汽车制动系统新技术-汽车制动系统现状

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  1. 开得稳刹得住,比亚迪汉制动技术再进阶
  2. 什么是汽车防抱死制动系统?
  3. ESC是汽车上做什么用的?
  4. 浅析汽车制动系统的应用与发展趋势 有关的资料 谢谢追加分
  5. 宋楠:深度解析比亚迪汉车族技术状态之IPB制动篇

EPS的英文全称是Electronic Power Steering,也就是电子助力转向。它利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向。EPS的构成,不同的车尽管结构部件不一样,但大体是雷同。一般是由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器、以及畜电池电源所构成。

当汽车行驶过程中,受到横向和纵向的作用力,当侧向力过大时,使操纵力减小很多,很容易失控。ESP就改善了这点,当车辆出现不稳定趋势时,基于CPU的计算,电子助力系统可以对各个车轮实行独立制动,并参与发动机系统的管理,保证行车的安全性。

开得稳刹得住,比亚迪汉制动技术再进阶

1.abs的发展历程

ABS的发展历史 ABS的作用 ABS可在汽车制动时根据车轮的运动养成自动调节车轮的制动压力,防止车轮抱死,其实质就是使传统的制动过程变为瞬间的控制过程,即在制动时使车轮与地面达到“抱而不死,死而不抱”的状态,其目的是使车轮与地面的摩擦力达到最大,同时又可以避免后轮侧滑和前轮丧失转向能力,以使汽车取得最佳的制动效能。

汽车制动系统新技术-汽车制动系统现状
(图片来源网络,侵删)

因此,ABS具有以下优点: 缩短制动距离。 ABS能保证汽车在雨后、冰雪及泥泞路面上获得较高的制动效能,防止汽车侧滑甩尾(松散的沙土和积雪很深的路面除外); 保持汽车制动时的方向稳定性; 32692549 保持汽车制动时的转向稳定性; 减少汽车制动时轮胎的磨损。

ABS能防止轮胎在制动过程中产生剧烈的拖痕,提高轮胎使用寿命; 减少驾驶员的疲劳强度(特别是汽车制动时的紧张情绪)。 鉴于防抱制动系统(ABS)具有如上的优越性,所以该系统的装车率逐年上升。

ABS技术是英国人霍纳摩尔1920年研制发明并申请专利,早在20世纪30年代,ABS就已经在铁路机车的制动系统中应用,目的是防止车化在制动过程中抱死,导致车轮与钢轨局部急剧摩擦而过早损坏。1936年德国博世公司取得了ABS专利权。

它是由装在车轮上的电磁式转速传感器和控制液压的电磁阀组成,使用开关方法对制动压力进行控制。 20世纪40年代末期,为了缩短飞机着陆时的滑行距离、防止车轮在制动时跑偏、甩尾和轮胎剧烈磨耗,飞机制动系统开始用ABS,并很快成为飞机的标准装备。

20世纪50年代防抱制动系统开始应用于汽车工业。1951年Goodyear航空公司装于载重车上;1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置。

18年ABS系统有了突破性发展。博世公司与奔驰公司合作研制出三通道四轮带有数字式控制器的ABS系统,并批量装于奔驰轿车上。

由于微处理器的引入,使ABS系统开始具有了智能,从而奠定了ABS系统的基础和基本模式。 1981年德国的威伯科(WABCO)公司与奔驰公司在载重车上装用了数字式ABS系统。

ABS的市场占有率迅速上升。20世纪80年代中期以后,借助于电子控制技术的进步,ABS的更为灵敏、成本更低、安装更方便、价格也更易被中小型家用轿车所接受。

这期间较为典型的ABS装置有博世(BOSch)公司于19年推出的Bosch2型,大陆特威斯(Teves)年推出的具有防抱制动和驱动防滑功能的ABS/ASR 2U型。机械与电子元件持续不断的发展和改进使ABS的优越性越来越明显,随着激烈的竞争,技术的日趋成熟,ABS变得更精密,更可靠,价格也在下降。

1987年欧共体颁布一项法规,要求从1991年起,欧共体所有成员国生产的所有新车型均需装备防抱制动装置,同时规定凡载重16t以上的货车必须装备ABS,并且禁止无此装置的汽车进口。日本规定,从1991年起,总质量超过13t的牵引车,总质量超过10t的运送危险品的拖车、在高速公路上行驶的大客车都必须安装ABS。

目前,国际上ABS在汽车上的应用越来越广泛,已成为绝大多数类型汽车的标准装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90%以上,轿车ABS的装备率在60%以左右,运送危险品的货车ABS的装备率为100%。

我国的ABS现状 我国对ABS的研究现状开始于20世纪80年代初。目前,我国 *** 已制定车辆安全性方面的强制性法规,GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》,规定首先在重型车和大客车上安装电子控制式ABS。

GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》又具体规定了必须安装的车型和时间。规定决质量大于12000kg的长途客车和旅游客车总质量大于16000kg 允许挂接总质量大于10000kg 的挂车的货车及总质量大于10000kg的挂车必须安装ABS。

我国有许多单位和企业从事ABS的研制工作,东风汽车公司、重庆公路研究所、北京理工大学、清华大学、上海汽车制动系统有限公司和山东重汽集团等。其中山东重汽集团引进国际先进技术进行研究已取得了一些进展。

重庆公路研究所研制的适用于中型汽车的气制动FKX-ACI型ABS装置已通过国家级技术鉴定,但各种制动情况的适应性还有待提高。清华大学研制的适用于轻型和小型汽车的液压ABS系统,北京理工大学和上海汽车制动系统有限公司致力于轿车的液压ABS系统的研究,已分别取得初步成果。

ABS的展望 根据国内外的一些研究动态和高档轿车的实际应用表明,ABS技术将沿着以下几个方面继续发展: (1)ABS和驱动防滑控制装置ASR一体化。ABS以防止车轮抱死为目的,ASR是防止车轮过分滑转,ABS是为了缓解制动,ASR是为了施加制动。

由于二者技术上经较接近,且都能在低附着路面上充分体现它们的作用,所以将二者有机地结合起来。 (2)动态稳定控制系统VDC(或电子稳定控制(ESP))。

VDC主要在ABS/ASR基础上解决汽车转向行驶时的方向稳定性问题。ABS与电子全控式(或半控式)悬架、电子控制四轮转向、电子控制液压转向、电子控制自动变速器等控制系统在功能、结构上有机地结合起来,保证汽车在各种恶劣情况下行驶时,都具有良好的动态稳定性。

(3)ABS/ASR与自动巡。

2.abs的发展历程

ABS的发展历史 ABS的作用 ABS可在汽车制动时根据车轮的运动养成自动调节车轮的制动压力,防止车轮抱死,其实质就是使传统的制动过程变为瞬间的控制过程,即在制动时使车轮与地面达到“抱而不死,死而不抱”的状态,其目的是使车轮与地面的摩擦力达到最大,同时又可以避免后轮侧滑和前轮丧失转向能力,以使汽车取得最佳的制动效能。

因此,ABS具有以下优点: 缩短制动距离。 ABS能保证汽车在雨后、冰雪及泥泞路面上获得较高的制动效能,防止汽车侧滑甩尾(松散的沙土和积雪很深的路面除外); 保持汽车制动时的方向稳定性; 32692549 保持汽车制动时的转向稳定性; 减少汽车制动时轮胎的磨损。

ABS能防止轮胎在制动过程中产生剧烈的拖痕,提高轮胎使用寿命; 减少驾驶员的疲劳强度(特别是汽车制动时的紧张情绪)。 鉴于防抱制动系统(ABS)具有如上的优越性,所以该系统的装车率逐年上升。

ABS技术是英国人霍纳摩尔1920年研制发明并申请专利,早在20世纪30年代,ABS就已经在铁路机车的制动系统中应用,目的是防止车化在制动过程中抱死,导致车轮与钢轨局部急剧摩擦而过早损坏。1936年德国博世公司取得了ABS专利权。

它是由装在车轮上的电磁式转速传感器和控制液压的电磁阀组成,使用开关方法对制动压力进行控制。 20世纪40年代末期,为了缩短飞机着陆时的滑行距离、防止车轮在制动时跑偏、甩尾和轮胎剧烈磨耗,飞机制动系统开始用ABS,并很快成为飞机的标准装备。

20世纪50年代防抱制动系统开始应用于汽车工业。1951年Goodyear航空公司装于载重车上;1954年福特汽车公司在林肯车上装用法国航空公司的ABS装置。

18年ABS系统有了突破性发展。博世公司与奔驰公司合作研制出三通道四轮带有数字式控制器的ABS系统,并批量装于奔驰轿车上。

由于微处理器的引入,使ABS系统开始具有了智能,从而奠定了ABS系统的基础和基本模式。 1981年德国的威伯科(WABCO)公司与奔驰公司在载重车上装用了数字式ABS系统。

ABS的市场占有率迅速上升。20世纪80年代中期以后,借助于电子控制技术的进步,ABS的更为灵敏、成本更低、安装更方便、价格也更易被中小型家用轿车所接受。

这期间较为典型的ABS装置有博世(BOSch)公司于19年推出的Bosch2型,大陆特威斯(Teves)年推出的具有防抱制动和驱动防滑功能的ABS/ASR 2U型。机械与电子元件持续不断的发展和改进使ABS的优越性越来越明显,随着激烈的竞争,技术的日趋成熟,ABS变得更精密,更可靠,价格也在下降。

