制动分泵可减少物理制动磨损，提高车辆的安全性，实现平稳的制动
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文|江卿曻
编辑|江卿曻
前言
近年来，线控制动系统由于其在提高现代车辆的安全性、性能和能效方面的潜力而获得了极大的关注。线控制动系统的一个重要组成部分是线控制动主缸(BMC ),其创新功能称为制动混合或制动分流控制，通常称为制动混合控制系统或制动力分配控制系统。制动混合控制系统，也称为制动分流控制系统，是线控制动总泵(BMC)的一项高级功能。
它允许在混合动力和电动车辆中的传统液压制动系统和再生制动系统之间分配制动力。这两个不同制动系统的集成实现了最佳制动性能，同时最大限度地提高了减速过程中的能量回收。制动混合控制系统背后的基本概念是基于各种输入，如制动踏板位置、车速、电池充电状态(SOC)和路况，智能地管理液压和再生制动系统之间的制动力分配。
提高车辆的安全性，实现平稳的制动，制动分泵究竟有何作用？
基本介绍
主要目标是实现平稳无缝的制动，同时最大限度地减少物理制动部件的磨损，并最大限度地回收能量。当驾驶员踩下制动踏板开始制动时，线控制动系统会感应施加的力，并使用各种传感器和电子控制单元处理这些信息。然后，制动混合控制系统计算传统液压制动器和再生制动系统之间制动力的最佳分配。
这对于电动和混合动力汽车尤其重要，因为这有助于延长它们的行驶里程，减少对内燃机的依赖。其次，该系统通过智能分配制动力来增强制动性能和稳定性，从而缩短制动距离并改善车辆控制。最后，制动混合控制系统允许精确校准和定制，使汽车制造商能够根据他们特定的车型和客户偏好微调制动感觉。
实施制动混合控制系统有其自身的挑战，一个重大挑战是液压和再生制动系统的集成，这需要复杂的算法和控制策略来确保两者之间的无缝转换。系统中使用的各种传感器的精度和可靠性对其整体性能至关重要。环境因素，如温度变化和道路条件，也会影响系统的有效性。为了应对这些挑战，大量的研究和开发工作是必要的。
可以采用先进的控制算法和模拟来优化制动力的混合，冗余和高质量的传感器可以增强系统的可靠性，而在各种环境条件下进行彻底的测试和验证可以确保其鲁棒性和安全性。制动混合控制系统代表了汽车技术的重大进步，尤其是在线控制动系统中。通过智能管理液压和再生系统之间的制动力分配，它显著提高了制动性能、能效和整体驾驶体验。
主要功能
制动混合控制系统的主要功能之一是在传统液压制动系统和再生制动系统之间智能分配制动力。该功能允许两个制动系统无缝融合，从而优化制动性能。在正常制动条件下，系统优先考虑能量回收，将更大比例的制动力分配给再生系统。另一方面，在紧急制动或低速机动时，该系统将更多的制动力转移到液压系统，确保最佳的车辆控制和稳定性。
能效是现代汽车的一个重要方面，尤其是在电动和混合动力车型中，制动混合控制系统通过有效利用再生制动系统显著地有助于能量回收。在减速过程中，该系统捕获动能并将其转化为电能，然后储存在车辆的电池中以备后用。这种再生过程不仅提高了车辆的整体能效，还有助于延长行驶里程，减少对化石燃料的依赖，并最大限度地减少温室气体排放。
汽车制造商努力为客户提供与众不同的驾驶体验，制动混合控制系统允许根据各种车型和客户偏好对制动感觉进行精确校准和定制。该系统的控制算法可以微调，以实现所需的制动踏板响应，灵敏度和调制。无论驾驶员喜欢更激进还是更平稳的制动感觉，制动混合控制系统都可以满足这些偏好，确保提高驾驶舒适性和满意度。
制动性能和车辆稳定性是汽车行业最关心的问题，制动混合控制系统通过智能分配制动力显著改善了这两个方面。该系统能够调节液压系统和再生系统之间的制动力，确保在各种驾驶场景下缩短制动距离并改善车辆控制。这种增强的制动性能提高了整体安全性，增强了驾驶员的信心，尤其是在紧急制动情况下或湿滑的路面上。
产品种类
