任務(wù)引入Taskto

introduce2000年12月，德國Continental

集團(tuán)證明，一輛以100km/h

速度行駛的

緊湊型轎車在30m

的距離內(nèi)停下來是可能的，而當(dāng)時采用傳統(tǒng)制動系統(tǒng)車

輛最好的成績是37~42m

。2001

年秋，一輛概念車在接近現(xiàn)實的情況下獲

得了成功，它應(yīng)用了多種當(dāng)時正處于研發(fā)階段的技術(shù)，比如線控制動技術(shù)中

的電子液壓制動系統(tǒng)EHB(Elctro-HvdraulicBrake)

。

隨著制動行業(yè)的進(jìn)

步，線控制動技術(shù)正在引領(lǐng)汽車線控技術(shù)的發(fā)展，率先大批量多車型應(yīng)用于

新能源汽車領(lǐng)域。作為一名測試工程師，你準(zhǔn)備向新入職的員工講述線控制

動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理與發(fā)展趨勢。目

錄C

ON

T

ENT

S01

線控制動系統(tǒng)發(fā)展歷程與定義02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理線控制動系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)線控制動系統(tǒng)優(yōu)缺點0304新授NewTeaching01

線控制動系統(tǒng)發(fā)展歷程與定義

發(fā)展歷程汽車制動技術(shù)的發(fā)展歷程主要為：●

摩擦片制動●鼓式以及盤式制動●機(jī)械以及電子ABS

制動●

線控制動系統(tǒng)(Brake

by

Wire,BBW)行云橋

inwinic汽車線控制動技術(shù)，作為一種新型的制動技術(shù)，能夠?qū)Ⅰ{駛員的操作轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并通過傳

感器、電纜等設(shè)施，將信號直接傳送給執(zhí)行結(jié)

構(gòu)，最終實施操作。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，制動踏板

僅僅只連接一個制動踏板模擬器，踏板與制動

系統(tǒng)之間沒有任何剛性連接或液壓連接。線控

制動系統(tǒng)如圖所示。行云橋inwinic發(fā)展歷程01

線控制動系統(tǒng)發(fā)展歷程與定義。

.。年份公司產(chǎn)品應(yīng)用車型1997愛德克斯ECB豐田Prius2001博世SBC奔馳CLS跑車、SL跑車和E級車2009天合SBC福特的Fusion和MercuryMilan2013博世iBooster特斯拉全系2014布雷博BremboBBWF1賽車2016大陸集團(tuán)MK

C1阿爾法羅密歐Giulia汽車線控系統(tǒng)最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代末期，這一系統(tǒng)結(jié)合了機(jī)車電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息