1987年欧共体颁布一项法规,要求从1991年起,欧共体所有成员国生产的所有新车型均需装备防抱制动装置,同时规定凡载重16t以上的货车必须装备ABS,并且禁止无此装置的汽车进口。日本规定,从1991年起,总质量超过13t的牵引车,总质量超过10t的运送危险品的拖车、在高速公路上行驶的大客车都必须安装ABS。

目前,国际上ABS在汽车上的应用越来越广泛,已成为绝大多数类型汽车的标准装备。北美和西欧的各类客车和轻型货车ABS的装备率已达90%以上,轿车ABS的装备率在60%以左右,运送危险品的货车ABS的装备率为100%。

我国的ABS现状 我国对ABS的研究现状开始于20世纪80年代初。目前,我国 *** 已制定车辆安全性方面的强制性法规,GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》,规定首先在重型车和大客车上安装电子控制式ABS。

GB7258-2004《机动车运行安全技术条件》又具体规定了必须安装的车型和时间。规定决质量大于12000kg的长途客车和旅游客车总质量大于16000kg 允许挂接总质量大于10000kg 的挂车的货车及总质量大于10000kg的挂车必须安装ABS。

我国有许多单位和企业从事ABS的研制工作,东风汽车公司、重庆公路研究所、北京理工大学、清华大学、上海汽车制动系统有限公司和山东重汽集团等。其中山东重汽集团引进国际先进技术进行研究已取得了一些进展。

重庆公路研究所研制的适用于中型汽车的气制动FKX-ACI型ABS装置已通过国家级技术鉴定,但各种制动情况的适应性还有待提高。清华大学研制的适用于轻型和小型汽车的液压ABS系统,北京理工大学和上海汽车制动系统有限公司致力于轿车的液压ABS系统的研究,已分别取得初步成果。

ABS的展望 根据国内外的一些研究动态和高档轿车的实际应用表明,ABS技术将沿着以下几个方面继续发展: (1)ABS和驱动防滑控制装置ASR一体化。ABS以防止车轮抱死为目的,ASR是防止车轮过分滑转,ABS是为了缓解制动,ASR是为了施加制动。

由于二者技术上经较接近,且都能在低附着路面上充分体现它们的作用,所以将二者有机地结合起来。 (2)动态稳定控制系统VDC(或电子稳定控制(ESP))。

VDC主要在ABS/ASR基础上解决汽车转向行驶时的方向稳定性问题。ABS与电子全控式(或半控式)悬架、电子控制四轮转向、电子控制液压转向、电子控制自动变速器等控制系统在功能、结构上有机地结合起来,保证汽车在各种恶劣情况下行驶时,都具有良好的动。

3.汽车ABS 的发展史

第一台防抱死制动系统ABS(Anti-lock Brake System),在1950年问世,首先被应用在航空领域的飞机上,1968年开始研究在汽车上应用。70年代,由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始用盘式制动器,促使了ABS在汽车上的应用。1980年后,电脑控制的ABS逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大。到目前为止,一些中高级豪华轿车,如西德的奔驰、宝马、雅迪、保时捷、等系列,英国的劳斯来斯、捷达、路华、宾利等系列,意大利的法拉利、的爱快、领先、快意等系列,法国的波尔舍系列,美国福特的TX3、30X、红彗星及克莱斯勒的帝王、纽约豪客、男爵、道奇、顺风等系列,日本的思域,凌志、豪华本田、奔跃、俊朗、淑女300Z等系列,均用了先进的ABS。到1993年,美国在轿车上安装ABS已达46%,现今在世界各国生产的轿车中有近75%的轿车应用ABS。

现今全世界已有本迪克斯、波许、摩根.戴维斯、海斯.凯尔西、苏麦汤姆、本田、日本无限等许多公司生产ABS,它们中又有整体和非整体之分。预计随着轿车的迅速发展,将会有更多的厂家生产。

这一时期的各种ABS系统都是用模拟式电子控制装置,由于模拟式电子控制装置存在着反应速慢、控制精度低、易受干扰等缺陷,致使各种ABS系统均末达到预期的控制效果,所以,这些防抱控制系统很快就不再被用了。

随着ABS系统的单价逐渐降低,搭载ABS系统的新车数目于1988年突破了爆炸性成长的临界点,开始飞快成长,当年Bosch的ABS系统年度销售量首次突破300万套。技术上的突破让Bosch在1989年推出的ABS 2E系统首次将原先分离于引擎室(液压驱动组件)与中控台(电子控制组件)内,必须依赖复杂线路连接的设计更改为“两组件整合为一”设计!ABS 2E系统也是历史上第一个舍弃集成电路,改以一个8 k字节运算速度的微处理器(CPU)负责所有控制工作的ABS系统,再度写下了新的里程碑。该年保时捷车厂正式宣布全车系都已安装了ABS,3年后(1992年)奔驰车厂也决定紧跟保时捷的脚步。

