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今年春天,某新勢力那“藝不高但人膽大”的輔助駕駛系統(tǒng)讓三位妙齡少女香消玉殞,引發(fā)了有關(guān)部門對整個自動駕駛行業(yè)的強監(jiān)管。
經(jīng)過了大半年時間,時至2025年底,本土自動駕駛行業(yè)終于等來了政策層面的暖風(fēng)拂面。
工信部批準兩款車型的L3量產(chǎn)準入,并向多家車企發(fā)放了L3測試牌照,這場因年初事故而籠罩全年的強監(jiān)管陰霾,終于開始悄然消散。
伴隨著本土自動駕駛正式邁入有條件自動駕駛的新階段,一個長期隱于幕后的核心部件—線控制動驟然被推至聚光燈前。
作為其終極形態(tài)的EMB(電子機械制動),也開始吸引了越來越多的注意力。
那么,制動系統(tǒng)是如何發(fā)展到EMB這一產(chǎn)品形態(tài)的,EMB又有哪些核心的優(yōu)勢呢?
追根溯源,要更好地理解線控制動的概念,個中的關(guān)鍵是搞明白線控制動里的“線”到底是啥“線”。
其實,線控中的線包含兩層含義,一個是傳輸信號的信號線,用于傳遞指令,一個是提供能量的動力線,用于驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的動作。
前者對應(yīng)駕駛員和自動駕駛系統(tǒng)的意圖,后者對應(yīng)意圖和指令的貫徹執(zhí)行。
針對這兩根線,反映到助力源和傳力介質(zhì)上,制動系統(tǒng)經(jīng)歷了兩場線控革命。
第一場革命針對信號線,代表作是EHB(電子液壓制動),它取消了真空助力源,完成了制動信號傳遞的線控化。
第二場革命針對動力線,代表作是EMB,它徹底摒棄了液壓系統(tǒng),進一步完成了制動機構(gòu)動作的電動化。
信號的線控化、動力的電動化,就是制動系統(tǒng)從傳統(tǒng)機械液壓向全面線控演進的兩大關(guān)鍵節(jié)點。
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先來看EHB。
在EHB線控制動出現(xiàn)之前,液壓制動+真空助力器是機械時代的成熟經(jīng)典,其工作原理倒也簡單。
當駕駛員踩下制動踏板,利用發(fā)動機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的真空度,真空助力器可以輕松地將腳上的踩踏力放大數(shù)倍。
隨后,黃金右腳上這份被放大的力量推動制動總泵,將制動液通過復(fù)雜的液壓管路擠壓至四個車輪的制動分泵,最終驅(qū)動剎車卡鉗夾緊制動盤,完成制動。
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作為統(tǒng)治汽車近百年的主流方案,液壓制動+真空助力器系統(tǒng)成熟可靠,但其嚴重依賴于發(fā)動機提供的穩(wěn)定真空源。
隨著電動車的普及,發(fā)動機帶來的穩(wěn)定真空來源消失不見,化為云煙,就此催生了EHB方案。
EHB系統(tǒng)在制動踏板后方安裝位移/行程傳感器,用于識別駕駛員的制動意圖,并將其轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給控制單元。
這種人車解耦,也給駕駛員帶來了更加靈活且線性的踏板感。
控制器計算所需的制動力后,再指令電機驅(qū)動液壓泵來建立制動力。
通過切斷制動踏板與制動輪缸之間的直接機械或液壓連接,EHB實現(xiàn)了信號傳遞的線控化,解決了電動汽車的真空助力難題。
不過,EHB雖取消了真空助力,但仍完整保留了傳統(tǒng)的液壓制動管路和制動液,最終執(zhí)行環(huán)節(jié)仍依賴于液壓系統(tǒng)。
由于保留了復(fù)雜的液壓系統(tǒng),EHB在響應(yīng)速度、輕量化尤其是實現(xiàn)高等級自動駕駛所需的安全冗余方面,存在物理層面的天花板。
