線控制動系統的案例
經緯恒潤線控制動系統，新能源智能汽車的未來標配
隨著汽車電動化、智能化的發展，制動系統迎來新一輪變革。在新能源車型尤其是新能源智能汽車中，智能底盤系統在底盤融合控制、整車安全方面重要性越來越高，線控制動屬于智能底盤的重要部分，憑借著快速響應和精確執行的優勢，正成為推動汽車電動化、智能化升級的關鍵因素。據華經產業研究院預測，2026年全球線控制動滲透率將達到30%，整體市場規模高達574.7億元人民幣，這意味著線控制動將正式進入主流市場，成為中高端車型的標配。
經緯恒潤緊跟行業發展趨勢，潛心研發，已成功推出兩代線控制動系統產品(EWBS)。
· 性能優
線控制動系統具有基礎的剎車助力功能，并且踏板感可調節，性能優于真空助力器。
· 主動制動
能夠主動響應 ADAS或者智能駕駛控制器的主動制動請求，響應速度快，滿足 AEB 對響應時間的要求。
· 冗余備份
線控制動系統EWBS與電子穩定系統ESP、電子駐車系統EPB共同構成了智能駕駛在制動域的冗余備份。
· 解耦調制
EWBS 和 ESP 聯合或者解耦工作，能夠較大限度實現能量回收，延長電動車的行駛里程。
· 安全等級ASIL D
經緯恒潤線控制動系統產品，功能安全保持在最高的汽車安全等級ASIL D級。
自2021年量產以來，經緯恒潤線控制動產品已服務國內眾多主流主機廠，獲得客戶們的廣泛好評。目前，第二代EWBS在一代的基礎上增加了冗余EPB，與ESC配合能夠很好地支撐新能源汽車冗余EPB的法規要求，給整車廠提供功能更豐富、成本更有優勢的選擇，進一步助力電動汽車的發展。
展開 五萬字讀懂汽車線控制動系統
二、定義
線控技術(X-by-Wire)”就是“電控技術”，從航空技術領域引入，其中，“X” 代表汽車中傳統上由機械或者液壓控制的各個功能部件，線控制動屬于線控，用制動（Brake）代替X就稱線控制動（Brake-by-Wire）。機械連接逐漸減少，制動踏板和制動器之間動力傳遞分離開來，取而代之的是電線連接；將原有的制動踏板用一個模擬發生器替代，通過制動踏板位置傳感器監測駕駛員的制動意圖產生、傳遞制動信號，將制動踏板機械信號轉變為電控信號，并將信號傳遞給控制系統和執行機構，以電控模塊來實現制動力，并根據一定的算法模擬踩踏感覺反饋給駕駛員；電線傳遞能量，數據線傳遞信號，所以這種制動叫做線控制動。 如果制動踏板僅僅只連接一個制動踏板位置傳感器，踏板與制動系統之間沒有任何剛性連接或液壓連接的，都可以視為線控制動系統，如下圖。
大部分小型車都采用傳統的制動系統液壓制動，里面通過制動踏板提供能量，而線控制動系統有專門的能量供給方式，一般來說是通過輪邊的一些電機直接驅動進行這些工作。里面傳統的制動系統液壓和氣壓管路沒有了，這是它們最大的區別，比較如下圖所示，
傳統制動系統與線控制動系統的區別
線控制動使用一個制動踏板傳感器，監測踏板的位置；踏板的移動被傳遞給ECU，ECU與四個直流電動機相連，每個輪胎上有一個；根據制動踏板的踩踏情況，ECU命令電機進行制動。由于這些電機是相互獨立的，它們可以對每個輪胎施加不同的壓力，這有助于使用其它技術，如ABS，TCS，ESC等，ECU通過線控液壓制動系統，使四個輪缸完成不同的任務，比如增壓，減壓或者保壓，從而完成車輛的制動，或者穩定性控制；ECU還使用來自其他傳感器的數據，如輪速傳感器和橫向加速度傳感器，以獲得對需要多少制動的完美概念。
展開 經緯恒潤線控制動系統，助力新能源智能汽車發展
