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5.2汽车线控制动技术——发展历程
5.2.1汽车线控制动系统的定义如果制动踏板仅仅只连接一个制动踏板位置传感器,踏板与制动系统之间没有任何刚性连接或液压连接的,都可以视为线控制动。
5.2.1汽车线控制动系统的定义线控制动是自动驾驶汽车“控制执行层”中最关键的,也是技术难度最高的部分。目前出现了两种形式的线控制动系统:电子液压制动系统(EHB)和电子机械制动系统(EMB)。
5.2.2汽车线控制动系统的特点(1)线控制动系统的制动踏板与制动执行机构解耦,可以降低部件的复杂性,减少液压与机械控制装置,减少杠杆、轴承等金属连接件,减轻质量,降低油耗和制造成本。(2)线控制动系统具有精确的制动力调节能力,是电动汽车摩擦与回馈耦合制动系统的理想选择。(3)基于线控制动系统,不仅可以实现更高品质的ABS/ESC/EPB等高级安全功能控制,而且可以满足先进汽车智能系统对自适应巡航、自动紧急制动、自动泊车、自动无人驾驶等的要求。
5.2.2汽车线控制动系统的特点EMB具有以下优点。(1)执行机构和制动踏板之间无机械或液压连接,缩短了制动器的作用时间,作用时间在100ms以内,有效减小制动距离。(2)不需要助力器,减少空间,布置灵活。(3)没有液压系统,系统质量轻且环保。(4)在ABS模式下无回弹振动,可以消除噪音。(5)便于集成电子驻车、防抱死、制动力分配等附加功能
5.2.2汽车线控制动系统的特点EMB具有以下缺点。(1)无液压备用制动系统,对可靠性要求极高,包括稳定的电源系统、更高的总线通信容错能力和电子电路的抗干扰能力。(2)制动力不足。因轮毂处布置体积决定制动电机不可能太大,需开发配备较高电压(42V)系统提高电机功率。(3)工作环境恶劣,特别是高温。因部件振动高,且制动温度达几百度,制约现有EMB零部件的设计。
5.2.3汽车线控制动系统的组成与原理线控制动系统将原有的制动踏板用一个模拟发生器替代,用以接受驾驶员的制动意图,产生、传递制动信号给控制和执行机构,并根据一定的算法模拟反馈给驾驶员。制动执行机构信号处理ECU能源管理能源输入轮速传感器踏板模拟器驻车制动器其他信号
5.2.3汽车线控制动系统的组成与原理电子液压制动(EHB)系统典型的EHB系统由制动踏板传感器、电子控制单元(ECU)、执行器机构(液压泵、备用阀和制动器)等组成。
5.2.3汽车线控制动系统的组成与原理电子机械制动(EMB)系统在EMB系统中,所有的液压装置,包括主缸、液压管路、助力装置等均被电子机械系统替代,液压盘和鼓式制动器的调节器也被电机驱动装置取代,是名副其实的线控制动系统。
5.2.4汽车线控制动系统的产品德国博世公司于2013年正式推出线控制动产品iBooster,是典型的直接型EHB,大众目前所有新能源车均使用iBooster
5.2.4汽车线控制动系统的产品针对L3和L4级自动驾驶设计了一套线控制动系统,IPB,就是iBooster和ESP合二为一,体积大大缩小,重量也降低不少,最重要是相对iBooster成本大大降低。
5.2.4汽车线控制动系统的产品德国大陆集团的线控制动系统MKC1可实现100%的制动能量回收。
5.2.4汽车线控制动系统的产品采埃孚的集成式制动控制系统(IBC)将全电子制动控制系统和再生系统功能集成于单个一体化单元中,这是一款能够实现无真空支持的助力制动系统。
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