采埃孚“下一代出行日”日前在上海F1國際賽車場開幕，技術(shù)日上，采埃孚全球首發(fā)全新線控制動系統(tǒng)。

官方介紹，采埃孚全新線控制動系統(tǒng)無需制動液，制動壓力由小型電機(jī)產(chǎn)生，制動踏板和制動執(zhí)行器之間的信號只通過電訊號傳輸。核心性能上，在100km/h速度下，線控系統(tǒng)的自動緊急制動功能的制動距離，相比傳統(tǒng)制動系統(tǒng)可縮短高達(dá)9m。同時，線控制動系統(tǒng)可以更好的配合制動能量回收，增加高達(dá)17%的續(xù)航里程。

此外，干式線控制動系統(tǒng)相較傳統(tǒng)制動系統(tǒng)，通過降低剎車片和制動盤的接觸實(shí)現(xiàn)幾乎為0的殘余拖滯力矩。

據(jù)悉，這款創(chuàng)新干式線控制動系統(tǒng)將率先搭載于路特斯Eletre。

盡管制動踏板和制動執(zhí)行裝置之間不再有機(jī)械連接，但用戶的制動體驗(yàn)仍將與液壓制動器相同。該系統(tǒng)中備份了所有連接，系統(tǒng)以及能量供應(yīng)，以確保數(shù)據(jù)傳輸和處理的安全性，該系統(tǒng)配置也常用于航空領(lǐng)域中。


制動動力系統(tǒng)的發(fā)展歷史

最初的汽車，動力十分不足，結(jié)構(gòu)也十分簡陋，沒有像如今汽車上分工明確、配套整齊的傳動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)等設(shè)置，所以最初汽車的制動系統(tǒng)都是些簡單的機(jī)械裝置，并沒有完整的剎車或制動系統(tǒng)。但隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車的速度越來越快，簡單的機(jī)械裝置無論是從制動力、反應(yīng)速度還是耐久性上都不再能滿足車輛的需求，制動系統(tǒng)就顯得尤為重要。

所謂的制動動力系統(tǒng)就是怎么樣讓制動器進(jìn)行工作的，它具體的操作方式是什么。常見的制動動力系統(tǒng)有機(jī)械拉索、液壓伺服制動、氣壓制動、電磁式等，目前采用最廣泛的是液壓、氣壓和電機(jī)，機(jī)械拉索形式的基本已經(jīng)淘汰。我們轎車一般常用的就是液壓和電機(jī)，氣壓制動主要是貨車。

隨著科技的不斷進(jìn)步，汽車制動系統(tǒng)也在不斷地變化。汽車制動器的變化無非在材料和工藝方面，主要的變化還是來自于汽車制動動力系統(tǒng)的變化。

我先來描述一下我們的汽車是如何實(shí)現(xiàn)制動的，當(dāng)我們想要剎車的時候，我們會用腳去踩剎車踏板，剎車踏板通過連桿會推動真空助力器和制動總泵工作，這個時候制動總泵中的剎車油會順著管路進(jìn)入到制動器，然后剎車油會推動摩擦片工作，這樣摩擦片就會夾緊制動盤，車輛就起到了剎車的功效。

這種傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，是通過機(jī)械連接，然后油液壓或者氣壓進(jìn)行驅(qū)動，由于設(shè)計機(jī)構(gòu)的元件較多，制動速度比較慢，機(jī)械制動容易產(chǎn)生滯后的現(xiàn)象。

正是由于這種情況的產(chǎn)生，現(xiàn)在的制動系統(tǒng)提出了新的解決方案，那就是線控制動。線控制動無需駕駛員提供制動能量，相應(yīng)速度更快、制動效能更好，安全性更高。說得直白一些就是制動系統(tǒng)中引入了更多的傳感器、控制器和電動化執(zhí)行器，由原來的液壓/機(jī)械傳動改為電信號傳輸，顯然會更快更直接。

線控技術(shù)最早起源于飛機(jī)的電傳操控系統(tǒng)。線控技術(shù)是指由電線或電信號來傳遞控制，取代傳統(tǒng)機(jī)械連接裝置的硬連接來實(shí)現(xiàn)操控的一種技術(shù)。

