您的位置:首页 > 设计应用 > 正文

解析线控制动:不可或缺的传感器有哪些

时间:2025-06-27 14:12:10 浏览:95

在汽车从燃油时代迈向电动化的进程中,其变革远不止于驱动能源的转变,整车架构以及一些关键零部件的结构原理都发生了显著变化。以汽车上最基础的部件之一 —— 制动系统为例,线控制动技术的出现带来了巨大的革新。线控制动所带来的提升,并非仅仅是简单的电动化,在去除了机械连接之后,它实际上为制动性能带来了质的飞跃。

25.png

就拿小米公布的预研技术来说,小米智能底盘采用了 48V 低压系统,从 SU7 的 12V DPB + ESP10.0 电子液压制动跃升至 48V 四轮全干电子机械制动。在这套先进的系统中,每个车轮都配备了独立的 48V EMB 电子制动卡钳。卡钳上的电机动力模块通过机械传动机构直接推动活塞产生制动力,这种设计具有更高的传动效率和更快的制动速度。与传统的电子液压制动相比,其夹紧响应速度提升了 40%;在百公里制动测试中,从驾驶员踩下刹车踏板到车辆停止,制动距离缩短了 1 米以上。

由于未采用液压控制,该系统无需使用刹车油,减少了管路和泵等部件,降低了保养频率,集成度也更高。另外,据小米介绍,其 EMB 电子制动卡钳具备卡钳盘片间隙主动调节功能,可根据不同工况进行智能调整。这使得制动系统的摩擦损耗(拖滞力矩)减少了 50%,车辆续航里程额外增加了 10 公里以上。

目前,线控制动主要分为 One - box 和 Two - box 两种类型。One - box 系统中只有一个模块,它将电动制动助力器和 ESC(电子稳定控制系统)集成在一起;而 Two - box 则是将这两个部分分开为两个模块。由于 One - box 集成度更高,它是未来线控制动系统的主流方案。目前,国内多家 Tier1 已经推出了相关产品,国产化进程正在不断加快。

线控制动系统由于没有机械硬连接,需要借助众多类型的传感器来监测驾驶员的制动意图和车辆的制动状态。主要的传感器包括:

●制动踏板位置 / 行程传感器:用于检测制动踏板被踩下的行程或角度,反映驾驶员踩刹车的幅度。常见的踏板行程传感器采用线性电位计、霍尔元件等,将踏板位移转换为电压或数字信号。部分系统还会同时测量踏板力传感器(安装在踏板或主缸上),以感知驾驶员踩踏板的力度。踏板行程和力信号共同作用,使 ECU 能够精准判断驾驶员的制动紧急程度和期望减速度。例如,当驾驶员急踩踏板时,行程和力的变化率较大,系统会识别为紧急制动需求,从而快速施加最大制动力。

轮速传感器:用于测量每个车轮的转速,通常采用电磁感应或霍尔式传感器,安装在车轮轴承附近。轮速信号对于线控制动系统至关重要,ECU 可以根据各轮转速计算车辆减速度、判断是否有车轮即将抱死,并据此调整各轮制动力(实现 ABS 功能)。此外,轮速传感器信号也是计算车辆速度的基础,可用于判断车辆是否已完全停止等状态。

加速度传感器:线控制动系统常利用纵向加速度传感器(减速度计)来测量车辆的减速度大小。该传感器通常与横摆角速度传感器集成在车辆的惯性测量单元(IMU)中。通过加速度传感器,ECU 可以实时监测车辆实际减速度是否达到预期,从而调整制动力输出。例如,在紧急制动时,如果实际减速度不足,系统会进一步增大制动力;反之,若检测到过度减速度(可能是路面附着情况变化导致),则会适当减小制动力以保持车辆稳定。加速度信号还可用于坡道辅助、碰撞检测等功能。

其他辅助传感器:根据系统设计,线控制动还可能使用一些辅助传感器,如温度传感器,用于监测制动盘 / 片的温度,以进行热衰退补偿等。这些传感器提供系统状态信息,保障制动系统的可靠运行。在 EMB 系统中,每个车轮的制动执行电机还配有位置 / 行程传感器,用于反馈制动钳的位移或夹紧力,实现对制动力的精确闭环控制。

线控制动技术凭借其卓越的性能优势和智能化特点,正逐渐成为汽车制动系统的发展方向。而各类传感器在其中发挥着不可或缺的作用,它们的协同工作确保了线控制动系统的高效、安全运行。