1990年代前半期ABS系统逐渐开始普及于量产车款。Bosch在1993年推出ABS 2E的改良版:ABS 5.0系统,除了体积更小、重量更轻外,ABS 5.0装置了运算速度加倍(16 k字节)的处理器,该公司也在同年年中庆祝售出第1000万套ABS系统。

ABS系统大幅度提升刹车稳定性同时缩短刹车所需距离”Robert Bosch GmbH(Bosch公司的全名)董事会成员Wolfgang Drees说。不像安全气囊与安全带(可以透过死亡数目除以数目的比例来分析),属于“防患于未然”的ABS系统较难以真实数据佐证它将多少人从鬼门关前抢回?但据德国保险业协会、汽车安全学会分析了导致严重伤亡交通事故的原因后的研究显示,60%的死亡交通事故是由于侧面撞车引起的,30%到40%是由于超速行驶、突然转向或操作不当引发的。我们有理由相信ABS及其衍生的ASR与ESP系统大幅度降低紧急状况发生车辆失去控制的机率。NHTSA(北美高速公路安全局)曾估计ABS系统拯救了14563名北美驾驶人的性命!

多数车主都没有遭遇过紧急状况(也希望永远不要),却不能不知道面临关键时刻要如何应对?在紧急情况下踩下刹车时,ABS系统制动分泵会迅速作动,刹车踏板立刻产生异常震动与显著噪音(ABS系统运作中的正常现象),这时你应毫不犹豫地用力将刹车踩死(除非车上拥有EBD刹车力装置,否则大多数驾驶者的刹车力量都不足),另外ABS能防止紧急刹车时的车轮抱死现象、所以前轮仍可控制车身方向。驾驶者应边刹车边打方向进行紧急避险,以向左侧避让路中障碍物为例,应大力踏下刹车踏板、迅速向左转动方向盘90度,向右回轮180度,最后再向左回90度。最后要提的是ABS系统依赖精密的车轮速度传感器判断是否发生抱死情况?平时要经常保持在各个车轮上的传感器的清洁,防止有泥污、油污特别是磁铁性物质粘附在其表面,这些都可能导致传感器失效或输入错误信号而影响ABS系统正常运作。行车前应经常注意仪表板上的ABS故障指示灯,如发现闪烁或长亮,ABS系统可能已经故障(尤其是早期系统),应该尽快到维修厂排除故障。

ABS这种最初被应用于飞机上的技术,现在已经十分普及,在十万元以上级别的轿车上都可见到它的踪影,有些大客车上也装有ABS。装有ABS的车辆在遇到积雪、冰冻或雨天等打滑路面时,可放心的操纵方向盘,进行制动。它不仅有效的防止了事故的发生,还能减少对轮胎的摩损,但它并不能使汽车缩短制动距离,在某些情况下反而会有所增加。

4.防抱死制动系统的发展历史

ABS系统的发展可追溯到20世纪初期。进入20世纪70年代后期,数字式电子技术和大规模集成电路迅速发展,为ABS系统向实用化发展奠定了技术基础,许多家公司相继研制了形式多样的ABS系统。自20世纪80年代中期以来,ABS系统向高性价比的方向发展。有的公司对ABS进行了结构简化和系统优化,推出了经济型的ABS装置;有的企业推出了适用于轻型货车和客货两用汽车的后轮ABS或四轮ABS系统。这些努力都为ABS的迅速普及创造了条件。ABS系统被认为是汽车上用安全带以来在安全性方面所取得的最为重要的技术成就。

5.ABS的发展历史有哪些

ABS的发展历史 ABS是在20世纪50年代才得到迅速发展的。

尼龙66树脂虽然早在1939年就已研制成功并投入生产,但当时它主要用于制造合成纤维,直到50年代才突破纯纤维传统用途,经过成型加工制造塑料。ABS真正得到迅速发展,是在50年代后期聚甲醛和聚碳酸酯开发成功之后,它们的出现具有特别重大的意义。

由于聚甲醛的高结晶性,赋予其优异的机械性能,从而首次使塑料作为能替代金属的材料而跻身于结构材料的行列。以后随着共聚甲醛的开发成功以及螺杆式注射成型机的普及,进一步确立ABS在材料领域中的重要地位。

而聚碳酸酯则是具有优良综合性能的透明ABS,应用广泛,是发展最快的ABS之一,在ABS领域,其产量和消费量仅次于聚酰胺而居第二位。

什么是汽车防抱死制动系统?

众所周知,在日常驾车出行过程中,车辆的制动系统直接关系到行车安全。而新能源汽车由于动力架构与燃油车拥有显著区别,电机的动力输出也比发动机更迅猛直接,因此,制动系统的技术研发成为了摆在新能源车企面前的全新难题。而作为全球超安全智能新能源 旗舰 轿车 比亚迪 汉 ,在这些用户?看不见?的地方究竟表现如何?