技術(shù)，它的應(yīng)用推動了汽車全自動化水平的提升。此后多家公司對線控制動技術(shù)進(jìn)行了

研究，如下表為各公司的線控制動系統(tǒng)產(chǎn)品。行云橋inwinic01

線控制動系統(tǒng)發(fā)展歷程與定義...其中，2013年德國博世公司成功開發(fā)出

Booster

系統(tǒng)，集成多種主動安全配置，提升了車輛安全性，是目前市場占有率最高的線控制動產(chǎn)品。下圖左是第1代產(chǎn)品，完成度不高，在

國內(nèi)也沒有使用；下圖右是第2代產(chǎn)品，體積大幅縮小，控制精度也有所提高。行云橋inwinic

發(fā)展歷程01

線控制動系統(tǒng)發(fā)展歷程與定義發(fā)展歷程德國大陸集團(tuán)的電子液壓制動系統(tǒng)MK

C1,可實現(xiàn)100%的制動能量回收。2

0

1

6

年，在法蘭克福工廠實現(xiàn)量產(chǎn)，主要面向歐洲市場；2019年，在美國北卡羅來納州的

Morganton

工廠量產(chǎn)，為美國市場供貨。大陸集團(tuán)的線控制動系統(tǒng)如圖所示。行云橋01

線控制動系統(tǒng)發(fā)展歷程與定義inwinic行云橋inwinic

1.汽車線控制動系統(tǒng)的分類線控制動

(BBW)系統(tǒng)有液壓后備無液壓后備電子液壓制動

(EHB)系統(tǒng)電子機(jī)械制動

(EMB)系統(tǒng)線控制動系統(tǒng)目前分為兩種類型：●

一種為電子液壓制動系統(tǒng)EHB(Electro-

Hydraulic

Brake)●

另一種為電子機(jī)械制動系統(tǒng)EMB(Electro-Mechanical

Brake)。如圖為線控制動系統(tǒng)分類。線控制動系統(tǒng)分類與工作原理EHB

電液制動系統(tǒng)是將電子與液壓系統(tǒng)相結(jié)合所形成多用途、多形式的制動系統(tǒng)。EHB

由電子系統(tǒng)提供柔性控制，液壓系統(tǒng)提供動力。EMB

電子機(jī)械制動系統(tǒng)則將傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的液壓油或空氣等傳力介質(zhì)完全由電制動取代，是制動控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。行云橋inwinic

1.汽車線控制動系統(tǒng)的分類02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理2.汽車線控制動系統(tǒng)的作原理線控制動系統(tǒng)用一個模擬發(fā)生器替代原有的制動踏板，通過該踏板模擬器接收駕駛員的制動意圖，產(chǎn)生制動電控信號并傳遞給控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，再根據(jù)一定的算法模擬踩踏感覺反饋給駕駛員。線控制動系統(tǒng)基本工作原理如下圖所示。行云橋inwinic其他信號線控制動系統(tǒng)分類與工作原理踏板模擬器駐車制動器輪速傳感器信

號

處

理

能

源

管

理制動

執(zhí)行機(jī)構(gòu)能源輸入ECU·。

..(1)電子制動系統(tǒng)

(EHB)●

組成典型的

EHB

制動系統(tǒng)由制動踏板傳感器、電子控制單元

ECU、

執(zhí)行器機(jī)構(gòu)(備用閥、液壓泵制

動器)等部分構(gòu)成。EHB系統(tǒng)的組成原理如圖所示。制動踏板傳感器液壓泵M制動器行云橋2.汽車線控制動系統(tǒng)的作原理02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理inwinicEHB

ECU備用閥●工作原理正常工作時，制動踏板與制動器之間的液壓連接斷開，備用閥處于關(guān)閉狀態(tài)。電子踏板配有踏板感覺模擬器和電子傳感器，ECU

可以通過傳感器信號判斷駕駛員的制動意圖，并通過電動機(jī)驅(qū)動液壓泵進(jìn)行制

動。電子系統(tǒng)發(fā)生故障時，備用閥打開，EHB系統(tǒng)變?yōu)閭鹘y(tǒng)的液壓系統(tǒng)。備用系統(tǒng)增加了制動系統(tǒng)的安全性，使車輛在線控制動系統(tǒng)失效時還可以進(jìn)行制動，但是由于備用系統(tǒng)中仍然包含復(fù)雜的制動液傳輸管路，

使得EHB

并不完全包含線控制動系統(tǒng)產(chǎn)品的優(yōu)點。EHB

系統(tǒng)也因此被視為BBW

系統(tǒng)的先期產(chǎn)品。行云橋inwinic2.汽車線控制動系統(tǒng)的作原理02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理(2)電子機(jī)械制動系統(tǒng)

(EMB)●

組成EMB

制動系統(tǒng)由制動踏板傳感器、電子控制單元ECU、

執(zhí)行器機(jī)構(gòu)(車輪制動模塊)組成。在

EMB

系統(tǒng)中，所有的液壓裝置，包括主缸、液

壓管路、助力裝置等均被電子機(jī)械系統(tǒng)替代，液

壓盤和鼓式制動器的調(diào)節(jié)器也被電機(jī)驅(qū)動裝置取

代。所以EMB系統(tǒng)是名副其實的線控制動系統(tǒng)。EMB系統(tǒng)的組成原理如圖所示。制動踏板傳感器EHBECU車輪

制動模塊行云橋2.汽車線控制動系統(tǒng)的作原理02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理inwinic行云橋inwinic2.汽車線控制動系統(tǒng)的作原理●工作原理EMB系統(tǒng)的主控制器

