除了三電系統(tǒng)，在新能源車領(lǐng)域，剎車系統(tǒng)的創(chuàng)新一直是考驗(yàn)供應(yīng)商技術(shù)的重要要素。雖然我們在燃油車系統(tǒng)中使用的真空助力液壓制動(dòng)已經(jīng)發(fā)展了上百年，技術(shù)非常成熟可靠。但是一旦到了新能源車上，沒有了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣歧管負(fù)壓，早已成熟的真空助力液壓制動(dòng)卻無法滿足新能源車的新需求。所以各大供應(yīng)商都針對電動(dòng)車、混動(dòng)車的剎車系統(tǒng)投入了巨大的資金研發(fā)，并逐步進(jìn)行量產(chǎn)。本期為就大家解讀常見于新能源車的EHB（液壓）和EMB（機(jī)械）兩種制動(dòng)的發(fā)展趨勢，以及各自的性能優(yōu)劣。
■ 三種制動(dòng)控制策略及其優(yōu)劣
由于電動(dòng)機(jī)具備制動(dòng)力回饋的功能，在制動(dòng)過程中可以先通過電機(jī)的反拖來發(fā)電，當(dāng)反拖功率不足時(shí)再通過剎車系統(tǒng)進(jìn)行減速。所以新能源車的制動(dòng)是兩個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程：先把動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，再把動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能，這是與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同。當(dāng)然，除此之外，在減速過程中滾動(dòng)阻力和風(fēng)阻也會(huì)消耗一部分動(dòng)能。
事實(shí)上，新能源車的制動(dòng)控制策略分為三種：單踏板回收式、疊加式、協(xié)調(diào)式。我們經(jīng)常駕駛的特斯拉Model S還有Model X都是單踏板回收方式進(jìn)行制動(dòng)。也就是說只要松開油門（電門）踏板，就會(huì)出現(xiàn)明顯的電機(jī)反拖制動(dòng)力。這也是很多用戶抱怨的地方，這種制動(dòng)體驗(yàn)要異于燃油車，所以剛開始駕駛時(shí)需要一些時(shí)間適應(yīng)。采用這種制動(dòng)策略的駕駛者如果想讓車輛勻速行駛，必須精準(zhǔn)的控制“電門”深淺，找到既不加速也不制動(dòng)的臨界點(diǎn)。這種設(shè)計(jì)的好處是可以獲得較大的動(dòng)能回收扭矩，提高續(xù)航里程，并且對傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)不需要改動(dòng)。
疊加式制動(dòng)則是在踩下制動(dòng)踏板時(shí)電機(jī)反拖才起作用。這種制動(dòng)的好處是不會(huì)有收油時(shí)的唐突感，但制動(dòng)能量回收小，需要對原有制動(dòng)系統(tǒng)做小幅改動(dòng)，所以采用這種策略的車型不多。
協(xié)調(diào)式是三種策略當(dāng)中性能最好的策略。制動(dòng)線性非常好，而且能夠高效的回收大量動(dòng)能。它需要?jiǎng)幽芑厥蘸蛣x車系統(tǒng)配合協(xié)調(diào)工作，優(yōu)先使用動(dòng)能回收產(chǎn)生制動(dòng)力，動(dòng)能回收和剎車協(xié)調(diào)工作，配合出完美的剎車線性。但是這種策略需要大幅改造剎車系統(tǒng)。這就是本期要向大家介紹的EHB（Electro-hydraulic Brake）和EMB（Electro-Mechanical Brake）制動(dòng)系統(tǒng)。
■ 電控液壓制動(dòng)與電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)
由于電機(jī)的扭矩輸出并不是完全線性的，所以在制動(dòng)能量回收過程中，電機(jī)的外特性曲線會(huì)導(dǎo)致回收能量的起伏波動(dòng)，反應(yīng)到制動(dòng)感覺當(dāng)中就是如果純粹靠電機(jī)制動(dòng)，制動(dòng)是不線性的，所以此時(shí)液壓制動(dòng)需要保持與電機(jī)外特性的協(xié)調(diào)，這就意味著液壓制動(dòng)的力度需要迅速響應(yīng)，隨著電機(jī)制動(dòng)力矩的變化而變化，從而實(shí)現(xiàn)一條線性的制動(dòng)曲線。
