新能源汽車制動系統的發展趨勢

王變變　胡凱　黃東方

摘 要：伴隨著新能源汽車的快速發展，使得越來越多的人員開始關注新能源汽車技術的提升。其中，制動系統作為保障汽車安全運行的主要系統之一，其利用制動器與車輪的摩擦來強制性控制行駛中的汽車達成減速或者停車的目的。制動系統在汽車行駛期間同樣起到了保持汽車速度穩定、在各種道路狀態下保持汽車停車時穩定不動的作用。而在本文當中，則主要針對新能源汽車制動系統的發展趨勢展開了探討與分析。

關鍵詞：新能源汽車 制動系統 發展趨勢

1 前言

目前，隨著社會市場經濟的快速發展，人們的生活水平不斷提高，汽車已經成為人們代步的主要交通工具之一，在一定程度上促進了汽車行業的發展，同時為各地汽車行業的發展帶來了機遇和挑戰。想要提高新能源汽車行業在市場中的競爭力，需要該行業具備獨有的優勢和顯著的新能源汽車技術，從而在激烈的市場中站穩腳步。制動系統作為汽車行駛過程中起到決定性作用的安全系統，其在出現危險情況時能夠按照駕駛員的意愿來控制正在行駛中的汽車強制減速或者完成停車目的，以此保障汽車行駛的安全性。駕駛員在行車期間出現問題時，通過踩下剎車踏板來將力量傳至與剎車踏板相連的推桿后的真空助力器處，并利用真空助力器放大腳踩踏的力量，使得制動器與轉動輪轂間產生較大的摩擦力，然后控制汽車減速或者停止。而傳統的燃油汽車主要依賴于人力對制動主缸活塞的作用，司機在制動踩踏板時會因阻力過大而無法制動汽車，使得汽車與汽車駕駛者的安全性受到了嚴重的威脅。

2 汽車制動系統的發展現狀

國民對于新能源汽車最為核心的要求便是安全性與穩定性，希望其在運行的過程中可以從根本上保障駕駛者與乘車人的生命財產安全，所以在這一過程中新能源汽車制動系統具有非常重要的作用[1]。其中，汽車制動系統主要應用于汽車在正常行駛的過程中因突發事件而需要踩踏剎車時，汽車車輪與地面間的滑動率保持在5%～20%這一最佳范圍內，不會因過快的運行速度而出現車輛向側面甩出的情況。

汽車制動系統可幫助汽車在任何路面上制動時自動調整其車輪制動力矩，使得輪胎與地面間的值可達到縱向峰值附著系數與較大的側身附著系統，減少汽車行駛過程中的制動距離，提高汽車整體的安全性與穩定性，為駕駛人員生命安全提供重要保障。在汽車制動系統中的防抱制動傳感器主要承擔了檢測行車過程中車輪的轉速，并在其滑移率20%時進行制動控制，提高汽車制動性能的同時，保持整車運行的穩定性。除此之外，汽車設計人員還將電子剎車自動分配系統列入汽車重要的控制系統中，使得駕駛人員可在惡劣天氣下仍然可以保證行車的穩定性。而對于部分價格昂貴的高檔車輛來說，其對于安全的重視度更高，所以安裝了緊急剎車輔助系統，該系統幫助駕駛人員自動識別其踩踏剎車時的速度與力度，以此來判斷緊急剎車性能，并通過控制剎車速度與力度來降低車輛行駛期間因短時間內強剎車而出現事故的可能性[2]。

傳統的汽車防抱制動控制系統只有在極端情況下才會控制制動，在部分制動情況下其多是利用電子制動來控制單個制動缸的壓力，提高制動系統響應時間。但是，其在駕駛者反應過慢、未能完全抱死的狀態下無法達到預期的制動效果，極有可能會威脅到駕駛者與汽車的安全穩定性。在這種情況下，隨著我國電子技術及計算機控制技術的飛速發展，使得越來越多專業人士開始重視對新能源汽車制動系統的研究與創新。

