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    新趋势下,汽车制动系统的演变

    2019-12-06 06:48:04 来源:盖世汽车 作者:佚名
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      从汽车诞生之日起,汽车制动系统就扮演着重要的角色。而经过百余年的发展,汽车制动系统本身也发生了巨大的变化。

      布雷博(Brembo)中国区董事长兼首席执行官Stephane Rolland先生近日在接受盖世汽车采访时表示:“现在的汽车相比十几年前速度更快、配置内容的丰富也使得整车更重,一方面轮胎提供了更好的牵引力,另一方面制动器也必须跟上这一趋势,提高车辆的整体性能。相较于过去,现在的制动器可提供更好的制动性能,更长的使用寿命,并且不易衰退或达到气阻状态。NVH(噪声振动和不平顺性)是另一个重要的改进,由于客户比过去要求更高,当前的制动器在NVH抑制方面明显优于过去。此外,由于消除了制动衬块中的有害物质(例如石棉和铜),当前的制动器比过去更加环保。”

      
        

      布雷博(Brembo)中国区董事长兼首席执行官Stephane Rolland先生

      而伴随着汽车行业的转型变革,汽车制动系统的演变仍在加速。如今,汽车行业有两大趋势不容忽视:一是新能源汽车的持续发展;二是ADAS高级驾驶辅助系统以及自动驾驶领域成投资热门,相关技术逐渐成为业界焦点。尽管在这两大趋势之下,汽车制动系统的需求依旧不减,但不可否认的是,汽车制动系统必须有所“变”,才能够应对新趋势所带来的考验。

      Stephane Rolland先生表示:“我们预计,制动系统将发生很多变化,这与电动汽车的推广、ADAS(高级驾驶辅助系统)的发展、以及更为严格的环境要求紧密相关。”

      新能源汽车制动系统需要具备的几大特质

      当新能源汽车来临,制动系统面临着新的挑战。Stephane Rolland先生指出,面对整车电气化方面的要求,制动器必须比今天更轻,它们需要更好的耐腐蚀性,需要实现制动“0”拖滞,需要与再生制动集成在一起,并进一步减少灰尘和颗粒物排放。

      对于新能源汽车来说,轻量化有利于增加续航里程,不仅如此,轻量化还能达到提升操控性、舒适性等方面的效果。据了解,布雷博为不同类型的交通工具诸如摩托车、乘用车和商用车辆研发并提供制动卡钳、制动盘和制动衬块,并且在轻量化制动组件领域同样处于领先地位。

      举例来说,在去年9月在法兰克福国际汽车展上,布雷博推出了全新带复合背板的制动衬块,这一尖端设计成果通过了严格的台架测试以及道路试验,其耐久性和制动性能得到了有效的保障。新的制动衬块减重达到60%以上。同时,它完全消除了在钳体中的腐蚀并降低了导热性,从而确保在所有路况下驻车和紧急制动时的最高安全性。

      “我们主打铝制乘用车制动卡钳,已经开发出了多种概念的轻量化制动盘,例如联合熔铸制动盘。碳陶瓷纤维制动盘已生产近15年,同时,我们仍在继续开发有关轻量化制动盘的其他有趣的解决方案。除上述内容外,我们还致力于开发带复合背板的制动衬块。此外,对于新能源汽车而言,制动能量的回收和再利用,有助于车辆减速,因此制动盘和制动卡钳的质量可进一步减少,在这种情况下,可能会大大减小制动盘,制动卡钳和制动衬块的尺寸。”Stephane Rolland先生补充道。

      
        

      布雷博制动卡钳和碳陶瓷纤维制动盘

      除轻量化之外,新能源汽车还要求汽车制动器具有“0”拖滞,制动拖滞是指驾驶员在完全放松制动踏板以后,汽车的制动不能立即解除或不能完全解除,仍然具有相当强度制动力的现象。拖滞越小,电动汽车的续航里程越长。

      据了解,布雷博铝制对置活塞卡钳质量更轻,拖滞更小,已经非常适合新能源汽车。同时,铝制对置活塞卡钳通常更适合高端豪华车型,因为它们的整体性能更佳,例如均匀的刹车片磨损、更高的刚度、更好的制动踏板感觉、更低拖滞。此外,轻量化也是铝制对置活塞卡钳非常重要的特征,这与目前广泛使用的滑动式制动卡钳和铸铁制动卡钳完全不同。