隨著汽車電動化、智能化的發展，制動系統迎來新一輪變革。在新能源車型尤其是新能源智能汽車中，智能底盤系統在底盤融合控制、整車安全方面重要性越來越高，線控制動屬于智能底盤的重要部分，憑借著快速響應和精確執行的優勢，正成為推動汽車電動化、智能化升級的關鍵因素。2021年全球和我國線控制動產品的市場規模分別為86、45億元，預計2025年增加至575、194億元，年復合增速為46%、44%；當前全球和我國線控制動市場仍由海外企業主導，市占率在90%左右。
經緯恒潤緊跟行業發展趨勢，潛心研發，于2021年成功推出線控制動系統產品(EWBS)。經緯恒潤線控制動系統具有基礎的剎車助力功能，并且踏板感可調節, 性能優于真空助力器；能夠主動響應 ADAS 或者智能駕駛控制器的主動制動請求，響應速度快，可以滿足 AEB 對響應時間的要求。線控制動系統EWBS與電子穩定系統ESP、電子駐車系統EPB共同構成了智能駕駛在制動域的冗余備份。EWBS 和 ESP 聯合或者解耦工作，能夠較大限度實現能量回收，延長電動車的行駛里程。目前，經緯恒潤線控制動產品已為華北某大型整車廠實現量產配套。
“價值創新，服務客戶”。未來，經緯恒潤將緊跟汽車行業發展大勢，堅持自主創新，為更多的客戶提供更好的產品和服務，為中國汽車工業的發展貢獻自己的一份力量！
展開 線控制動系統（EWBS）
概述
隨著電動汽車、智能駕駛的出行需求增加，響應速度更快、控制更準確、更加節能的線控制動系統 EWBS（Electric Wired Braking System）逐漸在乘用車中占據主導地位。由于沒有 EVP，對 NVH 有明顯改善。針對高原地區，電助力剎車比真空助力器更能保證制動效果。EWBS 同時也是智能駕駛系統制動冗余的重要組成部分。
產品功能
- 基本功能
制動助力
主動制動
能量回收
簡易 ABS
失效保護
- 高級功能
制動力增強
踏板力補償
產品特點
具有基本的剎車助力能力，能達到真空助力器的性能，同時還具備踏板感可調節，主動響應 ADAS 或者智能駕駛控制器的主動制動請求。響應速度快，能滿足 AEB 對響應時間的要求。EWBS 與 ESP、EPB 共同構成了智能駕駛在制動域的冗余備份。EWBS 和 ESP 聯合或者解耦工作，能很大限度地能量回收，延長電動車的行駛里程。
主要參數
- 類 型：機電解耦式
- 適用車重：<3 噸
- 主缸行程：21+21
- 防護等級：IP6K9
- 工作電壓：9~16V
- 工作電流：額定 65A
- 響應時間：小于 0.25s
- 工作溫度：-40~105℃
- 功能安全等級：ASILD
- 壽 命：不低于 300,000 次
展開 
淺談線控底盤發展歷史及發展趨勢
其中EHB以傳統的液壓制動系統為基礎，電子器件替代了部分機械部件的 功能，使用制動液作為動力傳遞媒介，同時具備液壓備份制動系統，是目前的主流技術方案；在EMB中，ECU根據制動踏板傳感器信號及車速等車輛狀態信號，驅動和控制執行機構來產生所需要的制動力，無液壓備份制動系統，為保證安全，現主要采用前軸EHB+后軸EMB的制動方案。根據集成度的高低，EHB可以分為Two-Box和One-Box兩種技術方案，二者的主要區別在于ABS/ESC系統是否和電子助力器集成在一起。傳統制動系統與線控制動系統的區別如圖2所示。
圖2 傳統制動系統與線控制動系統的區別
由于線控制動系統通過控制器實現系統控制，控制器的可靠性、抗干擾性、容錯性以及多控制系統之間通信的實時響應等特性，都有可能對制動控制產生影響，對駕駛員的操作判斷產生影響，因此線控制動系統需要較長時間迭代和系統匹配，這也是線控制動技術廣泛推廣的核心難點。
目前，國產替代已成為行業共識，其中在線控底盤核心零部件中，線控制動已經率先開啟國產化，整車廠的搭載意愿也在持續增強，預計接下來幾年會逐漸爆發。