中国首搭 IPB智能集成制动控制系统 ,汉150毫秒提供最大制动力

技术先行,比亚迪选择与博世强强联合,共同研发出了针对新能源汽车的IPB智能集成制动控制系统,比亚迪汉也成为了中国首款搭载这一系统的新能源量产车,作为高度集成化的线控液压制动系统,IPB智能集成制动控制系统不仅体积更小,而且性能更强。

相比传统制动系统,IPB智能集成制动控制系统去除了真空泵,进而实现 ?按需?为车辆制动提供助力,并且电机取代了传统的机械阀驱动活塞来供给压力,制动响应更快,创造更短的制动距离。有了IPB智能集成制动控制系统加持,比亚迪汉的ESP响应时间从600ms缩短至150ms,近乎于4倍的性能提升。而汉百公里制动距离也被缩短至32.8米,刷新了全球新能源车的最短制动距离纪录,显著提升应对紧急路况的能力。

全球首发 CST 舒适停车控制系统 ,汉打造出?无感?刹车

在刹车控制中,与燃油车不同的是,新能源汽车需要尽可能多地回收动能,因此驱动系统自身的制动力一般比较大,导致车辆频繁?点头?顿挫,使用户体感十分不适。?柔化?刹车成为了检验一台新能源汽车驾乘质感的重要标尺。比亚迪与博世在IPB智能集成制动控制系统的基础上,进一步研发出了CST舒适停车控制系统,并在比亚迪汉上全球首发。

在行车制动的过程中,无论是新手还是老司机,CST舒适停车控制系统都可以让制动系统自动、智能地调节制动力,很好解决了新能源汽车由于动能回收系统对车辆舒适性造成的影响,避免刹车时出现?点头?现象,让乘客几乎感觉不到车辆在刹车。就像一个脚下功夫了得的老司机在驾驶燃油车,汉真正为用户打造了?无感?刹车体验。

当然,汉在控制逻辑上仍以安全系统优先。一旦遇见紧急情况,车辆有失稳侧倾,无论是车辆触发了AEB自动紧急制动功能,或是驾驶者正处于紧急制动时,CST功能都会主动退出,保证用户的行车安全,实现车辆高级舒适性与安全性的相互平衡。

全球首配 dTCS 分布式牵引力控制系统 汉让车辆在湿滑路面也能?基本不打滑?

为了克服车辆在湿滑路面的打滑现象,传统燃油车基本实现了标配TCS牵引力控制系统。而比亚迪则在IPB智能集成制动控制系统基础上推出了dTCS分布式牵引力控制系统,根据新能源汽车的驱动特性,将牵引力控制系统上移至电机控制器中带来更快速的电机扭矩响应,此时电机控制器直接判断,控制轮胎打滑,这也就极大提升了系统的响应速度,减少了用户加速的顿挫感。并且信号传输速度变快也可使应对反应更加迅速,提升了系统控制效率,车辆安全性也将大大提升。

比亚迪汉所搭载的dTCS系统就让其在扭矩控制时间上加快了20倍,扭矩响应闭环加快了10倍,最大程度减少车轮打滑量,极大程度提升了整车的安全性、高效性、操控性和舒适性。

从抑制车辆的起步打滑着手,进一步控制了行驶中的车辆失稳情况,汉让其自身的超强动力优势可以被用户安全、放心、大胆地使用,考虑十分周全。

一直以来,比亚迪非常重视新能源汽车技术的研发,投入了大量人才和,积累了大量新能源汽车核心技术,这也造就了汉实现高阶产品力不断突破的根基。如今比亚迪更是与博世珠联璧合,以全球首创IPB智能集成制动控制系统为根基,进一步衍生出CST舒适停车控制系统及dTCS分布式牵引力控制系统,三剑合璧,印证了比亚迪正以持之以恒的精专细研精神赋能新能源汽车不断向前发展。

@2019

ESC是汽车上做什么用的?

就是ABS系统,汽车刹车一脚踩到底,车轮就抱死了,车轮在地上“拖着走”,方向就失控了。

ABS系统就是用来防止这个现象的。检测到车轮抱死后,会自动松开刹车,让轮子滚动起来。然后再次自动刹车,再自动松开。这样“一松一刹”,模仿快速点刹的动作。

浅析汽车制动系统的应用与发展趋势 有关的资料 谢谢追加分

ESC(Electronic Speed Controller)即车身电子稳定性控制系统,是汽车电子稳定控制系统、车辆新型的主动安全系统,广义上的电子稳定控制系统称为ESC。

ESC是汽车防抱死制动系统(ABS)和牵引力控制系统(TCS)功能的进一步扩展,由传感器、电子控制单元(ECU)和执行器三大部分组成;通过电子控制单元监控汽车运行状态,对车辆的发动机及制动系统进行干预控制。

扩展资料:

ESC主要对车辆纵向和横向稳定性进行控制,保证车辆按照驾驶员的意识行驶。电子稳定控制系统的基础是ABS制动防抱死功能,该系统在汽车制动情况下轮胎即将抱死时,一秒内连续制动上百次,有点类似于机械式“点刹”。

如此一来,在车辆全力制动时,轮胎依然可以保证滚动,滚动摩擦的效果比抱死后的滑动摩擦效果好,且可以控制车辆行驶方向。

百度百科-ESC

宋楠:深度解析比亚迪汉车族技术状态之IPB制动篇

楼主:你好!以下是我在网上差的,不知对你是否有用 现代汽车制动系统的发展趋势从汽车诞生时起,车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来,随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高,这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面,包括制动控制的理论和方法,以及用新的技术。 1.制动控制系统的历史

最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力,这时的车辆的质量比较小,速度比较低,机械制动虽已满足车辆制动的需要,但随着汽车自质量的增加,助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时,开始出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮用直径419.1mm的鼓式制动器,并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车,该车用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。

随着科学技术的发展及汽车工业的发展,尤其是军用车辆及军用技术的发展,车辆制动有了新的突破,液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight车率先使用了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年用了液压制动技术。到20世纪50年代,液压助力制动器才成为现实。

20世纪80年代后期,随着电子技术的发展,世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体,是机电一体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱装置一般包括三部分:传感器、控制器(电子计算机)与压力调节器。传感器接受运动参数,如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置,控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后,给压力调节器发出指令。

1936年,博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制动器;11年,克莱斯勒车用了四轮电子控制的ABS装置。这些早期的ABS装置性能有限,可靠性不够理想,且成本高。19年,默·本茨推出了一种性能可靠、带有独立液压助力器的全数字电子系统控制的ABS制动装置。1985年美国开发出带有数字显示微处理器、复合主缸、液压制动助力器、电磁阀及执行器“一体化”的ABS防抱装置。随着大规模集成电路和超大规模集成电路技术的出现,以及电子信息处理技术的高速发展,ABS以成为性能可靠、成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。1992年ABS的世界年产量已超过1000万辆份,世界汽车ABS的装用率已超过20%。一些国家和地区(如欧洲、日本、美国等)已制定法规,使ABS成为汽车的标准设备

2020年1月,新能源情报分析网前往室外温度最低达到-28摄氏度的牙克石,对覆盖着重度伪装的比亚迪汉车族测试车进行全向技术评测。综合目前获得的相关信息研判,比亚迪汉车族将包括DM和EV(适配电四驱系统)两大车系。其中DM车系搭载超级电四驱系统?、EV车系则适配电四驱技术。

因配置IPB制动技术解决方案,使得汉车族的在安全层面的制动距离和相应时间的缩短,直接提升整车主被动安全性能;制动分泵的制动片和制动盘被标定为“零”接触,换来的是更低的行车电耗(针对汉EV车型)与更高的行车发电功率(针对汉DM车型)。

新能源情报分析网将会在持续推出比亚迪汉车族技术状态解读系列稿件,并对车型平台、电驱动技术、超级磷酸铁锂电池技术、动力电池热管理策略、充放电效率以及“3高”环境整车应用进行全向展示与分析。

红色箭头:汉EV

蓝色箭头:汉DM

由于比亚迪汉车族适配的各分系统技术状态依旧处于保密阶段,不过从在售的全新一代唐车族、宋Pro车族中DM和EV车系所搭配的电驱动技术进行参照。汉车族的DM车系和EV车系,在驱动技术应该立足于现有技术进行“不同幅度”迭代式提升,并与宋Pro?DM车系那样交叉使用。

比亚迪在持续优化和提升DM和EV技术状态同时,为汉车族适配了与博世联合开发的IPB技术解决方案。这种,针对新能源车型开发的行车制动、能量回收、智能驾驶等需求的技术解决方案,将成为全行业首发。

1、什么是IPB制动技术解决方案:

IPB技术可以理解为,以电机作为驱动单元的制动系统,替代目前传统燃油车和大多数新能源车使用的由真空泵、储气罐、制动总泵构成的带有助力的制动系统。

IPB模组单体包括电机(动力源)、阀体(分配源)、电脑(控制源)、制动总泵(执行机构)和储液罐(能量载体)进行集成构成一个“电液一体化”的制动力发生、分配、传递总成。

