图中所示为传统制动系统,驾驶员控制踏板,与踏板相连的是真空助力器,它负责将驾驶员施予踏板的力放大并推动主泵活塞进行制动压力,最后,制动分泵由活塞推动制动片夹紧制动盘,从而实现制动力。

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这里面涉及到一个很重要的部件——真空助力器,如果它的工作状态不好,驾驶员踩制动踏板时就会觉得很硬,没有经验的驾驶员就会误以为没有制动功能了。而真空助力器的真空环境是由发动机提供的,较为传统的方式是从进气歧管处引出一根气管通向真空助力器,为了确保真空环境的稳定性,有些发动机还专门为真空助力器设计了一个由凸轮轴驱动的机械真空泵,在此之前,还有厂商用电子真空泵来弥补“真空”。

传统动力汽车,制动系统可以从发动机处获得真空源从而让真空助力器为驾驶员提供辅助作用,那电动车的动力系统不具备制造真空的能力,制动助力的问题将如何解决?

解决这个问题现在有两种模式,一种是在现有的结构基础上去解决真空源的问题,另一种则是采用新的技术原理,彻底舍弃真空在制动系统中的用途,重新设计制动系统技术结构。不仅是汽车行业,在各行各业面临新老更替时都少不了这样的做事逻辑。

● 利用现有基础进行技术改进

利用现有结构基础进行技术改进的方式是目前绝大多数厂商在新能源车中采用的方式,原有的真空助力器以及相关管路得到保留,管路的另一端连接的电子真空助力泵,当传感器监测到助力器真空度不足时,电子真空泵开始工作维持真空环境,通过这样的方式,确保真空助力器能够像原先一样为驾驶员提供辅助作用。

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不过,这样的电子真空助力泵的噪音较大,此外更重要的是,电子真空泵的工作稳定性以及寿命都不太适合当做主要及唯一的真空源供应部件(原先在传统汽车上,它只是辅助维持真空环境)。显然,这样的方案是来自传统的汽车研发理念,而并非是站在新能源车的开发角度来解决问题。

● 舍弃真空在制动系统中的用途

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博世和大陆这两家公司在主动安全技术领域有着较丰富的研发经验,当然,它们在这个业务上也是直接的竞争关系,现阶段,两家公司的竞争主要是在自适应巡航、车道保持、ESC、城市安全系统等传统主动安全技术方面。而我们这篇文章所讨论的新能源车的制动系统解决方案尽管还没有全面推向市场,但在试验场上,这两家公司已经要掰掰手腕了。

先来说博世的技术成果。博世推出了一套名为iBooster的智能化助力器,从结构上来说,它代替了原先的真空助力器,从而彻底终结了制动系统对真空的依赖。尽管对技术原理进行了革新,但驾驶员在踩下制动踏板时对这样的变化不会有所察觉。

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驾驶员在踩下踏板时推力仍旧作用于后方推杆上,不过,在踏板向后方移动的过程中,位置传感器会监测并向控制电脑传递踏板行程信息,以此为依据结合实际工况计算出所需制动力,随即将信号传递至伺服电机,伺服电机为直流无刷类型,事实上,这个伺服电机并不是直接作用于制动主缸,从中还有一个二级齿轮装置对传递方向以及扭矩进行转化,之后再推动制动主缸,而建立制动油压的过程仍旧是延续传统制动液压结构。

博世推出的这个iBooster智能化助力器彻底代替了传统的真空助力器,不仅如此,采用电控方式后,在功能上通过与其它系统进行接合,又可以衍生出更多的功能。例如通过与电动车的动能回收系统相结合,我们都知道,电机在动能回收模式下也会使车辆出现制动效果,如何匹配这两种方式产生的制动效果就是个问题,比亚迪e6就装配了博世的这套iBooster技术,正好我们也能去感受一下。

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不仅是电动车,这个技术也适用于传统汽车,在防碰撞技术就是个很好的“载体”,现在更多的是依靠ESC进行主动制动,如果制动的动作能由制动主缸亲自完成,那么,再接合ESC的使用,其反应速度以及制动力度可提升的空间就会更大。

同场竞技的大陆也拿出了它们的技术——MK C1电液制动系统,从技术原理上,与博世的iBooster类似,不过,大陆的这个MK C1的集成度更高,它的意义不仅仅是取代了真空助力器,更重要是,它将我们所熟悉的ESC集成到了同一个模块里。

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目前,大陆推出的这套MK C1电液制动系统已经具备投入使用的条件,它们也在积极地与主机厂进行接洽,预计在明年就会有装配量产车的消息,我们也会技术关注此事。

编辑总结:

制动系统电子化是未来汽车发展的一个趋势,无论是电动车还是传统采用内燃机的汽车,这种制动系统都有着颠覆性的意义。当然,你可能会担心它的可靠性问题,对此我也向开发团队提出过质疑,这就像英菲尼迪在Q50车型上使用的线控转向一样,除了强大了防错逻辑外,硬件的保障也是必不可少的。此外,采用电控制动后,系统还可以适应不同驾驶模式的选择,从而为驾驶员提供不同脚感的制动感受。

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