—— 線控轉向系統 ——
智能化推動線控轉向發展，商業化進程持續加速
油門、換擋、制動系統主要負責汽車的縱向控制，轉向系統負責汽車的橫向控制。與制動系統類似，汽車轉向系統經歷了“機械-液壓助力-電動助力-線控”的發展歷程。自1894年乘用車安裝第1款現代意義上具備方向盤的轉向系統開始，轉向系統從早期的純機械轉向系統、福特最早提出的液壓助力轉向系統（HPS）、豐田首推的電子液壓助力轉向系統（EHPS）、新一代的電動助力轉向系統（EPS）發展到擺脫機械連接的線控轉向系統（SBW）等。
展開 智能底盤技術(2) | 汽車制動系統的發展概述
電子手剎正在逐步替代機械手剎
目前EPB的市場份額主要由博世、大陸、采埃孚等外資品牌占據，但因為 EPB 屬于靜態駐車制動系統，要求相對于行車制動系統較低，國產化替代的進程有望加速進行。國內自主品牌如伯特利等，憑借本土化高性價比、快速響應等方面的優勢，實現了部分的國產化替代，并且在逐漸的向高端乘用車領域發展。
電子駐車系統在汽車電動化和智能化的浪潮之中也有新的舞臺。比如遙控泊車（RPA, Remote Parking Control）和自主代客泊車 (AVP, Automated Valet Parking)目前已經有比較成熟的落地方案，但是很多OEM認為用“Two-box”方案實現制動冗余需求成本較高，在這一背景下，基于標準的EPB系統進行“改造”的集成式電子駐車系統EPB的自主泊車制動冗余方案正受到越來越多的主機廠的青睞。（對于這一制動冗余方案的設計后續文章中將會進行詳細介紹。）
進一步地，在自動駕駛的演變之下，行車制動系統和駐車制動系統也呈現出“合二為一”的趨勢。
目前的線控制動系統主要是非純線控的液壓式線控制動（ Electro-Hydraulic Brake, EHB），計算單元實現線控，但執行單元依舊保留傳統的液壓工作方式。
如果四個液壓輪缸被四個電機和卡鉗取代，制動指令傳輸到輪端電機，電機控制卡鉗直接在輪端作用制動力，那么將實現完全線控，這一方案被稱為機械式線控制動（ Electro-Mechanical Brake, EMB）。目前這一方案受制于成本還沒有實現量產，但是隨著自動駕駛逐步向L5進化，EMB作為線控制動的終極方案將會充分發揮其相比EHB所具備的優勢，屆時，將不需要再區分行車制動系統和駐車制動系統。
展開 智能網聯汽車底盤線控技術
圖2-4 電動汽車線控驅動系統控制原理圖
學習小結
1. 線控驅動系統是智能網聯汽車實現的必要關鍵技術，為智能網聯汽車實現自主行駛提供了良好的硬件基礎，也稱為線控節氣門或者電控節氣門。
2. 線控驅動系統主要由加速踏板、加速踏板位置傳感器、ECU、數據總線、伺服電動機和加速踏板執行機構組成。
3. 根據汽車類型的不同，線控驅動系統分為傳統汽車線控驅動和電動汽車線控驅動兩種類型。
3、線控制動系統認知
一、線控制動系統簡介
線控制動系統（Brake by Wire，BBW），是智能網聯汽車“控制執行層”的必要關鍵技術，為智能網聯汽車實現自主停車提供了良好的硬件基礎，是實現高級自動駕駛的關鍵部件之一。
它是將原有的制動踏板機械信號通過改裝轉變為電控信號，通過加速踏板位置傳感器接收駕駛人的制動意圖，產生制動電控信號并傳遞給控制系統和執行機構，并根據一定的算法模擬踩踏感覺反饋給駕駛人。
傳統制動系統與線控制動系統的區別如圖3-1所示， 線控制動技術在F1賽車上的應用已經非常成熟，但因其成本及技術問題，并未在乘用車上普及。
圖3-1 傳統制動系統與線控制動系統的區別
早期的寶馬M3，曾經采用過線控制動系統這種制動方式。
