制作:电动势
作者:行
2021年,先控刹车赛道可能被列为非常火爆的资本盛宴之一。比亚迪、长城、中期窗棂、伯特利大企业、传统tire1陆续发布。随着ADAS系统渗透率的提高,线控制动的刚性需求也进一步提高了线控制动轨道的发展浪潮。
钢丝刹车:历史的需要
这里说的线控制动是众所周知的两大制动系统之一,其中手刹是驻车制动-电子手刹(EPB),大家应该都很熟悉。现在基本上是轿车的标准。有线制动是更重要的行车制动系统。
传统真空辅助液压制动系统
在传统的行车制动系统、液压驱动系统中,绝大多数基本上都是真空助力器和制动主缸这种结构,通过驾驶员自己的肌肉量和真空助力器的帮助,让车辆减速、停车或停留在短时间坡道上。
很多有驾驶经验的人在失去真空助力后,刹车非常坚硬,可以真切地感受到刹车踏板根本踩不到。制动时,推进主缸的力量部分是司机施加的,另外很大一部分是真空助力器提供的。(真空助力器的工作原理:利用助力器的两个气室之间的压力差(两个气室,一个是普通气压,一个是负压),给驾驶员前进方向的推力。
一般来说,真空助力器的真空源(声压)来自传统内燃机的进气歧管压力。随着时代的变迁,涡轮增压结构的车辆越来越多,涡轮增压车辆的结构特征导致进气歧管的负压下降,对于真空增压机来说,意味着失去了稳定可靠的真空源。因此,许多涡轮增压汽车需要添加单独的机器或电子真空系统,以便为真空助力器提供可靠的真空源。
现在新能源、电动汽车的渗透率越来越高。特别是电动汽车完全抛弃了内燃机。如果继续使用真空助力器等结构的制动系统,则必须添加单独的真空泵、控制系统、气罐、管道等,以确保可靠的真空供应。
另一方面,ADAS技术的普及,特别是高级自动驾驶车辆,都提出了先控制动的需求。同时,在低碳时代,制动能量回收是不可避免的课题,传统的真空辅助制动系统无法在制动经验和能量回收效率上取得平衡。能源回收效率很高。制动体验是噩梦。也不能满足监管需求。
一言以蔽之:新时代的汽车,线控制动是钢丝。
性能上,线控制动系统制动反应快,制动压力上升度大(现有制动系统,峰值干压时间一般在500毫秒以上,线控制动系统相应的干压时间一般在200毫秒左右,甚至在150毫秒以内),智能性高,性能上全面碾压现有制动系统、线。
现实:传统的大型工厂已经站在潮水上了。
1996年,bosch对自己开发的线控制动系统进行了实车试验后,得到了广泛的应用。Trw、conti等公司也开发了类似的线控制动系统,在2000 ~ 2002年前后获得了一系列专利。
现在人们每天都在谈论ADAS,谈论L1、L2、L2和L3。严格地说,没有有线制动,L1的功能将大打折扣。因此,随着ADAS系统渗透率的提高,线控制动开始慢慢覆盖各乘用车厂的电场车型,虽然目前不是电场标准,但技术储备已经基本完成。这个新的线控制动系统市长/市场格局似乎仍然是历史的延续。即使动不动就要花费1000万亿台的匹配费用,国内汽车工厂大部分都会选择bosch、conti等传统头部企业。
线控制动的实现方式可以说是八仙渡分别展示其能力,各种方案,精彩。其中,bosch的方案可能是最具代表性的,也可能是市场上最认可的。Bosch的两个场景可以概括为ibooster代、第二代代表的two-box方案和ipb代表的one-box方案。
以Ibooster为代表的two-box方案可以理解为以智能化-电动式e-booster取代传统的真空助推器、智能E-BOSTER系统、电气接口和自身的能源系统,不仅可以帮助驾驶员完成制动任务,还可以独立于驾驶员。同时,制动柱气缸下游的ABS、ESC等管道在结构上可以与现有制动系统完全一致。
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ibooster一代
Bosch的ipb(integrated power brake),功能更加强大,结构更紧凑,一个部件,集成了booster和esp的全部功能。
小众制动市场明星brembo,在线控制动上,发布了一个更激进的方案。
brembo bbw
这个系统,四轮都有独立的促动单元,两前轮是液压促动系统,两个后轮是EMB系统。
国产化:风口不能疯
实话实说,相比车辆其他部件,国产线控制动系统与国外传统大厂基本算是准同步,可以说是比bosch们仅仅慢了半个身位而已。毕竟像EMS(发动机管理系统)、ABS等系统,基本是国外都已经成熟、大批量应用了,国内才开始产业起步(到现在,这些系统国产替代也还是羸弱不堪)。而线控制动,全球来说,整车阶段的匹配也才刚刚起量,而国内厂家,现在也有几家已经有了小小的一点市场份额,相比目前已经规模配套的部件而言,线控制动系统真的慢的不多。
但是,有个杞人忧天的想法,就是想劝国内线控制动厂家能耐心一点,不要把步子跨得太大了。
个人愚见,从系统难度来说,单独的two-box 线控制动(用e-booster代替吧),难度系数可能是1;而e-booster + abs,也就是一个线控制动系统厂家提供全套的e-booster和ABS,那难度系数应该在2,或者以上;而one-box,难度系数应该在4,或者以上。
为什么这么说呢,主要是因为:一来单纯就线控制动系统而言,作为一个新产品新技术,在大规模验证之前,必然有非常多的坑需要填,貌似国内有几家线控制动公司就已经进坑了。强如bosch,进坑次数应该在3+,在东风本田上,就进过坑;二来,不说ESC系统,目前多数的线控制动厂家的ABS技术恐怕都很难得到OEM的认可,如果在这个基础上直接上one-box,系统控制难度有多大?OEM接受程度多大?在测试了国内多家ESC产品之后,曾经有个OEM大厂的制动专家是这么评价国内ESC系统的:ESC装了比没装还离谱!
One-box,相比two-box而言,在安全备份上,貌似也有一定的欠缺。从整车层面来说,two-box的冗余备份可以有ESC、EPB、制动能量回收(电机反拖制动),而one-box,当整个one-box失效之后,就不会再有最有效的esc备份了,这对于处于成长、填坑阶段的线控制动系统来说,可能是一大缺陷。同时,这或许还将是非常大的负增益:当成熟的esc在two-box上增加安全锁时,生涩的esc在one-box上或许将增加不少变数,平添无数坑。
从理性的角度来说,one-box应该更审慎对待,否则,可能因为这个大跃进,一招不慎,社会承担不起one-box失效的风险,而国产品牌OEM对于线控制动国产替代脆弱的信心,也禁不起折腾。
先易后难,先用two-box把线控制动的坑趟一遍,再来上集成度更高的产品,这或许于己于人于社会,才是最优解!
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