一篇文章让你理解汽车的制动系统，它正向线控制动系统逐步转化

2025-02-23 汽车知识

【摘要】：这一期的文章我们来聊聊汽车的制动系统。随着电动汽车越来越普及，你会发现汽车的制动系统也在逐步地进行转化，它究竟向何种方向转化呢，这篇文章会给你答案。

这一期的文章我们来聊聊汽车的制动系统。随着电动汽车越来越普及，你会发现汽车的制动系统也在逐步地进行转化，它究竟向何种方向转化呢，这篇文章会给你答案。

这是一个传统汽车制动系统的结构图，也是现在我们车辆上面最常见的制动系统。通过上图你可以看到汽车的制动系统无非就是两大部分：

1、汽车制动器

所谓汽车制动器，就是车轮上面汽车实际起到制动的东西。目前，市面上主要有盘式制动器和鼓式制动器两种。

鼓式制动器多用于汽车的后轮或者以前的车辆，它主要是由轮缸、制动蹄、摩擦片、回位弹簧、制动鼓、活塞等组成。

鼓式制动器的优点在于造价便宜，符合传统的设计，缺点在于制动效能和散热性较差。

盘式制动器是目前大部分车辆采用的制动器，跑车会用到陶瓷通风盘。盘式制动器主要由盘式制动卡钳、制动器摩擦片、刹车盘、柱塞和制动液构成。

盘式制动器的优点在于制动效能和散热性较好，保养比较方便，缺点在于成本高，制动器和制动管路要求高。

2、制动动力系统

所谓的制动动力系统就是怎么样让制动器进行工作的，它具体的操作方式是什么。常见的制动动力系统有机械拉索、液压伺服制动、气压制动、电磁式等，目前采用最广泛的是液压、气压和电机，机械拉索形式的基本已经淘汰。我们轿车一般常用的就是液压和电机，气压制动主要是货车。

随着科技的不断进步，汽车制动系统也在不断地变化。汽车制动器的变化无非在材料和工艺方面，主要的变化还是来自于汽车制动动力系统的变化。这篇文章会重点对这部分进行讲解。

我先来描述一下我们的汽车是如何实现制动的，当我们想要刹车的时候，我们会用脚去踩刹车踏板，刹车踏板通过连杆会推动真空助力器和制动总泵工作，这个时候制动总泵中的刹车油会顺着管路进入到制动器，然后刹车油会推动摩擦片工作，这样摩擦片就会夹紧制动盘，车辆就起到了刹车的功效。

这种传统的制动系统，是通过机械连接，然后油液压或者气压进行驱动，由于设计机构的元件较多，制动速度比较慢，机械制动容易产生滞后的现象。

正是由于这种情况的产生，现在的制动系统提出了新的解决方案，那就是线控制动。线控制动无需驾驶员提供制动能量，相应速度更快、制动效能更好，安全性更高。说得直白一些就是制动系统中引入了更多的传感器、控制器和电动化执行器，由原来的液压/机械传动改为电信号传输，显然会更快更直接。

线控技术最早起源于飞机的电传操控系统。线控技术是指由电线或电信号来传递控制，取代传统机械连接装置的硬连接来实现操控的一种技术。

汽车制动系统的电动升级其实经历了三个阶段：

一、压力助力

依赖驾驶员踩制动踏板来推动制动推杆。现在随着汽车质量越来越大，车速越来越快，开始出现压力助力装置，比如气压制动或者液压制动。

二、电子辅助

以液压制动系统为基础，电器元件替代部分机械部件助力刹车。常见的电器元件就是ABS\ESP等。

三、完全电控

不再需要液压部件，通过传感器获得刹车踏板信号，由电机驱动的执行机构产生制动力。

目前的汽车上面都是以第二种电子辅助为主，完全电控制动系统是真正意义上的线控制动，但是仍存在核心技术问题，目前商业化较难。

自动驾驶技术我想这是近几年中最火的词语，制动系统直接关系到自动驾驶汽车的安全性能，线控制动是线控底盘技术（线控底盘技术包含线控转向系统、线控制动系统、线控换挡系统、线控油门系统和线控悬架系统）中难度最高，但也最关键的技术。

线控制动系统目前主要分为两类：电子液压线控系统（EHB）和电子机械制动系统（EMB）。

一、电子液压线控系统（对应电子辅助阶段）

将原有的制动踏板机械信号通过传感器变为电信号，同时保留成熟的液压系统。ECU通过电机驱动液压泵进行制动。当电子系统发生故障的时候，传统的液压系统还能正常工作。

二、电子机械制动系统（对应完全电控阶段）

完全摒弃了传统制动系统的制动液以及液压管路等部件，由电机驱动产生制动力，每个车轮上安装一个可以独立工作的电子机械制动器。EMB是真正意义上的线控制动系统，但仍存在核心技术问题，商业化较难。

电子液压线控系统目前有两种主流方案：Two-Box（分立式）和 One-Box（整体式）。两者的区别在于ABS/ESP系统是否和电子助力器集成在一起，没有集成的称之为Two-Box。集成一起的称之为One-Box。

这是博世公司研发的 iBooster系统，这套系统也就是熟知的特斯拉采用的那套制动系统，它属于电子液压系统中的Two-Box（分立式）。从上图中你可以看到ESP并没有集中到电子助力器上面，电子助力器取消了传统的黑色真空助力器，直接由电机来进行驱动。