由于線控制動通過ECU實現系統控制，ECU的可靠性、抗干擾性、容錯性以及多控制系統之間通信的實時性，都有可能對制動控制產生影響，制約了線控制動系統的應用與推廣。
二、線控制動系統分類、組成及原理
（1）電子液壓制動系統EHB
電子液壓制動系統EHB，是Electronic Hydraulic Brake的簡稱，是從傳統的液壓制動系統發展來的。
展開 長城汽車的智慧線控底盤牛在哪里？
同時，為了滿足軟件升級的需求，長城智慧線控底盤預留出足夠的硬件能力。
長城的智慧線控底盤，可以說是對于傳統底盤的革命性創新。而實現這點，離不開以下幾大核心技術。
電子機械線控制動系統
長城汽車電子機械線控制動系統區別于采用液壓系統的EHB線控制動系統，而使用電機直接夾緊摩擦片的EMB制動器，替代了EHB線控制動系統中的ESP、ibooster、液壓管路和EPB四大部件，實現了機械部件四合一。從而帶來更高的傳輸效率。
另外，其還采用了4輪EMB制動技術，可實現減重10%，控制精度更高，響應速度更快。
電子機械線控轉向系統
長城汽車線控轉向系統是全國首個支持L4+自動駕駛的線控轉向技術，該技術徹底擯棄了轉向器與轉向管柱之間的轉向傳動軸，改為由私有CANFD實現系統內信號傳遞，支持方向盤收折，完全隔絕路面振動，NVH更好，同時采用手感模擬器來模擬路感，保留駕駛樂趣。
據介紹，線控底盤軟件架構、應用層軟件、基層軟件均是長城汽車完全自主開發，可自主完成持續迭代，讓車輛性能和功能持續升級。同時，為了滿足軟件升級的需求，長城智慧線控底盤預留出足夠的硬件能力。
對未來智能汽車來說，全面轉向數字化的線控技術，取代此前的機械控制，是大勢所趨。不妨讓我們
期待搭載線控底盤的長城新車，早日上市吧！
展開 智能網聯汽車底盤線控技術解析
傳統制動系統與線控制動系統的區別如圖3-1所示， 線控制動技術在F1賽車上的應用已經非常成熟，但因其成本及技術問題，并未在乘用車上普及。
圖3-1 傳統制動系統與線控制動系統的區別
早期的寶馬M3，曾經采用過線控制動系統這種制動方式。
由于線控制動通過ECU實現系統控制，ECU的可靠性、抗干擾性、容錯性以及多控制系統之間通信的實時性，都有可能對制動控制產生影響，制約了線控制動系統的應用與推廣。
展開 自動駕駛的控制過程還需要解決哪些規控問題
線控制動系統通過將電子信號通過ECU決策后再向4個車輪制動模塊發出制動指令，每個車輪制動模塊上單獨驅動其電機驅動制動摩擦部分實現合理的動力分配和、制動穩定性控控制和有效制動。整個電信號傳輸于踏板信號與執行器之間，再配合ABS、TCS、ESC等模塊實現車輛底盤集成控制。
圖6 線控制動應用原理
當前，線控制動系統的研究主要集中在 3 個方面：踏板模擬、主動制動和制動能量回收。
1）踏板感模擬
線控制動系統是通過模擬器或算法模擬的方式提供給駕駛員相應的踏板力的，這就不再需要踏板和主缸之間的機械連接。線控制動系統的好壞主要取決于踏板力的模擬精確程度。一般的情況是通過提前對大量的時延數據進行分析，可以得出踏板力與踏板行程及車輛狀態之間的關系，并模擬過程是通過彈簧或動作器踏板力進行的。
2）主動制動
主動制動系統主要涉及高級智能駕駛輔助系統ADAS以及自動緊急制動系統AEB的制動功能需求。其要求均是線控制動系統需要準確、快速地響應這個請求。主動制動的響應過程基本都要通過一定的動力學控制算法（包含PID算法、最優控制、魯棒控制、滑膜控制、模糊控制、神經網絡控制、模型預測控制等）進行優化。這些類別中可被大致歸類為基于經驗的設計方法和基于動力學的計算方法。
3）制動能量回收