ECU

通過接收踏板位移傳感器的位移信號，以及整車其他

ECU發(fā)出的車速信號，分析后再控制四個獨立的控制器向?qū)?yīng)的電機(jī)發(fā)出制動信號，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)將電

機(jī)扭矩轉(zhuǎn)化為所需的制動力，進(jìn)行制動。02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理。.。行云橋inwinic

3.線控制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(以EHB

為例)(2)剎車泵總成剎車泵總成的主要作用是推動制動液(或氣體)傳輸至各個制動分泵之中推動活塞。(1)制動踏板制動踏板就是限制動力的踏板，即腳剎(行車制動器)的踏板，制動踏板用于減速停車。02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理工況內(nèi)容制動踏板被踩下總泵活塞前移，旁通孔關(guān)閉，活塞前面建立油壓，然后通過管

路將油壓輸送到制動分泵。制動踏板被松開總泵活塞在油壓和回位彈簧的作用下回位，制動系統(tǒng)壓力下降

,多余的油回到油壺。兩腳制動(第一腳剎車制

動力不足，補(bǔ)踩一腳)兩腳制動時，油壺的油從補(bǔ)償孔進(jìn)到活塞前面，使活塞前面的油增多，然后制動時制動力增加。剎車泵總成工作過程如下表所示行云橋2.汽車線控制動系統(tǒng)的作原理02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理inwinic....(3)制動油管制動油管的作用是將從主缸取得的制動液傳遞到各個車輪制動器。管路泄漏會使得制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，因此，制動管路是系統(tǒng)中相當(dāng)重要的部件，必須注意

檢查和維護(hù)。(4)制動鉗與剎車盤制動鉗與剎車盤是產(chǎn)生制動力矩、用以阻礙車輛運動或運動趨勢的部件。在車輛行進(jìn)時，制動盤也是轉(zhuǎn)動的，制動卡鉗夾住剎車盤可以產(chǎn)生制動力。踩剎車

時就是它夾住剎車盤起到減速或者停車的作用。行云橋inwinic

3.線控制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(以EHB

為例)02

線控制動系統(tǒng)分類與工作原理車型速度參考距離不超過九座的載客汽車初速度50Km/h時≤19m其它總質(zhì)量不超過4.5t的汽車初速度50Km/h≤21m其它汽車，汽車列車初速度30Km/h時≤9m制動距離是衡量汽車制動性能的重要參數(shù)之一，它指的是人們在車輛處于某一時速的情況下,從開始制動到汽車完全靜止時，車輛所駛過的路程。我國對汽車(空載時》制動距離的要求

如下表所示：行云橋inwinic

1.制動距離03

線控制動系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)行云橋inwinic

2.制動減速度制動減速度反映了地面制動力，因此它與制動器制動力(車輪滾動時)及附著力(車輪抱死拖滑時)有關(guān)。由于各種汽車動力性不同，對制動效能的要求也就不同：

一般轎車、輕型貨車的行駛速度高,所以要求其制動效能也高；重型貨車行駛速度相對較低，其制動效能的要求也就稍低一些03

線控制動系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)。制動減速度用以下式表示：3.制動時間制動時間是指行駛中的汽車從開始剎車到汽車完全停下來所用的時間。影響制動時間的因素有很多，如車速、輪胎的磨損程度、路面的粗糙程度以及天氣狀

況

等

。4.抗熱衰退性能抗熱衰退性能是指汽車高速行駛或下長坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度。汽車制動器如果長時間工作或連續(xù)緊急制動就會因為摩擦過熱，導(dǎo)致摩擦系數(shù)降