电动液压制动泵，通常称为EHBP，是线控制动系统中最早和最广泛采用的制动泵类型之一，它结合了液压系统和电子系统的优点，提高了制动性能和响应能力。EHBP使用电动机驱动液压泵，给制动液加压，并为传统制动系统提供必要的液压。电动机允许制动压力的动态控制，实现自适应制动和再生制动功能。
电动液压制动泵是一种更新的创新，它结合了电动液压系统和传统液压系统的优点。在这种类型的制动泵中，电机驱动液压泵，进而为传统液压制动系统的制动液加压。与EHBP不同，EHHBP不直接控制制动压力；它向传统的主缸提供液压，然后主缸操作制动器。这种设置允许从传统的液压制动逐渐过渡到线控制动功能，确保安全性和与现有制动系统的兼容性。
机电-液压制动泵(EMHBP)是另一种结合了机电和液压系统优点的混合解决方案，与EHHBP类似，电动机驱动液压泵，但它不是直接给制动液加压，而是操作传统的液压主缸。EMHBP能够与传统液压制动系统无缝集成，同时提供线控制动技术的优势。其多功能性和适应性使其成为汽车制造商升级现有液压制动系统的实用选择。
再生制动泵，或RBP，是一种独特类型的制动泵，专为电动和混合动力汽车设计，它利用再生制动系统产生制动压力，而不是仅仅依靠液压元件。在减速或制动过程中，车辆的动能通过再生制动系统转化为电能。RBP捕获这种电能，并利用它来驱动电机，电机为液压制动系统的制动液加压。RBP可最大限度地回收能量，同时确保高效、灵敏的制动性能。
主要用途
在混合动力和电动汽车中，再生制动系统在减速过程中捕获动能，并将其转化为电能，然后储存在电池中以备后用。BMC在管理再生制动系统和传统液压制动系统之间的制动力分配方面起着至关重要的作用，确保在保持制动性能的同时有效回收能量。线控制动主缸允许定制制动感觉，定制制动踏板响应和灵敏度，以满足不同驾驶员和车型的偏好。
汽车制造商可以调整BMC的控制算法，以创造独特的制动感觉，迎合更运动或更舒适的驾驶体验。这种定制提高了驾驶员的满意度和舒适性，为制动系统创造了个性化的触感。线控制动主缸与高级驾驶辅助系统(ADAS)无缝集成，增强了现代车辆的安全性和智能性。自动紧急制动、自适应巡航控制和防撞等ADAS功能在很大程度上依赖于精确而灵敏的制动。
BMC的电子控制允许与ADAS传感器和算法进行快速通信，从而实现更快的反应时间以及与其他安全系统的更好协调。线控制动主缸可实现制动混合控制，也称为制动分流控制，可优化再生系统和液压系统之间的制动力分配。这种集成确保了平稳无缝的制动混合，最大限度地提高了减速过程中的能量回收，并最大限度地减少了物理制动部件的磨损。
制动混合控制提高了能效，并扩大了混合动力和电动汽车的行驶里程，与传统的液压制动系统相比，线控制动主缸大大减轻了重量，节省了空间。取消了真空助力器和主缸等庞大的液压部件，使得制动系统更加紧凑和轻便。这些优势在电动和混合动力汽车中尤为重要，在这些汽车中，减轻重量和优化空间对于实现更高的能效和续驶里程至关重要。
结语
在汽车设计中，安全性是最重要的，线控制动主缸包含冗余和故障安全机制，以确保连续制动操作。冗余组件，如双电动机或液压泵，在一个系统出现故障时提供备份。电子控制单元会持续监控BMC的状态，提供潜在问题的诊断反馈和早期警告信号，从而提高安全性和可靠性。线控制动总泵的主要应用和用途凸显了其在现代车辆中的重要作用。
从改善制动性能和实现能量回收到定制制动感觉和集成先进的驾驶员辅助系统，BMC提高了安全性、效率和驾驶员满意度。其重量和空间优化优势进一步促进了电动和混合动力汽车的发展。随着汽车技术的不断进步，线控制动总泵仍然处于创新的前沿，塑造着更安全、更智能、更可持续的未来交通。
参考文献
【1】《机械原理与机械零件》 屈国华、康介铎、黄文灿、何元庚 高等教育出版 2011年
【2】《机械零部件设计》 张金美 机械工业出版社 2019年6月
【3】《机械零件常识》黄文 机械工业出版社 2019年4月