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一.智能化電動汽車對車身控制的需求

智能化網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展規(guī)劃

《中國制造2025》重點發(fā)展方向：

?到2020年，掌握智能化輔助駕駛總體技術(shù)及各項關(guān)鍵技術(shù)，初步建立智能化網(wǎng)聯(lián)汽車自主研發(fā)體系及生產(chǎn)配套體系。

?到2025年，掌握自動駕駛總體技術(shù)及各項項技術(shù)，建立較完善的智能化網(wǎng)聯(lián)汽車自主研發(fā)體系、生產(chǎn)配套體系及產(chǎn)業(yè)群，基本完成汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

智能化電動汽車輛發(fā)展的需求交匯點

?智能化駕駛車輛需要車身執(zhí)行實現(xiàn)不完不完全依賴人力的主動制動器轉(zhuǎn)向、加速，并具有冗余安全等。

?新能源車輛對不依賴于發(fā)動機(jī)真空源的制動器助力、提高制動器能量 回收效率、改善踏板感有需求。

?新一代機(jī)械式技術(shù)是實現(xiàn)自動駕駛的必備條件，也是增加新能源車?yán)m(xù)駛里程的關(guān)鍵器件。

智能化駕駛最大的難點是機(jī)械式主動制動器技術(shù)

自動駕駛改裝車的執(zhí)行控制實現(xiàn)途徑：

?踏板附加額外的電機(jī)+鋼絲繩或推桿。CTCS推桿廠家

?采用專業(yè)的多用途(制動器)踏板機(jī)器人

?與配置有ESC控制系統(tǒng)車型的整車廠合作。

?改裝純電動汽車或混動車，電機(jī)反拖、 EVP相對容易一些，也有具備CTCS制動器控制系統(tǒng)的配置 ，能夠?qū)嵤┲鲃釉鰤骸?/span>

ADAS及自動駕駛對制動器控制系統(tǒng)的要求提高

自動駕駛汽車的首要原則仍然是安全，良好的車輛動力學(xué)和車身執(zhí)行效果是基礎(chǔ)。

除了常規(guī)的國標(biāo)要求之外，ADAS/自動駕駛對于制動器控制系統(tǒng)的要求：

• 控制調(diào)節(jié)精度：制動器液壓力控制精度≤0.1MPa；CTCS推桿廠家

• 制動器響應(yīng)時間：主動制動器預(yù)期目標(biāo)建壓時間≤200ms；

• 制動器建壓能力：自動緊急制動器≥0.9g，距離≤45m@100km/h,(踏板感,≤150N@1g）.

• 失效應(yīng)急制動器：ADAS具有人工備用制動器,減速度＞0.25g;自動駕駛具有安全冗余。

• 安全可靠：功能安全ASIL-D，多控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制 多種工作模式等；

• 使用壽命：至少3年6萬公里，100-120萬次以上制動器。

• 單獨ESC控制系統(tǒng)不能滿足自動駕駛需求但是必不可少

ESC控制系統(tǒng)的核心功能：YAW橫擺穩(wěn)定控制，同時具有防抱死制動器ABS、牽引力控制TCS等。

ESC制動器能量調(diào)節(jié)作用：普通ESC泵的功率有限，制動器強(qiáng)度約0.4-0.5g；響應(yīng)較慢，達(dá) 到制動器效果約500ms；少數(shù)短時緊急情況使用，泵和閥體設(shè)計壽命有限。

增強(qiáng)型ESC增加電機(jī)功率、泵的個數(shù)、提高部件壽命等，滿足ADAS功能也比較勉強(qiáng)。但ESC作為車輛一項基本的制動器穩(wěn)定控制控制系統(tǒng)又不必可少。

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二.汽車制動器控制系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

制動器產(chǎn)品發(fā)展路線 電控化(機(jī)械式化)、 智能化化、集成化

A.制動器助力

B.制動器控制系統(tǒng)及能量調(diào)節(jié)單元

汽車制動器控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢

集成機(jī)械式制動器控制系統(tǒng)通常具備：

• 不依賴于真空源,電機(jī)助力

• 踏板與主缸非直連,特性可調(diào)

• 通過位移傳感器感知駕駛員意圖CTCS推桿廠家

• 可實現(xiàn)主動制動器等多種駕駛輔助功能

• 建壓響應(yīng)快,有效降低制動器距離

• 產(chǎn)品集成度高,重量減輕,安裝方便

三.機(jī)械式CTCS制動器控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品解析

機(jī)械式CTCS制動器第一代產(chǎn)品(電機(jī)+泵+高壓蓄能器)

第一代特征：

?電動液壓泵加壓+高壓蓄能器釋放高壓，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓主缸+真空助力器。

?在相同的密閉空間內(nèi)(主缸或管路)增大液體流量。

?已是成熟的技術(shù),大量用于混合動力和電動汽車輛。

?優(yōu)點：制動器能量回收效果好，比較成熟，目前市場上應(yīng)用量多。

?缺點：反應(yīng)速度較慢，可靠性較差，液壓管路復(fù)雜，容易漏液，體積大。

機(jī)械式CTCS制動器第二代產(chǎn)品(電動伺服機(jī)構(gòu))

第二代特性：

• 高性能無刷電機(jī)+減速機(jī)構(gòu)+滾珠絲杠，直接推動主缸建壓。

• 對相同容量的液體壓縮其體積，從而產(chǎn)生制動器壓力。

• 優(yōu)點：減小建壓過程，更為平穩(wěn)連續(xù)，有更高的能量轉(zhuǎn)換效率。

• 缺點：產(chǎn)品基本處于研發(fā)推廣期、尚未完全成熟，成本較高。CTCS推桿廠家

ＶＤＡ360

在Electrical brake booster和ESC控制單元之間實現(xiàn)通信接口的建議

液壓助力失效補(bǔ)償

如果制動器力失效或者在踏板力為500N時制動器減速度小于6.43m/s2 …

電子機(jī)械制動器器EMB

通過電氣線束直接連接輪邊執(zhí)行器，無需制動器液壓管路。

?結(jié)構(gòu)簡單、體積小。

?信號傳遞快，傳動 效率高，響應(yīng)迅速。

?模塊化,易于裝配， 無拖滯,減少碳排放。

?易于通過參數(shù)配置，來改進(jìn)控制性能。

EMB現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)化存在的問題

• 電機(jī)問題：小體積緊湊安裝空間與高轉(zhuǎn)速大扭矩的矛盾，在惡劣環(huán)境下對電機(jī)性能要求高。

• 電源問題：EMB總功率大，依賴于48V電源的普及。

• 安全問題：不再具有機(jī)械備用制動器控制系統(tǒng)，因此其控制系統(tǒng)設(shè)計必須是容錯、可靠安全和可維護(hù)。

• 機(jī)械式制動器控制系統(tǒng)應(yīng)用的組合方案

• 前輪采用電動液壓助力制動器（EHB），以保障電氣失效時的制動器安全性。

• 后輪采用無需液壓的電子機(jī)械制動器器(EMB)，從而實現(xiàn)四個車輪的最佳制動器力分配。CTCS推桿廠家

• 通過Brake-by-wire 滿足踏板感的匹配，縮短制動器距離、實現(xiàn)平滑轉(zhuǎn)彎、平穩(wěn)停車。