浅析新能源汽车制动系统构造与提升
作者:严伟
来源:《科学与技术》2018年第汽车构造图15
        摘要:随着国家大力推行新能源汽车,其得到了广泛的普及。制动系統是汽车构造中重要的一部分,需要进行严格的要求,本文分析了传统汽车与新能源汽车制动系统的区别,发现目前新能源汽车采用的制动系统部件有电子真空助力泵、智能制动助力器和电子线控制动几种,另外提出了新能源汽车制动的提升办法。
        关键词:新能源汽车;制动系统;提升
        1传统汽车制动系统
        汽车是通过驾驶员踩踏刹车板的压力产生的摩擦力来进行制动的,但是该制动所需要的压力较大,单纯依靠人力并不能很好地完成,此时则需要真空助力器的帮助,利用发动机的进气管形成真空环境,将踏板制动的压力通过真空传送至制动泵,然后产生对车轮的制动。传统汽车所使用的助力器是机械液压助力器,能帮助驾驶员更省力地将刹车油通过总泵压入分泵,使
得刹车片和刹车盘压紧,通过相对摩擦起到给车辆减速的作用,真空助力器整个制动系统中起到了重要的作用。如果没有真空助力器的作用,驾驶者在踩踏刹车板时,虽然也能让推杆挤压总泵,但会非常吃力,起不到良好的制动效果。下图1是真空助力器在燃油车内的结构图:
        2新能源汽车制动系统
        2.1电子真空助力泵
        传统燃油汽车的刹车系统可以利用发动机形成的真空环境来发挥真空助力器的作用,但是新能源汽车大多采用电机作为动力系统,此时缺少发动机,无法形成真空源,在这种情况下可以使用其他的真空源或替代品,最简单有效的办法便是使用电子真空助力泵。该真空泵可以代替发动机所形成的真空源,当传感器监测到助力器真空度不足后,可通过电子真空助力泵来维持助力器真空环境,辅助驾驶员进行制动操作。该方法的优点是不需要原有的真空助力器和相关的管路进行变动,只要将保持真空环境的接口从发动机的进气管安装到外部真空泵上,该真空泵可以提供真空环境,其余环节都保持不变,比较容易进行。但是电子真空助力泵也存在一定的缺点,例如噪音大、寿命相对较短、电子系统稳定性有待提升。下图2
是新能源汽车上安装的电子真空泵:
        2.2智能制动助力器
        随着电气化和自动化的发展,新能源汽车对制动功能提出了更高的要求,一些企业不再满足于研究电子真空泵的使用,而是引入了智能制动助力器。博世公司通过大量的研发推出了智能助力器iBooster,它不用依靠真空源进行制动,而是利用传感器感知驾驶者踩踏刹车板的力度和速度,然后将收集到的信号处理并传送至电控单元,电控单元控制相关部件推动制动泵工作,实现了电控制动,优点是反应速度快、控制更精准、体积小重量轻、节能减碳,符合未来新能源汽车制动系统的发展趋势。
        2.3电子线控制动
        目前业内普遍看好的新能源汽车的制动系统是电子线控制动,即通过电能驱动来进行制动,其中受到普遍认可的是EMB(即电子机械制动),它通过电机作用于轮毂端的制动机构来进行制动,由于不再使用液体作为传递介质,其响应时间更快,可以做到不足100毫秒。另外还有如下优点:除去了制动主缸和助力器等零件,减重的同时也能节省空间;在进行防抱死和制动力分配时,不用使用单独模块,只用在控制模块上增加代码。
        3新能源汽车制动系统的提升
        3.1制动能量回收
        制动能量回收是新能源汽车在进行制动时的重要技术之一,很多企业在研发新能源汽车的制动系统时会进行制动能量回收的研究。传统的燃油汽车在进行制动或减速时,车辆的动能在制动系统的作用下会变成热能释放到大气中,会对空气造成污染。但是新能源汽车在进行制动时如果加入制动能量回收装置,可以将浪费的运动能量通过制动能量回收技术转换成电能并存储在电池中,并进一步转换成驱动能量。例如,当车辆在启动或加速需要增加驱动力时,电动机驱动力成为发动机的辅助动力,有效利用了电能。所以制动能量回收系统的研发和使用会为新能源汽车制动装置带来更好的效果,也能有效减少汽车制动造成的大气污染。
        3.2自动驾驶的制动系统
        自动驾驶技术目前已得到了一定的发展,预计在未来将成为热点潮流,制动系统在自动驾驶中发挥着重要的作用,与汽车的安全性密不可分。自动驾驶对对制动系统的第一要求就
是要在不借助外力的情况下实现主动减压,而EPS(车身稳定系统)可以实现主动减压。但是EPS响应时间相对较长,且使用寿命也有一定的限制,所以企业在研究新能源汽车自动驾驶技术时,也要将其制动系统进行良好的改进和提升,以便保证自动减压的正常进行,维护驾驶的安全。
        4小结
        综上所述,本文研究了传统燃油汽车和新能源汽车在制动功能上的区别,发现其主要区别即是助力器的区别,然后本文介绍了三种新能源汽车制动装置:电子真空助力泵、智能制动助力器和电子线控制动,并提出了制动能量回收和自动驾驶的制动系统研究两种提升新能源汽车制动的办法,希望可以为新能源汽车制动系统的研究提供参考。
        参考文献
        [1]包丹丹.浅谈制动系统在新能源汽车上的应用和发展[J].时代汽车,201801):37-38.
        [2]黎永昌.浅析新能源汽车的制动系统构造与提升[J].汽车与驾驶维修(维修版),2018
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        (作者单位:南京恒天领锐汽车有限公司)