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為滿足L3及以上自動駕駛對極致響應(yīng)與絕對安全冗余的要求,百尺竿頭更進一步的EMB誕生了。
這是一場更徹底的革命,它完全摒棄了制動液、液壓總泵和復(fù)雜的管路。
在EMB系統(tǒng)中,一個獨立的電機被直接集成到每個車輪的制動卡鉗內(nèi)部。
當接收到來自制動控制器的電信號指令時,這些電機直接、獨立地驅(qū)動制動卡鉗動作,產(chǎn)生制動力。
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在EMB里,指令的傳遞和動作的執(zhí)行完全依靠電信號,實現(xiàn)了真正、純粹的線控。
這種革命性的變化帶來了響應(yīng)快、控制精準、結(jié)構(gòu)極致緊湊、更易維護、徹底杜絕液壓油泄漏的環(huán)保風(fēng)險等諸多優(yōu)勢,EMB也被業(yè)界一致公認為面向L3及以上高等級自動駕駛的理想執(zhí)行器。
線控制動的核心目標簡單而又直白-更快速、更精確、更智能地將駕駛員或智駕系統(tǒng)的指令轉(zhuǎn)化為制動力。
作為終極方案的EMB經(jīng)歷了電動化、智能化的雙重改造,實現(xiàn)了從底層物理架構(gòu)到頂層控制邏輯的全面革新,核心優(yōu)勢也主要體現(xiàn)在響應(yīng)速度、控制精度、支持軟件定義等方面。
天下武功,無功不破,唯快不破。EMB依靠線控化實現(xiàn)了毫秒級的響應(yīng),這是EMB最根本的突破。
傳統(tǒng)真空助力液壓制動的響應(yīng)速度受制于發(fā)動機真空助力的延遲和液壓油傳遞壓力,響應(yīng)速度在300-500毫秒之間。
EHB電子液壓制動以傳感器來感知踏板信號,實現(xiàn)了人車解耦,消滅了助力延遲。
但受制于液壓系統(tǒng)的存在,其響應(yīng)時間大概在150毫秒左右。
EMB采用完全的干式制動,依靠電機出色的響應(yīng)速度,將響應(yīng)時間壓縮到了100毫秒以內(nèi)。
不要小瞧這短短幾百毫秒的差異,在108公里/小時的車速下,300毫秒的提前響應(yīng)意味著制動距離可減少整整9米!
這三類制動系統(tǒng)不僅在響應(yīng)時間上存在代際差距,在同樣關(guān)乎行車安全的控制能力上,EMB也代表了最精細的操作能力。
傳統(tǒng)制動系統(tǒng)和EHB系統(tǒng)均通過液壓實現(xiàn)力的傳遞,在控制精度的表現(xiàn)上依賴機械閾值,調(diào)節(jié)粗糙。
而EMB采用電機直驅(qū),可以對四個車輪的制動力進行獨立、精確的直接控制,展現(xiàn)老司機一般的細膩。
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控制細膩當然是極其重要的,要不然車輛怎么準確跟蹤自動駕駛系統(tǒng)決策出來的行駛軌跡,又如何實現(xiàn)神乎其技的AEB?
除了響應(yīng)更迅速、控制更精準,EMB還有不少其它優(yōu)勢。
比如支持四輪獨立控制,天然支持安全冗余,結(jié)構(gòu)更緊湊,更容易通過物理復(fù)制實現(xiàn)更高等級的功能安全。
而且,由于EMB是干式制動,自然免除了對復(fù)雜液壓系統(tǒng)的維護。
同時,EMB支持軟件可定義,可靈活調(diào)整制動風(fēng)格。
在底盤域控制器的加持下,EMB能與轉(zhuǎn)向、驅(qū)動、懸架等其它線控系統(tǒng)深度融合,實現(xiàn)跨域協(xié)同控制,為車輛帶來前所未有的動態(tài)性能與智能體驗。
更進一步的,在中央計算架構(gòu)下,包括EMB在內(nèi)的底盤域可與智駕、座艙實現(xiàn)跨域融合,解鎖更多的用車體驗。
這樣的制動系統(tǒng),車企怎能不喜歡?
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