低，這樣就會影響剎車效果。行云橋03

線控制動系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)inwinic行云橋inwinic

5.制動穩(wěn)定性制動穩(wěn)定性是指汽車在制動過程中維持直線行駛的能力或按預(yù)定彎道行駛的能力。(1)制動跑偏制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為制動跑偏。主要由于兩個原因：●

汽車左、右車輪，特別是前軸左、右車輪制動器制動力不等；●

制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿發(fā)生運動干涉。制動跑偏程度的評價指標(biāo)有：●

橫向位移，橫向位移是指汽車制動后車身最大的橫向移動量；●

航向角，航向角是指汽車制動后縱軸線與原定行駛方向的夾角。03

線控制動系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)行云橋inwinic

5.制動穩(wěn)定性(2)制動側(cè)偏制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動稱為側(cè)滑。在制動過程中，隨滑移率(滑移率是指在車輪運動中滑動成分所占的比例，用S

表示)的增加，側(cè)向附

著系數(shù)逐漸減小。當(dāng)s=100%

時，車輪處于抱死拖滑狀態(tài)(側(cè)向附著系數(shù)幾乎等于零，汽車將失去抵抗

側(cè)向力的能力)。這時如果受到側(cè)向力的作用，將使車輪沿側(cè)向力作用方向移動。(3)前輪失去轉(zhuǎn)向能力汽車在彎道上制動時，轉(zhuǎn)動方向盤也無法使汽車沿預(yù)定彎道制動停車的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因：前輪抱死或前輪先抱死時，因側(cè)向附著系數(shù)幾乎等于零。03

線控制動系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)相比于傳統(tǒng)制動系統(tǒng)，線控制動用電線取代部分或全部制動管路，可省去制動系統(tǒng)的很多閥，使得制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單緊湊。基于線控制動系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)更高品質(zhì)的汽車防抱死制動系統(tǒng)、汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電

子駐車系統(tǒng)等高級安全功能控制，而且可以滿足先進(jìn)汽車智能系統(tǒng)對自適應(yīng)巡航、自動緊急制動、

自動泊車、自動無人駕駛等的要求。行云橋inwinic

1.汽車線控制動系統(tǒng)的優(yōu)點04

線控制動系統(tǒng)優(yōu)缺點(1)優(yōu)點●結(jié)構(gòu)緊湊，改善了制動效能?！?/p>

控制方便可靠，制動噪聲顯著減小?！癫恍枰婵昭b置，有效減輕了制動踏板的打腳，提供了更好的踏板感覺?！裼捎谀K化程度的提高，在車輛設(shè)計過程中又提高了設(shè)計的靈活性，減少了制動系統(tǒng)的零部

件數(shù)量，節(jié)省了車內(nèi)制動系統(tǒng)的布置空間。行云橋inwinic2.EHB

的優(yōu)缺點04

線控制動系統(tǒng)優(yōu)缺點(2)缺點●相對來講，EHB制造成本較高，EHB以液壓為制動能量源，液壓的產(chǎn)生和電控化相對來說比較困難，不容易做到和其他電控系統(tǒng)的整合，而且液壓系統(tǒng)的重量對輕量化不利?！馝HB工作的可靠性相對于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)來說，還有待進(jìn)一步提高?！馝HB

要比傳統(tǒng)的機(jī)械制動更容易受到電磁干擾。行云橋inwinic2.EHB

的優(yōu)缺點04

線控制動系統(tǒng)優(yōu)缺點(1)優(yōu)點●

機(jī)械連接少，沒有制動管路，結(jié)構(gòu)簡潔，體積小?！褫d荷傳遞平穩(wěn)、柔和，制動性能穩(wěn)定?！?/p>

采用機(jī)械和電氣連接，信號傳遞迅速，反應(yīng)靈敏，“路感”好。