汽車制動系統(tǒng)的電動升級其實(shí)經(jīng)歷了三個階段：


一、壓力助力

依賴駕駛員踩制動踏板來推動制動推桿。現(xiàn)在隨著汽車質(zhì)量越來越大，車速越來越快，開始出現(xiàn)壓力助力裝置，比如氣壓制動或者液壓制動。


二、電子輔助

以液壓制動系統(tǒng)為基礎(chǔ)，電器元件替代部分機(jī)械部件助力剎車。常見的電器元件就是ABS\ESP等。


三、完全電控

不再需要液壓部件，通過傳感器獲得剎車踏板信號，由電機(jī)驅(qū)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生制動力。

目前的汽車上面都是以第二種電子輔助為主，完全電控制動系統(tǒng)是真正意義上的線控制動，但是仍存在核心技術(shù)問題，目前商業(yè)化較難。

自動駕駛技術(shù)我想這是近幾年中最火的詞語，制動系統(tǒng)直接關(guān)系到自動駕駛汽車的安全性能，線控制動是線控底盤技術(shù)（線控底盤技術(shù)包含線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控制動系統(tǒng)、線控?fù)Q擋系統(tǒng)、線控油門系統(tǒng)和線控懸架系統(tǒng)）中難度最高，但也最關(guān)鍵的技術(shù)。

線控制動系統(tǒng)目前主要分為兩類：電子液壓線控系統(tǒng)（EHB）和電子機(jī)械制動系統(tǒng)（EMB）。


1、電子液壓線控系統(tǒng)（對應(yīng)電子輔助階段）

將原有的制動踏板機(jī)械信號通過傳感器變?yōu)殡娦盘枺瑫r保留成熟的液壓系統(tǒng)。ECU通過電機(jī)驅(qū)動液壓泵進(jìn)行制動。當(dāng)電子系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)還能正常工作。


2、電子機(jī)械制動系統(tǒng)（對應(yīng)完全電控階段）

完全摒棄了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的制動液以及液壓管路等部件，由電機(jī)驅(qū)動產(chǎn)生制動力，每個車輪上安裝一個可以獨(dú)立工作的電子機(jī)械制動器。EMB是真正意義上的線控制動系統(tǒng)，但仍存在核心技術(shù)問題，商業(yè)化較難。

電子液壓線控系統(tǒng)目前有兩種主流方案：Two-Box（分立式）和 One-Box（整體式）。兩者的區(qū)別在于ABS/ESP系統(tǒng)是否和電子助力器集成在一起，沒有集成的稱之為Two-Box，集成一起的稱之為One-Box。


新能源汽車制動系統(tǒng)需要具備的幾大特質(zhì)

當(dāng)新能源汽車來臨，制動系統(tǒng)面臨著新的挑戰(zhàn)。Stephane Rolland先生指出，面對整車電氣化方面的要求，制動器必須比今天更輕，它們需要更好的耐腐蝕性，需要實(shí)現(xiàn)制動“0”拖滯，需要與再生制動集成在一起，并進(jìn)一步減少灰塵和顆粒物排放。

對于新能源汽車來說，輕量化有利于增加續(xù)航里程，不僅如此，輕量化還能達(dá)到提升操控性、舒適性等方面的效果。據(jù)了解，布雷博為不同類型的交通工具諸如摩托車、乘用車和商用車輛研發(fā)并提供制動卡鉗、制動盤和制動襯塊，并且在輕量化制動組件領(lǐng)域同樣處于領(lǐng)先地位。

舉例來說，在去年9月在法蘭克福國際汽車展上，布雷博推出了全新帶復(fù)合背板的制動襯塊，這一尖端設(shè)計成果通過了嚴(yán)格的臺架測試以及道路試驗(yàn)，其耐久性和制動性能得到了有效的保障。新的制動襯塊減重達(dá)到60％以上。同時，它完全消除了在鉗體中的腐蝕并降低了導(dǎo)熱性，從而確保在所有路況下駐車和緊急制動時的最高安全性。

除輕量化之外，新能源汽車還要求汽車制動器具有“0”拖滯，制動拖滯是指駕駛員在完全放松制動踏板以后，汽車的制動不能立即解除或不能完全解除，仍然具有相當(dāng)強(qiáng)度制動力的現(xiàn)象。拖滯越小，電動汽車的續(xù)航里程越長。

制動能量回收也是減少新能源汽車能量消耗的關(guān)鍵技術(shù)之一。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在城市工況中，制動消耗的能量占總驅(qū)動能量的50%左右，如若對這部分能量進(jìn)行回收，將產(chǎn)生十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。基于此，制動能量回收系統(tǒng)如今已基本成為新能源汽車的“必備品”。

Stephane Rolland先生表示：“制動系統(tǒng)需要將制動能量回收與傳統(tǒng)的摩擦制動相結(jié)合，兩者的結(jié)合被稱為‘混合’，將成為新能源汽車的關(guān)鍵特征。”