      此外,布雷博还有主动式制动衬块回缩系统,该技术已申请专利,这一系统可确保更好的制动衬块回缩,从而在释放制动踏板时可实现更低的拖滞,更好地满足新型电动汽车更为严格的拖滞要求。

      制动能量回收也是减少新能源汽车能量消耗的关键技术之一。相关数据显示,在城市工况中,制动消耗的能量占总驱动能量的50%左右,如若对这部分能量进行回收,将产生十分可观的经济效益和环境效益。基于此,制动能量回收系统如今已基本成为新能源汽车的“必备品”。

      Stephane Rolland先生表示:“制动系统需要将制动能量回收与传统的摩擦制动相结合,两者的结合被称为‘混合’,将成为新能源汽车的关键特征。”

      与此同时,他也指出,能量回收型制动的使用会产生两个可能性,首先,能量回收型制动将减少摩擦型制动的使用,而更低的摩擦型制动使用率将减少通过摩擦“清洁”制动盘表面的可能性,且制动盘和制动衬块可能会由于腐蚀而失去效能。第二个可能性是摩擦制动器的尺寸逐渐减小。

      ADAS及自动驾驶趋势下,线控制动系统将被引入

      为了减少道路交通事故的发生、在技术发展的驱动下,ADAS及自动驾驶逐步发展起来,而它们对于汽车制动系统的要求又有所不同。

      Stephane Rolland先生指出,自动驾驶将要求制动器自主动作,这意味着驾驶员不再需要踩下制动踏板来激活制动器。而为了实现这一点,采用“干式”制动卡钳——不带任何制动液的机电式制动卡钳的线控制动系统将被引入,通过这一系统来实现制动器的促动和调节,每个车轮将带有由主电控单元(ECU)控制独立的执行器。

      据了解,布雷博在过去的5年中一直在开发线控制动系统,该系统由2个控制前制动卡钳的前电动液压执行器,2个后机电“干式”制动卡钳,1个踏板模拟器和2个电控单元组成。该系统包括ABS和由布雷博完全开发的稳定性控制计算程序。

      Stephane Rolland先生表示,布雷博对电子驻车制动系统(EPB)的参与将使布雷博为制动系统的上述重要发展和变革做好准备,并从基础制动器供应商发展成为完整的制动系统解决方案的提供者,从而将基础制动与促动和调节集成在一起,这也意味着布雷博将整合软件、电子技术和执行器等多项技能。

      换言之,机电一体化技能将在不久的将来成为必然,而参与EPB是布雷博迈向获得机电一体化技能的必要一步。

      “电子驻车制动系统(EPB)已成为高级车和主流车的标准配置,它对于布雷博而言并不陌生。事实上,近年来布雷博一直在为高端和豪华车提供电子驻车制动系统。我们的电子驻车制动系统专为豪华和高性能车辆而设计,并且完全用铝材制造。”Stephane Rolland先生如此表示。

      在今年的上海车展上,布雷博就带来了其最具创新性的产品:电子驻车制动产品系列。这套产品不仅可以提高驾驶的舒适性,减少制动系统的部件数量,还可以改善性能,提升安全性,从而保证在任何条件下的驻车制动。产品系列包括:ECM(电动组合式单体模块),EP(电子驻车制动),ECS(机电组合滑动)。

      
        

      布雷博ECS(机电组合滑动)产品

      
        

      布雷博ECM(电动组合式单体模块)产品

      据了解,为了确保紧急情况下的最高安全性,布雷博研发了动态制动的控制软件:即使制动卡钳的两条液压线路均出现故障,驾驶者仍然可以通过机电部件来停止车辆。此外,布雷博的新款制动卡钳也具备热制动件卡紧(hot-brake reclamp)功能:当汽车停在斜坡上时,软件会自动启用制动卡钳的这一功能,用来补偿制动盘和制动衬块的热变形,确保在高温情况下的斜坡驻车效果。

      由此可见,布雷博在机电一体化方面已经具备了相当的实力,而这将有助于其更好地应对高级辅助驾驶系统(ADAS)及自动驾驶趋势所带来的一系列难题。

      |更多内容请关注布雷博官方微信公众号:

      
        

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