在汽车从燃油转向电动化的过程中,不仅仅是驱动能源的改变,在整车架构,甚至一些关键零部件方面的结构原理方面都大有不同。比如汽车上最基础的部件之一,制动系统。

线控制动带来的提升,不只是单纯的电动化,在去除了机械连接后,实际上线控制动也带来了很大的性能提升。比如小米此前公布的预研技术中表示,小米智能底盘上采用了48V低压系统,从 SU7 的 12V DPB+ESP10.0 电子液压制动跃级至 48V 四轮全干电子机械制动。这套系统上,每个车轮均配有独立的 48V EMB 电子制动卡钳,卡钳上的电机动力模块通过机械传动机构直接推动活塞产生制动力,更高传动效率,更快制动速度。相比电子液压制动,其夹紧响应速度提升 40%;百公里制动测试,驾驶员踩下刹车踏板至车辆停止,制动距离缩短了 1 米以上。

由于没有采用液压控制,因此无需使用刹车油,减少了管路和泵的部件,降低保养频率,集成度更高。另外据小米介绍,其EMB 电子制动卡钳,具有卡钳盘片间隙主动调节功能,可根据工况智能调整,制动系统摩擦损耗(拖滞力矩)减少 50%,车辆续航里程额外增加 10 公里以上。

而线控制动目前来看也分为两种,分为One-box和Two-box,顾名思义,One-box是系统中只有一个模块,将电动制动助力器和ESC(电子稳定控制系统)集成到一个模块中;Two-box则是将电动制动助力器和ESC分开两个模块。One-box由于集成度更高,是未来的主流方案,目前国内多家Tier1已经有相关产品推出,国产化进程加快。

线控制动系统由于没有机械硬连接,所以需要用到众多类型的的传感器,主要用于监测驾驶员制动意图和车辆制动状态,比如:

制动踏板位置/行程传感器: 用于检测制动踏板被踩下的行程或角度,反映驾驶员踩刹车的幅度。常见的踏板行程传感器采用线性电位计、霍尔元件等,将踏板位移转换为电压或数字信号。部分系统还同时测量 踏板力传感器 (安装在踏板或主缸上),以感知驾驶员踩踏板的力度。踏板行程和力信号共同作用,使ECU能够判断驾驶员的制动紧急程度和期望减速度。例如,急踩踏板时行程和力变化率大,系统会识别为紧急制动需求,从而快速施加最大制动力。

轮速传感器: 轮速传感器用于测量每个车轮的转速,通常采用电磁感应或霍尔式传感器,安装在车轮轴承附近[blog.csdn.net]。轮速信号对于线控制动系统至关重要,因为ECU需要根据各轮转速计算车辆减速度、判断是否有车轮即将抱死,并据此调整各轮制动力(ABS功能)。此外,轮速传感器信号还是车辆速度计算的基础,用于判断车辆是否已完全停止等状态。

加速度传感器: 线控制动系统常利用纵向加速度传感器(减速度计)来测量车辆的减速度大小。该传感器通常与横摆角速度传感器集成在车辆的惯性测量单元(IMU)中。通过加速度传感器,ECU可以实时监测车辆实际减速度是否达到预期,从而调整制动力输出。例如,在紧急制动时,如果实际减速度不足,系统可进一步增大制动力;反之若检测到过度减速度(可能路面附着变化),也可适当减小制动力以保持稳定。加速度信号还用于坡道辅助、碰撞检测等功能。

其他辅助传感器: 根据系统设计,线控制动还可能使用一些辅助传感器。比如温度传感器,监测制动盘/片温度(用于热衰退补偿)等。这些传感器提供系统状态信息,用于保障制动系统的可靠运行。在EMB系统中,每个车轮的制动执行电机还配有位置/行程传感器,用于反馈制动钳的位移或夹紧力,实现对制动力的精确闭环控制。

文章来自:电子发烧友

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作者 yinhua

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