之前的文章中着重讲解了汽车底盘领域的关键技术“转向”的线控化原理及可行性,本篇则要梳理另一个攸关驾驶安全和高阶智能驾驶落地的关键技术“电子机械制动”(Electronic Mechanical Brake,EMB)。


行业普遍认为,线控底盘是实现汽车高级别自动驾驶的必要条件,EMB就是其中关键环节。

传统的制动系统通常需要液压泵、管道和大量机械部件,这些都会占用车辆的空间并增加重量,EMB本质是要抛弃传统的液压或气动制动系统,通过电子控制单元(ECU)和电动执行器来控制制动器,即以电子信号替代传统机械制动,间接也实现常说的底盘线控化。

好处在电动车上很明显,比如释放更多空间给座舱,降低整车重量的同时提升了电池续航能力;在电子信号控制下,只要系统够可靠,便能使制动过程更加平滑且可控,尤其适用于自动驾驶和智能驾驶系统中需要精确控制制动的场景。


用电子信号控制的另一个优点是配合过程更顺滑流畅,集成度更高。当整车都用同一个“大脑”来控制决策时,EMB能与其他驾驶辅助系统,如防碰撞系统、动力总成控制系统等无缝对接。

理想状态下,系统算法感知到危险紧急情况时,立刻会做出决策,制动系统就要迅速启动并执行。当所有控制信号和反馈都是通过电子系统传输时,响应时间通常比传统机械系统更短,也更能保证安全性。

全球头部供应商博世检测,线控制动系统的主动制动响应速度能够缩短至100毫秒以内,响应速度显著优于传统液压制动系统的响应时间(400-600毫秒)。


EHB(左)与EMB(右)结构示意图

不过冷静下来就会发现,EMB设计对底盘的改动太大且没有安全冗余,以至于现在还没有上车量产的案例。更“中立”的电子液压制动(Electronic Hydraulic Brake,EHB)反倒能见诸某些品牌的高端车型。

EHB指的是用电子控制的液压执行器,代替了传统的液压泵和管路系统。它用一个综合的制动模块来取代传统制动器中的压力调节器和ABS模块等,这个综合制动模块可以产生并储存制动压力,并分别对4个轮胎的制动力矩进行单独调节。


EHB也能减少零部件数量、给驾驶者更好的踏板控制,最重要的是还有机械刹车系统备份:如果基本制动系统突然失灵,驾驶者仍能通过踩刹车踏板产生减速度。但这也说明它仍高度依赖液压系统,且系统复杂程度更高,就像越高级的混动系统对技术要求也会更高。

所以头部新能源车企还是以真正实现“线控”制动的EMB为最终目标。现阶段,全面自研EMB等线控底盘技术和软件,并要求供应商开放其代码、算法的车企目前也不少。


从传统制动系统到真正的线控制动,安全性问题是关键

如果不考虑自动驾驶,那么EMB对于驾驶者来说,体验或许和现有的“动能回收”系统用起来差不多,但两者又是完全不同的技术原理。

动能回收的主要目的是能量回收,通过电动机反向工作来回收车辆的动能,间接使刹车响应更快。在驾驶员减速时,电动机会转变为发电机,将运动中的机械能转化为电能,并将其存储在电池中,这种制动方式虽然能迅速减速,但主要还是为了提高能效。

西南地区某车企工程师表示,动能回收所带来的制动力通常不如纯机械制动强,EMB更适合需要立即停车的情况,“位移传感器能将力信号迅速转换为电信号,ECU马上计算出所需要的力,然后由电机驱动在高速情况下迅速停车”。


他还提到,动能回收系统和EMB配合使用效果最佳,因为线控制动通过踏板感觉模拟器和电控单元,实现了制动踏板与制动轮缸压力的完全解耦,这样电车在行驶过程中能量回收策略能更智能“精调”,能量利用效率当然也会更高。


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编辑|张毅

审核|吴新

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