線控制動(dòng)是汽車技術(shù)門檻最高的領(lǐng)域,全球獨(dú)立的線控制動(dòng)廠家只有博世、大陸和ZF TRW三家。其余幾家都被整車廠控股,如愛信對應(yīng)豐田,日信對應(yīng)本田,萬都和Mobis對應(yīng)現(xiàn)代。日立和日產(chǎn)的關(guān)系比較特殊,E-ACT是全球最早的也最優(yōu)秀的針對純電新能源汽車的線控制動(dòng),專利權(quán)歸日產(chǎn),但是生產(chǎn)制造是日立負(fù)責(zé)。
L2時(shí)代的線控制動(dòng)可以分為燃油車、混動(dòng)、純電三大類,燃油車基本都采用ESP(ESC)做線控制動(dòng)?;靹?dòng)車基本都采用高壓蓄能器為核心的間接型EHB(電液壓制動(dòng))。純電車基本都采用直接型EHB,以電機(jī)直接推動(dòng)主缸活塞。
博世的iBooster是典型的直接型EHB。iBooster前身為elektromechanischeBremskraftverst?rker (ebkv)也就是ibooster,最早專利于1992年由德國Teves申請,后來大陸收購Teves。2003年經(jīng)大眾進(jìn)一步發(fā)展,2007年基本定型,2008年大眾授權(quán)專利給博世,博世于2013年正式推出ibooster。
大眾目前所有新能源車均使用ibooster,此外還有大眾旗下的保時(shí)捷918 Spyder。2014年后期,特斯拉也將EVP換成ibooster。某些早期大眾車型使用的ibooster與博世的ibooster略有差別。
上圖為第一代iBooster,完成度不高,且價(jià)格相對博世的HAS HEV高不少,在中國基本沒有人使用。
上圖為第二代iBooster,從二級(jí)蝸輪蝸桿改用一級(jí)滾珠絲杠減速,體積大幅度縮小,控制精度有所提高。第二代iBooster有四個(gè)系列產(chǎn)品,助力大小從4.5kN到8kN之間,8kN可以用在9座小型客車上。目前第一代iBooster在波蘭生產(chǎn),第二代在墨西哥生產(chǎn)。本田在傳統(tǒng)燃油車上配備了第二代iBooster,由于能量回收時(shí)電流突然增大,iBooster容易出現(xiàn)保護(hù),這時(shí)候ESP介入,但會(huì)給人短暫的剎車失靈的感覺。本田決定自2017年9月12日起,召回2017年2月14日至2017年9月4日期間生產(chǎn)的2018款思威(CR-V)汽車,共計(jì)30509輛。
國內(nèi)采用二代iBooster主要有榮威、領(lǐng)克和蔚來。
iBooster通常與ESP配套使用,ESP在iBooster失效時(shí)頂上。不過因?yàn)镋SP也是一套電液壓系統(tǒng),也有可能失效,且ESP在設(shè)計(jì)之初只是為AEB類緊急制動(dòng)場景設(shè)計(jì)的,不能做常規(guī)制動(dòng)。所以博世在第二代iBooster推出后,著手針對L3和L4設(shè)計(jì)了一套線控制動(dòng)系統(tǒng),這就是IPB+RBU。不能不說,博世真會(huì)賺錢,當(dāng)一大批國內(nèi)業(yè)者都在仿造iBooster時(shí),博世又推出了新產(chǎn)品,讓你們繼續(xù)追。
上圖就是博世的最新產(chǎn)品,integrated power brake,簡稱IPB。實(shí)際就是iBooster和ESP合二為一,體積大大縮小,重量也降低不少,最重要是相對iBooster成本大大降低了。實(shí)際大陸和ZFTRW早就有了類似的產(chǎn)品,大陸稱之為MK C1,ZF TRW稱之為IBC。
大陸的MK C1
大陸MK C1的液壓與硬件架構(gòu)
ZF TRW的IBC
RBU的全稱為Redundant Brake Unit。就是剎車冗余,這個(gè)RBU與ESP最大不同在于,RBU直接與主缸連接,依靠主缸的制動(dòng)液建壓,而ESP是不依賴主缸的制動(dòng)液就能建壓。主缸通過RBU再與IPB連接。
上圖為主缸、RBU與IPB連接圖
博世給出了幾種RBU再與IPB連接的可能
TMC為串聯(lián)主缸,TSV可能是主缸分裂閥,CSV可能為常閉閥,PSV為常開閥(感謝張杰的幫助)。
RBU功能
大陸也有類似的設(shè)計(jì),就是Mk C1加MK 100HBE。
這套系統(tǒng)推出于2017年8月。左邊的是Mk C1,右邊為MK 100HBE。
TMC為串聯(lián)主缸,SIM為仿真模塊。通過對主缸壓力和主缸行程監(jiān)控來判斷第一制動(dòng)系統(tǒng)是否失效,如果第一制動(dòng)系統(tǒng)激活時(shí),主缸壓力不夠或沒有壓力,主缸活塞行程不足,就判斷為第一制動(dòng)系統(tǒng)失效,這時(shí)有備份系統(tǒng)MK100HBE頂上,同時(shí)提醒駕駛員接手,這時(shí)人類駕駛員依然可以踩剎車制動(dòng),確保萬無一失。
博世以IPB取代高成本的二代iBooster做L2,以IPB+RBU對應(yīng)L3/L4,布局可謂巧妙。
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原文標(biāo)題:L3/L4的線控制動(dòng)
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