新能源汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

王變變　胡凱　黃東方

摘 要：伴隨著新能源汽車的快速發(fā)展，使得越來越多的人員開始關(guān)注新能源汽車技術(shù)的提升。其中，制動系統(tǒng)作為保障汽車安全運行的主要系統(tǒng)之一，其利用制動器與車輪的摩擦來強制性控制行駛中的汽車達成減速或者停車的目的。制動系統(tǒng)在汽車行駛期間同樣起到了保持汽車速度穩(wěn)定、在各種道路狀態(tài)下保持汽車停車時穩(wěn)定不動的作用。而在本文當中，則主要針對新能源汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢展開了探討與分析。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 制動系統(tǒng) 發(fā)展趨勢

1 前言

目前，隨著社會市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，汽車已經(jīng)成為人們代步的主要交通工具之一，在一定程度上促進了汽車行業(yè)的發(fā)展，同時為各地汽車行業(yè)的發(fā)展帶來了機遇和挑戰(zhàn)。想要提高新能源汽車行業(yè)在市場中的競爭力，需要該行業(yè)具備獨有的優(yōu)勢和顯著的新能源汽車技術(shù)，從而在激烈的市場中站穩(wěn)腳步。制動系統(tǒng)作為汽車行駛過程中起到?jīng)Q定性作用的安全系統(tǒng)，其在出現(xiàn)危險情況時能夠按照駕駛員的意愿來控制正在行駛中的汽車強制減速或者完成停車目的，以此保障汽車行駛的安全性。駕駛員在行車期間出現(xiàn)問題時，通過踩下剎車踏板來將力量傳至與剎車踏板相連的推桿后的真空助力器處，并利用真空助力器放大腳踩踏的力量，使得制動器與轉(zhuǎn)動輪轂間產(chǎn)生較大的摩擦力，然后控制汽車減速或者停止。而傳統(tǒng)的燃油汽車主要依賴于人力對制動主缸活塞的作用，司機在制動踩踏板時會因阻力過大而無法制動汽車，使得汽車與汽車駕駛者的安全性受到了嚴重的威脅。

2 汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

國民對于新能源汽車最為核心的要求便是安全性與穩(wěn)定性，希望其在運行的過程中可以從根本上保障駕駛者與乘車人的生命財產(chǎn)安全，所以在這一過程中新能源汽車制動系統(tǒng)具有非常重要的作用[1]。其中，汽車制動系統(tǒng)主要應(yīng)用于汽車在正常行駛的過程中因突發(fā)事件而需要踩踏剎車時，汽車車輪與地面間的滑動率保持在5%～20%這一最佳范圍內(nèi)，不會因過快的運行速度而出現(xiàn)車輛向側(cè)面甩出的情況。

汽車制動系統(tǒng)可幫助汽車在任何路面上制動時自動調(diào)整其車輪制動力矩，使得輪胎與地面間的值可達到縱向峰值附著系數(shù)與較大的側(cè)身附著系統(tǒng)，減少汽車行駛過程中的制動距離，提高汽車整體的安全性與穩(wěn)定性，為駕駛?cè)藛T生命安全提供重要保障。在汽車制動系統(tǒng)中的防抱制動傳感器主要承擔了檢測行車過程中車輪的轉(zhuǎn)速，并在其滑移率20%時進行制動控制，提高汽車制動性能的同時，保持整車運行的穩(wěn)定性。除此之外，汽車設(shè)計人員還將電子剎車自動分配系統(tǒng)列入汽車重要的控制系統(tǒng)中，使得駕駛?cè)藛T可在惡劣天氣下仍然可以保證行車的穩(wěn)定性。而對于部分價格昂貴的高檔車輛來說，其對于安全的重視度更高，所以安裝了緊急剎車輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)幫助駕駛?cè)藛T自動識別其踩踏剎車時的速度與力度，以此來判斷緊急剎車性能，并通過控制剎車速度與力度來降低車輛行駛期間因短時間內(nèi)強剎車而出現(xiàn)事故的可能性[2]。

傳統(tǒng)的汽車防抱制動控制系統(tǒng)只有在極端情況下才會控制制動，在部分制動情況下其多是利用電子制動來控制單個制動缸的壓力，提高制動系統(tǒng)響應(yīng)時間。但是，其在駕駛者反應(yīng)過慢、未能完全抱死的狀態(tài)下無法達到預期的制動效果，極有可能會威脅到駕駛者與汽車的安全穩(wěn)定性。在這種情況下，隨著我國電子技術(shù)及計算機控制技術(shù)的飛速發(fā)展，使得越來越多專業(yè)人士開始重視對新能源汽車制動系統(tǒng)的研究與創(chuàng)新。

3 新能源汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1 采用線控制動的新能源汽車制動系統(tǒng)