3 新能源汽車制動系統的發展趨勢

3.1 采用線控制動的新能源汽車制動系統

伴隨著汽車傳感器與網絡技術發展的快速性，使得新能源汽車控制技術中的線控技術得以了重要的發展機遇，且線控技術已經代替了傳統的技術成為了新能源汽車控制技術未來發展的重要方向。新能源汽車的線控制動主要是利用電子機械制動器代替傳統的液壓制動系統，使得整個制動系統顯得更加的智能化，且其電源也不再會因液壓源而受到限制[3]。傳統汽車中的液壓制動系統的元件多為機電結合一體化的元件，當汽車駕駛員需要強制進行制動時，還需要由電控ECU進行調控方可實現這一現象，這便可能會因制動反應時間過長而影響到汽車制動時的安全性以及及時性。而線控制動系統相較于傳統的汽車制動系統，其利用簡單的電子機械制動器來代替復雜的液壓系統，使得結構簡單、易于維護，且在駕駛者需要制動時可保持較快的響應速度。只要在設計、裝置新能源汽車時將線控制動系統設計合理，便能夠根據實際情況自如控制制動力的大小，從根本上保障制動時駕駛者與汽車的安全穩定性。

但是，線控制動系統在一定程度上對控制技術要求較高，不利于駕駛者操作與控制，且對于能源的需求量較大，當其出現系統失效時無法在短時間內進行良好處理，這均會影響到新能源汽車駕駛者的應用體驗。

電子制動系統與電子線控轉向系統將在現在的基礎上進行更加全面化的改進與創新，并向著高精度、高可靠性以及高智能化的方向進行快速發展，未來電子制動系統與電子線控轉向系統的集成控制技術將成為新能源汽車制動系統發展的重要內容。預計2025年至2030年，線控制動與線控轉向技術將逐步被大范圍應用于新能源汽車當中，成為汽車制動系統的應用的主流技術。

3.2 以電子真空泵作為新能源汽車制動系統主要形式

現階段，多數新能源汽車的制動系統并未進行改善，依然依賴于傳統的真空助力器與液壓制動管路，結構較為復雜，具體工作原理為：當駕駛者啟動新能源汽車后，由12V的電源進行供電，然后汽車的電子控制系統進行自檢操作，真空壓力傳感器則檢測真空度是否合理，將其轉換為相應電壓值后傳至電子控制系統，并對電壓值與標準的真空度電壓值進行比較，只有當真空罐內真空值與標準值一致時方可進行工作[4]。在整個工作過程中，電子控制系統主要通過真空罐中的真空度進行對比，在其小于標準值時下達命令抽真空，直至可以使真空助力器可為汽車駕駛者提供輔助力完成對汽車的制動作用。

采用電子真空泵制動系統控制技術，可有效改善傳統燃油制動系統的不足之處，并且在燃油汽車底盤改造基礎上，將發動機進氣歧管引入真空環境接口的管路轉換至單設的真空泵之上，充分發揮真空泵的作用，營造一個良好的真空環境。對于汽車駕駛者而言，雖然這種方式響應時間快、更易制動汽車，但其與傳統燃油汽車制動系統的應用方式并沒有較大的變化，只是更加的簡單與便利。相較于傳統的燃油汽車，新能源汽車中電動真空助力系統的設計可有效降低汽車生產成本，并在保留傳統汽車大多數制動系統的前提條件下完成智能化的過渡與轉換，若想要徹底解決新能源汽車制動問題還需進行更加深入的研究。而伴隨著新能源汽車中關鍵零件技術的快速發展，未來新能源汽車的綜合性能將進一步提高[5]。

4 結束語

綜上所述，制動技術作為新能源汽車中重要的安全系統，其對于新能源汽車的發展具有重要的作用。而在這一背景下，為推動新能源汽車進一步發展，則可通過強化其制動技術，推動全電子控制的電子機械一體化制動系統的發展與應用，使得新能源汽車制動系統向著更加智能化、全面化的趨勢發展。同時，也能夠從根本上滿足駕駛者對于新能源汽車制動汽車穩定性、安全性以及舒適性的需求。

參考文獻：

[1]李文倩，王曉輝，王峰，卜俊潔，閆軍輝.電子制動系統在新能源商用車上的應用[J].汽車實用技術，2020，45（24）：4-5.

[2]鄒仲來.混雜系統理論在新能源汽車能量系統建模中應用研究[J].時代汽車，2020（24）：98-99.

[3]范琨，鄭琳，羅躍綱.汽車制動系統狀態監測與故障診斷現狀綜述[J].大連民族大學學報，2020，22（03）：208-212.

[4]隋巧梅.面向新能源汽車的制動能量回收與再生底盤控制系統研究[J].機電信息，2019（18）：58-61.

[5]符曉剛，邱偉，楊開.新能源汽車電靜液制動系統抗飽和反演控制[J].計算機測量與控制，2019，27（01）：71-75+80.