新能源汽车制动系统的发展趋势

方案、装配生产线等都可以得到充分利用，节约时间及经济成本，是当前比较理想的一种过渡方案。但该方案的缺陷是电子真空泵的工作稳定性不足，而且由于真空泵频繁启动导致寿命较短，不是非常适合作为唯一的真空源提供元件，这样一旦电子真空泵出现任何工作问题，就会导致出现制动故障。因此该设计方案仅仅是为了节省成本，延续保留原传统汽车大部分制动系统的过渡方案，并非彻底解决新能源汽车制动问题最佳方案。

2 采用智能化助力器的新能源汽车制动系统[3][4]

如果在制动踏板和制动主缸之间设计一种助力装置来代替传统的真空助力器，那就可以不再依赖真空源，从而彻底消除制动系统对真空的依赖。目前博世公司推出了一套名为iBooster的智能化助力器，如图2所示。它是利用电控方式来辅助控制制动力。简单来说，就是将原真空助力制动系统中的真空助力器去掉，换成由电子控制单元和电机驱动机构组成的智能助力器，驾驶员踩下制动踏板不再是传递的力，而是传递一个电信号给智能助力器，助力器通过踏板位置传感器检测到踏板踩下行程位置的变化，控制器以此为依据结合实际车辆运行工况计算出需要的制动力，控制器控制电机给出制动助力所需的力矩到制动总泵，制动总泵驱动液压系统传递制动力到ABS/ESP制动防抱死/电子稳定系统控制器，ABS/ESC再根据车辆状况把制动力分配到四个车轮。

iBooster智能化助力器完全是靠电控制而不用真空来实现整个助力过程的控制，制动更平顺更柔滑，同时反应速度也比传统车辆制动效果好得多，它的控制单元能和车身电子稳定系统ESP合作，实现能量回收，让新能源汽车更好地实现节能、环保。

此外大陆公司也推出一套MK C1制动系统，其工作理念和博世iBooster基本相同。但是MK C1除了完全取代真空助力器外，还集成了ESP电子稳定系统，ABS 和 ESC 功能，其模块化设计的好处是能更集成化和小型化，显著提高 ABS 和 ESC 的主动制动响应速度，而且由于系统是集成设计，系统能直接控制执行所有制动动作。

3 采用线控制动的新能源汽车制动系统[4][5]

随着传感器与网络技术的快速发展，线控技术已成为汽车控制技术的未来发展方向。汽车的线控制动（BBW）系统，是用线控电子机械制动器代替了代替液压的制动系统，电源取代了传统的液压源，机电动作器取代了液压的作动设备。传统液压制动系统的元件，像主缸、真空增压设备、液压管路等均被机电结合的一体化元件所取代，如液压鼓式或盘式制动器及调节器被电脑控制的驱动电机所代替，制动时制动力的大小由电控ECU调控，驱动电机逆转产生制动力。线控制动系统电脑根据电子踏板传感器将刹车踏板踩下的速度信号与位移行程变化，结合车轮转速等信息，向制动电机发送工作信号并控制电机的电流与转子转角，产生制动所需的力矩，实现车轮制动。

线控制动（BBW）系统与传统制动系统相比，没有了制动油缸、液压阀、助力装置、油箱以及复杂的液压管路等液压部件，结构简单，维护方便，布置灵活，可控性好与响应速度快等特点。此外只要设计好相应的控制程序，可根据实际情况自如控制制动力的大小，控制各轴的制动力分配，完全能够实现传统液压制动的ABS、ASR等功能，是未來无人驾驶汽车不可或缺的配置。

但线控制动（BBW）系统目前也存在控制技术难度大、需要多个驱动能源、控制系统失效如何处理及电子元件抗干扰等问题。

4 新能源汽车制动时的能量回收[6][7]

传统燃油车中，大部分车辆不带制动能量回收系统，而新能源汽车特别是纯电动汽车均带有制动能量回收系统，新能源汽车利用减速、制动时电动机转变为发电机，将动能转化为电能，再存储到动力电池中， 这就是新能源汽车制动时的能量回收。

电动汽车制动时的能量回收一般采用再生制动方式，再生制动也被称为反馈制动或者制动能量回收，是指电动汽车在实施制动或下坡惯性滑行中，动力电池输出电源关闭，制动力拖动电动机惯性反向转动，通过电路切换，使电机转子产生磁场，电机定子线圈绕组切割磁力线，感应出电动势，产生电流通过功率变化器流入动力电池，将制动中消耗的机械能转化为电能，此时电动机为发电状态，这个过程称为再生制动。在再生制动中，制动应尽可能采用线控制动方式的电机回馈发电制动来取代机械式制动，制动链接采用电力连接，能有效减少了机械损失，提高能量回收效率。

5 结束语

总之，无论是电动车还是传统采用内燃机的汽车，制动系统电子化是未来汽车制动技术发展的必然趋势，随着新能源汽车和无人驾驶技术的飞速发展，与传统真空助力液压制动系统相比，全电子控制的电子机械一体化制动系统具有智

能化优势，在提高制动的舒适性、稳定性的方向有着很大的优越性，也必将成为新能源汽车未来制动系统发展的主流。

参考文献

[1] 何洪文，熊瑞.电动汽车原理与构造第2版[M].北京：机械工业出版社，2018：255-260.

[2] 唐继光.电动汽车真空助力制动系统常见故障的分析及优化[J].装备制造技术，2013（2）：63-64，79.

[3] 包丹丹.浅谈制动系统在新能源汽车上的应用和发展[J].时代汽车，2018（1）：37-38.

[4] 赵华山，胡红峰.现代汽车制动系统的发展历程和前景展望[J].重型汽车，2017（1）：22-25.

[5] 陈睿.汽车电子机械制动的关键技术发展研究[J].内燃机与配件， 2018（1）：96-97.

[6] 方春杰，李军.电动汽车再生制动系统综述[J].上海汽车，2016（5）：3-7.

[7] 方春杰，李军.纯电驱动汽车再生制动与能量回收研究现状[J].深圳职业技术学院学报，2013（5）：35-39.

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