與此同時，他也指出，能量回收型制動的使用會產(chǎn)生兩個可能性，首先，能量回收型制動將減少摩擦型制動的使用，而更低的摩擦型制動使用率將減少通過摩擦“清潔”制動盤表面的可能性，且制動盤和制動襯塊可能會由于腐蝕而失去效能。第二個可能性是摩擦制動器的尺寸逐漸減小。


ADAS及自動駕駛趨勢下，線控制動系統(tǒng)將被引入

為了減少道路交通事故的發(fā)生、在技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動下，ADAS及自動駕駛逐步發(fā)展起來，而它們對于汽車制動系統(tǒng)的要求又有所不同。

Stephane Rolland先生指出，自動駕駛將要求制動器自主動作，這意味著駕駛員不再需要踩下制動踏板來激活制動器。而為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，采用“干式”制動卡鉗——不帶任何制動液的機(jī)電式制動卡鉗的線控制動系統(tǒng)將被引入，通過這一系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)制動器的促動和調(diào)節(jié)，每個車輪將帶有由主電控單元（ECU）控制獨(dú)立的執(zhí)行器。

據(jù)了解，布雷博在過去的5年中一直在開發(fā)線控制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)由2個控制前制動卡鉗的前電動液壓執(zhí)行器，2個后機(jī)電“干式”制動卡鉗，1個踏板模擬器和2個電控單元組成。該系統(tǒng)包括ABS和由布雷博完全開發(fā)的穩(wěn)定性控制計算程序。

Stephane Rolland先生表示，布雷博對電子駐車制動系統(tǒng)（EPB）的參與將使布雷博為制動系統(tǒng)的上述重要發(fā)展和變革做好準(zhǔn)備，并從基礎(chǔ)制動器供應(yīng)商發(fā)展成為完整的制動系統(tǒng)解決方案的提供者，從而將基礎(chǔ)制動與促動和調(diào)節(jié)集成在一起，這也意味著布雷博將整合軟件、電子技術(shù)和執(zhí)行器等多項(xiàng)技能。

“電子駐車制動系統(tǒng)（EPB）已成為高級車和主流車的標(biāo)準(zhǔn)配置，它對于布雷博而言并不陌生。事實(shí)上，近年來布雷博一直在為高端和豪華車提供電子駐車制動系統(tǒng)。我們的電子駐車制動系統(tǒng)專為豪華和高性能車輛而設(shè)計，并且完全用鋁材制造。”Stephane Rolland先生如此表示。


線控制動系統(tǒng)將成為未來主流

各個汽車制造商已經(jīng)進(jìn)行了多年的研發(fā)，提供了一些小范圍的線控制動系統(tǒng)應(yīng)用。例如，大陸集團(tuán)的MKC1系統(tǒng)是其中的一個嘗試。盡管MKC1只實(shí)現(xiàn)了部分線控功能，但它為制動系統(tǒng)帶來了一些新的變化。該系統(tǒng)將制動缸、助力器、ABS單元和ESC單元集成在一起，相比傳統(tǒng)方案減輕了大約4公斤的重量。這只是大陸集團(tuán)未來制動系統(tǒng)計劃的一個開始，他們的長期計劃將分為四個級別，從FBS 0到FBS 3，逐步實(shí)現(xiàn)更完整的線控制動系統(tǒng)。

線控制動系統(tǒng)具有許多潛在優(yōu)勢。首先，它可以提供更快速的制動響應(yīng)，無論是在日常駕駛中還是在賽道上，都能體現(xiàn)出更積極的性能。此外，當(dāng)制動系統(tǒng)發(fā)熱時，踏板行程不會增加，保持一致性。此外，由于電控系統(tǒng)的存在，線控制動系統(tǒng)可以省去傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中使用的易燃且具有腐蝕性的剎車油，也不需要定期更換。

盡管線控制動系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入攻堅階段，但要實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用還需要時間。未來，隨著無人駕駛汽車的興起，線控制動系統(tǒng)可能會成為必不可少的技術(shù)。然而，目前來看，線控制動系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用還為時尚早。

汽車技術(shù)的發(fā)展永遠(yuǎn)都在不斷前行，線控制動系統(tǒng)的嶄露頭角表明，制動技術(shù)也在逐漸邁向新的里程碑。這個領(lǐng)域的變革將為駕駛員和乘客帶來更加安全和高效的駕駛體驗(yàn)，這是我們值得期待的未來。