集成在新能源车上的IPB制动技术解决方案,可以将能量回收、智能驾驶、车身姿态等诸多控制体系,与整车控制系统、电驱动系统进行“无缝连接”式的结合。

实际上,IPB制动技术解决方案的推出,为的就是让新能源汽车(不具备传统内燃机输出真空气体帮助制动总泵运行),通过“电液一体化”的制动系统,

首先,解决能量回收和制动力衔接的节点柔顺性,提升驱动电机端的能量回收效率,降低对制动分泵(制动片和制动盘)的依赖性(磨损程度)。

其次,直接与整车控制系统(VCU)通联,获取更高级别的数据,通过计算梯次释放控制力,让车辆在加速与制动过程的车身姿态更稳定,提升驾乘人员舒适性。

最终,在法规建立完善的前提下,使得整车复杂的都市早高峰,频繁的加速和制动工况下,既要与前车保持安全距离,又要警惕插队车辆时,保持己方行车安全。

2、现有新能源车制动系统技术状态:

目前,全球范围量产的燃油车装备的带有真空助力的制动总泵+ABS系统,构成简单、可靠的制动技术解决方案。只不过,根据车型的市场定位不同,带有真空助力的制动总泵+ABS系统+ESP系统的功能愈加完善,具备更精准的制动力分配、牵引力控制、轮速差抑制等保障主动行车安全的效能。

上图为郑州日产制造的纳瓦拉适配的代真空助力的制动总泵与ABS阀体的特写。真空助力器输出真空气体降***动总泵反复踩踏时的力矩,制动液通过管路输入ABS阀体并经过计算,再分配不同力矩的制动液至全部车轮制动分泵,使得车辆加速与制动工况的姿态控制在安全范围。

但是,基于传统燃油车的制动系统和ABS系统(包括ESP系统),都依赖于传统内燃机输出的真空气体,只不过来自ABS系统的电液能量占比虽然有所提升,不能完全替代制动系统的机械能量。

在中国市场量产的大部分新能源车,出于成本和技术的考量,配置了类似燃油车使用的带有真空助力的制动总泵+ABS系统(包括ESP系统)。只不过,电动机替代内燃机真空气体就由真空阀体和储气罐替代与制动总泵配合,构成了一套完整的“机电”制动系统。

这种真空阀体制造的真空气体,通过储气罐存储并传递至制动总泵的架构,依旧没有摆脱传统燃油汽车在高海拔地区空气稀薄,或频繁制动导致真空气体消耗殆尽,引发的制动力助力效果降低的问题。

2017年,北京现代制造的伊兰特EV率先引入了由曼都提供的点液一体化制动技术解决方案。抛弃了真空阀体和储气罐,依靠电控压力单元与制动阀体,对整车制动系统和能量回收系统进行联合控制。这套被称为iBAU的制动技术解决方案,最显著的效能是提升能量回收效率,并替代一部分制动力。当能量回收产生的制动力不足,机械制动力介入时,车辆制动姿态更加线性。

上图为爱驰U5电动汽车集成,由博世提供的iBooster电液一体化制动总泵技术状态特写。这组2代iBooster技术解决方案,用的是制动总成与ABS阀体单独设定架构。

上图为北京现代制造的昂希诺EV适配曼都提供的2代iBAU电液一体化制动总泵技术状态特写。相对2017年量产的伊兰特EV,2019年量产的昂希诺EV搭载的2代iBAU系统,将制动总泵与ABS阀体进行了整合,直接提升了信号反馈、计算、输出和执行的速度。

显然,为新能源车适配专用的车型平台和电液一体化制动总泵技术解决方案,无疑是符合科学发展规律的技术路线。

3、比亚迪为什么为汉车族适配IPB技术:

可以肯定的是比亚迪为汉车族配备的IPB制动技术解决方案中,将“AEB自动紧急制动”、“CRBS再生制动”和“CST舒适制动”功能作为标配。

通过这次牙克石高寒测试,笔者最直观的体验到集成IPB制动技术解决方案的汉车族中的DM车系和EV车系,在急加速时和紧急制动缓解,由于扭矩的纵向瞬间转移,前后驱动桥的悬架行程会产生拉伸或挤压动作。

在急加速时,车身重心向后驱动桥转移,前悬架拉伸、后悬架挤压;在紧急制动是,车身重心向前驱动桥转移,前悬架挤压、后悬架拉伸。

对于百公里加速X.X秒的汉EV四驱版而言,IPB制动技术解决方案的介入,在急加速时更精准的控制前后驱动桥牵引力分配,获得安全的行车姿态;在紧急制动时持续调节前后驱动桥制动力的分配,抑制重心向前转移幅度和扭矩的释放力度,使得前后悬架行程的拉伸和挤压幅度相近,提升驾乘人员舒适性。

无论汉DM还是汉EV由于配置再次提升的超级电四驱技术和电四驱技术,在不同附着力的路况进行加速时,相同驱动桥两侧车轮、不同驱动桥的车轮,扭矩在分配速度较唐80更频繁。