伴隨著汽車傳感器與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的快速性，使得新能源汽車控制技術(shù)中的線控技術(shù)得以了重要的發(fā)展機遇，且線控技術(shù)已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的技術(shù)成為了新能源汽車控制技術(shù)未來發(fā)展的重要方向。新能源汽車的線控制動主要是利用電子機械制動器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)，使得整個制動系統(tǒng)顯得更加的智能化，且其電源也不再會因液壓源而受到限制[3]。傳統(tǒng)汽車中的液壓制動系統(tǒng)的元件多為機電結(jié)合一體化的元件，當汽車駕駛員需要強制進行制動時，還需要由電控ECU進行調(diào)控方可實現(xiàn)這一現(xiàn)象，這便可能會因制動反應(yīng)時間過長而影響到汽車制動時的安全性以及及時性。而線控制動系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)，其利用簡單的電子機械制動器來代替復雜的液壓系統(tǒng)，使得結(jié)構(gòu)簡單、易于維護，且在駕駛者需要制動時可保持較快的響應(yīng)速度。只要在設(shè)計、裝置新能源汽車時將線控制動系統(tǒng)設(shè)計合理，便能夠根據(jù)實際情況自如控制制動力的大小，從根本上保障制動時駕駛者與汽車的安全穩(wěn)定性。

但是，線控制動系統(tǒng)在一定程度上對控制技術(shù)要求較高，不利于駕駛者操作與控制，且對于能源的需求量較大，當其出現(xiàn)系統(tǒng)失效時無法在短時間內(nèi)進行良好處理，這均會影響到新能源汽車駕駛者的應(yīng)用體驗。

電子制動系統(tǒng)與電子線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上進行更加全面化的改進與創(chuàng)新，并向著高精度、高可靠性以及高智能化的方向進行快速發(fā)展，未來電子制動系統(tǒng)與電子線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的集成控制技術(shù)將成為新能源汽車制動系統(tǒng)發(fā)展的重要內(nèi)容。預計2025年至2030年，線控制動與線控轉(zhuǎn)向技術(shù)將逐步被大范圍應(yīng)用于新能源汽車當中，成為汽車制動系統(tǒng)的應(yīng)用的主流技術(shù)。

3.2 以電子真空泵作為新能源汽車制動系統(tǒng)主要形式

現(xiàn)階段，多數(shù)新能源汽車的制動系統(tǒng)并未進行改善，依然依賴于傳統(tǒng)的真空助力器與液壓制動管路，結(jié)構(gòu)較為復雜，具體工作原理為：當駕駛者啟動新能源汽車后，由12V的電源進行供電，然后汽車的電子控制系統(tǒng)進行自檢操作，真空壓力傳感器則檢測真空度是否合理，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓值后傳至電子控制系統(tǒng)，并對電壓值與標準的真空度電壓值進行比較，只有當真空罐內(nèi)真空值與標準值一致時方可進行工作[4]。在整個工作過程中，電子控制系統(tǒng)主要通過真空罐中的真空度進行對比，在其小于標準值時下達命令抽真空，直至可以使真空助力器可為汽車駕駛者提供輔助力完成對汽車的制動作用。

采用電子真空泵制動系統(tǒng)控制技術(shù)，可有效改善傳統(tǒng)燃油制動系統(tǒng)的不足之處，并且在燃油汽車底盤改造基礎(chǔ)上，將發(fā)動機進氣歧管引入真空環(huán)境接口的管路轉(zhuǎn)換至單設(shè)的真空泵之上，充分發(fā)揮真空泵的作用，營造一個良好的真空環(huán)境。對于汽車駕駛者而言，雖然這種方式響應(yīng)時間快、更易制動汽車，但其與傳統(tǒng)燃油汽車制動系統(tǒng)的應(yīng)用方式并沒有較大的變化，只是更加的簡單與便利。相較于傳統(tǒng)的燃油汽車，新能源汽車中電動真空助力系統(tǒng)的設(shè)計可有效降低汽車生產(chǎn)成本，并在保留傳統(tǒng)汽車大多數(shù)制動系統(tǒng)的前提條件下完成智能化的過渡與轉(zhuǎn)換，若想要徹底解決新能源汽車制動問題還需進行更加深入的研究。而伴隨著新能源汽車中關(guān)鍵零件技術(shù)的快速發(fā)展，未來新能源汽車的綜合性能將進一步提高[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，制動技術(shù)作為新能源汽車中重要的安全系統(tǒng)，其對于新能源汽車的發(fā)展具有重要的作用。而在這一背景下，為推動新能源汽車進一步發(fā)展，則可通過強化其制動技術(shù)，推動全電子控制的電子機械一體化制動系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用，使得新能源汽車制動系統(tǒng)向著更加智能化、全面化的趨勢發(fā)展。同時，也能夠從根本上滿足駕駛者對于新能源汽車制動汽車穩(wěn)定性、安全性以及舒適性的需求。

參考文獻：

[1]李文倩，王曉輝，王峰，卜俊潔，閆軍輝.電子制動系統(tǒng)在新能源商用車上的應(yīng)用[J].汽車實用技術(shù)，2020，45（24）：4-5.

[2]鄒仲來.混雜系統(tǒng)理論在新能源汽車能量系統(tǒng)建模中應(yīng)用研究[J].時代汽車，2020（24）：98-99.

[3]范琨，鄭琳，羅躍綱.汽車制動系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷現(xiàn)狀綜述[J].大連民族大學學報，2020，22（03）：208-212.

[4]隋巧梅.面向新能源汽車的制動能量回收與再生底盤控制系統(tǒng)研究[J].機電信息，2019（18）：58-61.

[5]符曉剛，邱偉，楊開.新能源汽車電靜液制動系統(tǒng)抗飽和反演控制[J].計算機測量與控制，2019，27（01）：71-75+80.