制動能量回收是指在減速或制動過程中，驅動電機工作于發電狀態，將車輛的部分動能轉化為電能儲存于電池中。同時，施加電機回饋轉矩于驅動軸，對車輛進行制動。在線控制動系統中涉及協調分配電制動力矩和制動力矩，在整個制動能量回收的控制策略研究中基本圍繞這一點展開。
總結
本文從控制執行的角度講解了關于智能汽車在應用過程中規控的基礎理論，其中包含人機共駕技術，線控底盤技術等。
展開 自動駕駛的控制過程還需要解決哪些規控問題
線控制動應用原理
線控制動是線控底盤技術中難度最關鍵也是難度最高的技術，其關系著底盤安全性和穩定性控制要素。制動性能涉及響應速度、平順性等。
線控制動系統通過將電子信號通過ECU決策后再向4個車輪制動模塊發出制動指令，每個車輪制動模塊上單獨驅動其電機驅動制動摩擦部分實現合理的動力分配和、制動穩定性控控制和有效制動。整個電信號傳輸于踏板信號與執行器之間，再配合ABS、TCS、ESC等模塊實現車輛底盤集成控制。
圖6 線控制動應用原理
當前，線控制動系統的研究主要集中在 3 個方面：踏板模擬、主動制動和制動能量回收。
1）踏板感模擬
線控制動系統是通過模擬器或算法模擬的方式提供給駕駛員相應的踏板力的，這就不再需要踏板和主缸之間的機械連接。線控制動系統的好壞主要取決于踏板力的模擬精確程度。一般的情況是通過提前對大量的時延數據進行分析，可以得出踏板力與踏板行程及車輛狀態之間的關系，并模擬過程是通過彈簧或動作器踏板力進行的。
2）主動制動
主動制動系統主要涉及高級智能駕駛輔助系統ADAS以及自動緊急制動系統AEB的制動功能需求。其要求均是線控制動系統需要準確、快速地響應這個請求。主動制動的響應過程基本都要通過一定的動力學控制算法（包含PID算法、最優控制、魯棒控制、滑膜控制、模糊控制、神經網絡控制、模型預測控制等）進行優化。這些類別中可被大致歸類為基于經驗的設計方法和基于動力學的計算方法。
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線控制動EMB系統
線控制動EMB系統
制動系統的進化：從真空助力器到eBooster
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焉知
概述
從汽車誕生時起，車輛制動系統在車輛安全方面就扮演著至關重要的角色。最原始的制動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機械裝置向制動器施加作用力，這時的車輛質量比較小，速度比較低，機械制動已滿足車輛制動的需要。
隨著科學技術的發展及汽車工業的發展，尤其是軍用車輛及軍用技術的發展，車輛制動有了新的突破，液壓制動是繼機械制動后的又一重大革新。于此同時隨著車輛越來越重，制動助力器開始被廣泛使用，配合傳統發動機工作的真空助力器成為車輛標配。
到今天，隨著新能源汽車的興起，發動機逐漸被電機取代，與此同時自動駕駛系統對制動提出了新的要求——制動冗余，使得線控制動系統的市場占有率在逐漸提高，
典型的線控助力器eBooster在逐漸蠶食真空助力器的市場份額
，風頭正盛。
在這樣的發展趨勢之下，本文旨在對傳統的真空助力器和電子助力器eBooster進行介紹，以期讀者在了解制動系統進化的同時對eBooster的優勢有更清晰的了解。
1. 真空助力器
當前乘用車和輕型商用車的制動系統主要采用液壓作為傳動媒介，與可以提供動力源的氣壓制動系統相比，其需要助力系統來輔助駕駛員進行制動。真空制動助力系統也稱作真空伺服制動系統，伺服制動系是在人力液壓制動的基礎上加設一套由其他能源提供制動力的助力裝置，使人力與動力可兼用，即兼用人力和發動機動力作為制動能源的制動系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動力伺服系統產生，因而在動力伺服系統失效時，仍可全由人力驅動液壓系統產生一定程度的制動力。