在不同附着力的路况进行紧急制动时,IPB制动技术解决方案的介入,力矩的分配更快速,始终将车姿态牢牢控制,保证驾乘人员安全。

IPB技术解决方案不可避免的需要比亚迪工程师们,考虑到不同车型的前后驱动桥负载,不同动力源动力输出切换过程中,带来的控制策略的应对。

集成IPB制动技术解决方案的汉车族,TTL(Time?To?Lock)<150毫秒(TTL越小制动响应越好)。相对传统车型,驾驶员制动时TTL降低50ms,对应的百公里制动距离相应减少了1.38米。制动响应时间短的另外一个好处是主动刹车AEB的性能会非常好,相对于传统车型,主动制动时TTL降低了150-350毫秒。围绕制动响应时间和制动距离缩短的结果,或将使汉车族在C-NACP测试中得到更优异的成绩。

一个附加功能,比亚迪为汉车族开发了一个BDW功能(制动盘擦拭)。雨季行车时,雨水溅到了制动盘上,导致摩擦力会受到影响,BDW功能的出现可以自动消除制动盘上的雨膜,保证制动力处于正常状态,为用户提供更安全的行车保障。

4、回归传统造车领域持续扩大汉车族技术优势:

前文提及IPB制动技术解决方案除了让制动力量更线性,能量回收效率更高的优势外,还有一项对于新能源车具有特别意义的贡献,那就是可以节省制动分泵(制动盘和制动片)的损耗。

当下用传统真空助力的制动总泵、iBAU电液制动总泵、2代iBooster电液制动总泵的传统车以及新能源车,适配的制动盘和制动片都用适中处于“接触”状态,行驶时候开始浮动,但依旧存在制动力的设定。无形中,来自制动系统的能耗,从技术根源上被设计师所忽略。

上图为全新一代唐DM在驻车状态,前制动分泵的制动盘与制动盘“啮合”状态特写。

汉DM或汉EV因为IPB系统的集成,能量回馈利用率达到>86%。在>90%的制动工况(都市用车模式)都可以通过驱动电机进行“反转”起到制动作用,基本上很少用到液压制动的部分,制动分泵的制动片使用率降至一个很小的状态。在车辆滑行时的能量回馈和制动工况的能量回馈的稳定性,全部由IPB制动技术解决方案进行处理,通过接轮速传感器,直接获取车轮动态,快速高效的处理保证车辆稳定性。

由此,电驱动系统的能量回收效率更高,制动分泵的使用效率将会降低。在行车过程中,制动分泵的制动片与制动盘可以被设定为完全脱离接触,不再被设定为“半联动”的浮动状态。

IPB制动技术解决方案与汉DM和汉EV的结合,彻底摆脱来自制动分泵带来的行驶中产生的油耗和电耗。这一突如其来的技术进化引发的能耗降低,在汉DM上转化成液冷散热的BSG行车发电效率的提升;在汉EV上转化成百公里综合电耗的降低。

截止笔者发稿之时,比亚迪汉DM和EV车型将成为全球首款使用IPB制动技术解决方案的中国制造的新能源车族。这也导致,IPB制动技术解决方案与技术更加复杂的DM车型的结合,没有成熟方案可以借鉴。为了将IPB制动技术解决方案与汉DM和汉EV结合的更自然,用起来更柔顺,比亚迪工程师们做了大量前期准备工作。

尤其将在售其他车族的DM车型和EV车型遇到的问题全部理了一遍,最后都转化到IPB系统控制策略里面,力图达到能量回馈利用率、稳定性、舒适性适配的最优状态。

笔者有话说:

几乎可以肯定的是汉车族仅包括DM和EV车型,燃油车将不再推出。此前,笔者撰写了《综合研判比亚迪汉车族电驱动及动力电池技术状态》一文。其中就汉车族的车型平台、电驱动和动力电池技术进行了预判。

比对,此次在牙克石对汉车族的高寒评测获取的相关信息比对,

汉车族在电驱动技术提升基于现有DM和EV技术不同幅度的提升和应用;用全新的超级磷酸铁锂电池技术,相对e6和K系列电动客车适配的磷酸铁锂电池,更多的性能进化基于结构优化(间接提升能量密度)。

汉车族在车型平台技术的提升,源于正向研发的中大型平台的细化。在满足DM车型和EV车型设计标定同时,对不同尺寸超级磷酸铁锂动力电池、燃油箱和悬架的设定,以及IPB制动技术解决方案,比亚迪制造新能源的突破口再次从电驱动技术,转向传统造车层面。

基本上可以确定的是,汉车族的轴距接近3000mm,是否有利布置密度性和能量型超级磷酸铁锂电池总成,并保证车身诸多功能符合预设需求。

让人激动的是,比亚迪正在同和对外合作,寻求汉车族甚至改款全新一代唐车族以及后续推出的全新车族,操控性、舒适性的提升。为了迎合不同用车人群的需求,DM车型的经济性和EV车型极端气候续航里程稳定性的提升,也都将在汉车族上得到体现。

未完待续。。。

文/新能源情报分析网宋?

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

标签: #制动

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