EHB系統(tǒng)采用的是電傳剎車踏板。也就是說剎車踏板與制動(dòng)系統(tǒng)并無剛性連接，也無液壓連接（如上圖，液壓連接只是備用系統(tǒng)，很多EHB直接取消了液壓連接）。而是僅僅連接著一個(gè)制動(dòng)踏板傳感器，用于給電腦（EHB、ECU）輸入一個(gè)踏板位置信號。
制動(dòng)液壓通過直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵建立，當(dāng)電腦接收到駕駛者的制動(dòng)意圖后，會(huì)率先啟動(dòng)動(dòng)能回收實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，再通過直流電機(jī)建立起來的制動(dòng)系統(tǒng)液壓用電磁閥進(jìn)行剎車液壓的精準(zhǔn)控制，從而實(shí)現(xiàn)與制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合，產(chǎn)生一個(gè)完美線性的制動(dòng)效果。而剎車踏板的腳感可以根據(jù)車輛的性能定位調(diào)校出任何想要的軟硬度。
EMB與EHB最大的不同就是所有液壓裝置都被電子機(jī)械系統(tǒng)替代了。也就是說它取消了使用一百多年的剎車液壓管路，而是采用電機(jī)直接給剎車碟施加制動(dòng)力。這個(gè)原理有點(diǎn)像電子手剎。但是與電子手剎最大的不同是它需要能夠產(chǎn)生足夠大的制動(dòng)力并且制動(dòng)線性要高度可調(diào)，響應(yīng)要非常迅速。
EMB最大的優(yōu)勢在于取消了液壓系統(tǒng)，所以不需要更換剎車油，終身免維護(hù)，并且不會(huì)因?yàn)閯x車關(guān)鍵密封件的老化帶來泄露風(fēng)險(xiǎn)。而且反應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)小于需要依賴傳統(tǒng)液壓管路的EHB系統(tǒng)。
■ 兩種制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用案例
EHB和EMB都屬于線控制動(dòng)系統(tǒng)（BBW）的分支。如果剎車踏板僅僅只連接一個(gè)剎車踏板位置傳感器，踏板與制動(dòng)系統(tǒng)之間沒有任何剛性連接或液壓連接的，都可以視為BBW線控制動(dòng)。早期的寶馬M3曾經(jīng)采用過BBW這種制動(dòng)方式，但是受制于十多年前的電子系統(tǒng)可靠性和耐用性以及成本，后來新款的M3又換回了傳統(tǒng)制動(dòng)。
如上圖：EHB系統(tǒng)的主要供應(yīng)商有大陸集團(tuán)的MKC1系統(tǒng)以及TRW的IBC系統(tǒng)前者率先用于2017款的羅密歐Giulia車型，后者于2012年推出。
還有鼎鼎大名的博世iBooster系統(tǒng)也是EHB的解決方案，很多新能源車都采用了博世iBooster系統(tǒng)。除此之外還有日系車廠喜歡采用的HITACHI E-ACT系統(tǒng)、大眾的eBKV。相信這些名字要不了多久就會(huì)像當(dāng)年的ABS、EBD、ESP一樣讓人耳熟能詳。
目前EMB制動(dòng)還沒有大規(guī)模量產(chǎn)。已知的最接近量產(chǎn)的是奧迪的EHB和EMB混合產(chǎn)品。雖然EMB有著高可靠性，免維護(hù)性以及超高的響應(yīng)速度，但由于制動(dòng)力不足，所以在奧迪的解決方案中前輪仍然采用EHB配置而后輪才會(huì)使用EMB。
■ 總結(jié)
EHB制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了量產(chǎn)車。很多供應(yīng)商都可以提供這樣的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)新能源車所需要的協(xié)調(diào)式制動(dòng)策略。液壓管路發(fā)展了上百年，已經(jīng)是非常成熟可靠的系統(tǒng)，并且也能較好的控制成本，所以EHB正被大規(guī)模普及到量產(chǎn)車上。EMB雖然性能優(yōu)勢明顯，但純靠永磁電機(jī)產(chǎn)生的制動(dòng)力有限，要想大規(guī)模普及到前后車輪上還需要永磁體性能得到突破，雖然EMB是未來制動(dòng)系統(tǒng)的終極發(fā)展方向，但還有很長的路要走。