展開 淺析自動駕駛線控底盤技術
自動駕駛的發展離不開毫米波雷達、激光雷達、車載攝像頭等硬件設備的道路信息搜集，也離不開深度學習、高精度地圖等軟件程序的道路規劃控制，而為了讓自動駕駛汽車能夠在道路正常、穩定地行駛，這就需要線控底盤技術的加持。線控底盤技術對于自動駕駛汽車，就像人的手和腳一樣，決定汽車是否可以正常行駛，作為執行向的硬件技術，線控底盤的發展將決定自動駕駛汽車的發展。
相對于由懸置系統、進排氣系統、傳動系統、燃油系統、排擋踏板系統、懸架系統、轉向系統、輪胎系統、制動系統等組成的傳統汽車底盤，線控底盤技術的組成主要為線控轉向、線控制動、線控油門、線控懸架等，所謂的線控，簡而言之就是采用電信號的形式來取代機械、液壓或氣動等形式的連接，從而不需要依賴駕駛員的力或者扭矩的輸入。
隨著汽車智能化發展，娛樂性的要求也不斷提高，一些游戲也開始植入汽車內，讓車主或駕駛員在閑暇時間增加樂趣，如很多賽車類游戲就已經在汽車上實現了搭載，主要通過方向盤操作方向，加速踏板及制動踏板控制速度，來控制游戲人物（車輛）的動作，如果還是采用傳統底盤的硬件連接技術，將會在操作方向盤的過程中影響輪胎的動作，不僅對輪胎有磨損，且由于輪胎與地面的阻力，也會影響游戲的游玩體驗。線控底盤技術就很好的解決了這個問題，在操控車輛時，線控底盤可以對通過方向盤、加速踏板、制動踏板的狀態信息進行采集，控制車輛的動作，在進行娛樂游戲時，可以將方向盤、加速踏板、制動踏板等數據信息僅使用到游戲上，從而保護輪胎的磨損，增加駕駛員的娛樂體驗。線控底盤的出現也讓汽車的控制脫離了硬件控制的局限性，讓信息的傳輸、執行的速度得到了更大的提升。對于自動駕駛系統來說，線控油門、線控轉向和線控制動這3個技術尤為重要。
展開 沃爾沃為旗下混動車型提供新混動系統
據外媒報道，沃爾沃升級了當前的Twin Engine插電式混動動力系統，并正式該類插電式混動選配件可供其當前產的所有車型使用。而且，沃爾沃將在未來數月內引入一系列輕度混動車型，汽柴油版沃爾沃X90和XC60 SUV將打頭陣。
這類輕度混動車型將提供沃爾沃的動能回收制動系統（kinetic energy-recovery braking system），搭配其當前的內燃發動機后，可創建新款綜合性的電氣化動力系統。該款新動力系統及線控能量回復電氣制動系統可為駕駛員節省15%的油耗及減排量。
新款線控制動系統可與能量回復系統實現交互作用，在制動情況下恢復動能，從而降低油耗并實現減排。基于其企業戰略，沃爾沃已升級了產能。為此，對于搭載Twin Engine的混動車輛而言，其產能將提升25%。
對于沃爾沃旗下采用可擴展整車平臺架構（Scalable Product Architecture，SPA）的大型車輛而言，未來還將提供新的動力總成系統或對現有系統進行升級。升級版T8 Twin Engine插電式混動車型還配置了新款電池及線控先進電池充電技術。T8 powertrain可適用于所有沃爾沃90和60系列車型（90 and 60 series cars）。
對于基于緊湊型模塊化結構打造的沃爾沃X40 SUV而言，未來還將獲得新的電氣化動力系統選配件。此外，公司未來還將提供T4 Twin Engine。
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