電控制動(dòng)助力系統(tǒng)（Trinova eBooster System），通過電動(dòng)助力替代傳統(tǒng)真空助力，以高效率、大強(qiáng)度、長壽命為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，采用電機(jī)、減速齒輪組、滾珠絲杠傳動(dòng)構(gòu)型。具有腳感可調(diào)的制動(dòng)助力、深度制動(dòng)能量回收以及支持不同接口形式的線控制動(dòng)多種功能。 ? ? ? ?

一、英創(chuàng)匯智T-booster2.0研發(fā)背景

傳統(tǒng)燃油汽車，是通過真空助力器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過程助力，原理是通過將發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的真空度引入到助力器橡膠膜隔離的密封腔的一側(cè)腔體內(nèi)，引入真空度形成壓差，從而實(shí)現(xiàn)助力。 而電動(dòng)汽車取消了發(fā)動(dòng)機(jī)，混合動(dòng)力汽車存在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)工況，都無法為真空助力器提供真空度，因此必須依靠機(jī)械或電動(dòng)真空泵來補(bǔ)充真空度。早期電動(dòng)車行業(yè)采用保留機(jī)械式真空助力器機(jī)構(gòu)，通過電動(dòng)真空泵抽取真空方式實(shí)現(xiàn)助力，系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、NVH性能等無法滿足高品質(zhì)制動(dòng)需求。 為此，發(fā)展出通過電動(dòng)裝置直接對制動(dòng)主缸施加可控的壓緊力的新型電動(dòng)助力系統(tǒng)。最具代表性的產(chǎn)品如某德系品牌的二代線控制動(dòng)系統(tǒng)，但其面向乘用車市場應(yīng)用，隨著智能化、電動(dòng)化的快速發(fā)展，商用車市場尤其純電輕型商用車市場對于線控制動(dòng)系統(tǒng)的需求正日益迫切，由于輕商車型應(yīng)用場景的差異，其對線控制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指標(biāo)、傳動(dòng)強(qiáng)度、助力輸出性能等方面都提出了特殊的需求，現(xiàn)有面向乘用車應(yīng)用開發(fā)的Ebooster產(chǎn)品無法直接借用。 輕型商用車車重相對較大，滿載重量在3T-6T之間，對制動(dòng)力需求大，制動(dòng)系統(tǒng)建壓高，對制動(dòng)助力輸出需求至少達(dá)8000N以上，而目前市場制動(dòng)產(chǎn)品的助力輸出在5300N~6700N之間；另一方面由于制動(dòng)助力器長時(shí)工作，至少需要百萬次耐久測試，因此輕商車型應(yīng)用對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度尤其傳動(dòng)零部件的強(qiáng)度、長壽命可靠性等方面提出了更高的要求。 ?

圖2 非解耦方式案簡圖

圖3 解耦方式案簡圖

制動(dòng)能量回收率是新能源汽車尤其電動(dòng)汽車的重要技術(shù)指標(biāo)之一，其性能的高低對車輛純電續(xù)駛里程產(chǎn)生重要影響，亦是線控制動(dòng)系統(tǒng)在純電動(dòng)汽車發(fā)展迅速的助力之一。而制動(dòng)助力器輸入力、電機(jī)助力和輸出力三者之間的關(guān)系，可將電動(dòng)制動(dòng)制動(dòng)器分為非解耦式和解耦式兩大類產(chǎn)品，非解耦式產(chǎn)品的助力過程力傳遞關(guān)系為助力器輸入力與電機(jī)助力的加和為助力器的輸出力（忽略回位彈簧作用力以及摩擦力）；而解耦式產(chǎn)品正常助力過程力傳遞關(guān)系為電機(jī)助力輸出即為助力器的輸出力（忽略回位彈簧作用力以及摩擦力）。非解耦產(chǎn)品由于結(jié)構(gòu)上的約束，制動(dòng)踏板行程與主缸壓力之間相互耦合，若要實(shí)現(xiàn)深度制動(dòng)能量回收，則要需要電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)控，調(diào)控的性能將對制動(dòng)踏板感產(chǎn)品直接影響，導(dǎo)致駕駛體驗(yàn)變差；此外在實(shí)際應(yīng)用端，兩個(gè)產(chǎn)品有可能是兩家不同供應(yīng)商，無形中進(jìn)一步增加聯(lián)合調(diào)試的難度。 基于以上應(yīng)用場景需求出發(fā)，英創(chuàng)匯智開發(fā)了輕商專用解耦式電動(dòng)制動(dòng)助力器產(chǎn)品，即T-booster2.0。 ? ?

二、英創(chuàng)匯智T-booster2.0的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

T-booster2.0由制動(dòng)推桿、齒輪系、滾珠絲杠、位移傳感器、電機(jī)、控制器、制動(dòng)主缸等組成。

? 圖4??T-booster2.0產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖 ? 電動(dòng)制動(dòng)助力器產(chǎn)品主要由行程傳感器、踏板模擬器、電機(jī)、控制器、雙級減速齒輪機(jī)構(gòu)、滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、殼體以及制動(dòng)總泵等幾部分組成。當(dāng)駕駛員踩制動(dòng)踏板時(shí)，控制器通過獲取行程傳感器信號的變化，感知制動(dòng)意圖，通過控制電機(jī)力矩輸出，經(jīng)過減速換向機(jī)構(gòu)將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)主缸建壓，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)助力功能。由于采用解耦設(shè)計(jì)方案，駕駛員踏板力將由踏板模擬器平衡，并不向后端傳遞，制動(dòng)助力器輸出力完全由電機(jī)助力輸出。 該機(jī)構(gòu)采用雙級減速齒輪和滾珠絲杠的傳動(dòng)方式，雙級齒輪采用注塑齒輪與粉末冶金齒輪復(fù)合傳動(dòng)設(shè)計(jì)，既提高傳動(dòng)強(qiáng)度，保證長時(shí)、大負(fù)載工況情況下的使用壽命，同時(shí)兼顧傳動(dòng)噪音；通過采用滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)效率由70%左右提高到80%以上。 ? ?

三、英創(chuàng)匯智T-booster2.0的具體功能

T-booster2.0具備多個(gè)功能功能，能夠在不同層次與角度上滿足客戶需求，保障駕駛員制動(dòng)體驗(yàn)。 ?

3.1 BFB助力制動(dòng)功能

3.1.1功能簡述 BFB助力制動(dòng)功能可以根據(jù)駕駛員的制動(dòng)踏板輸入，判定駕駛員制動(dòng)意圖，通過計(jì)算電機(jī)的輸出扭矩，從而實(shí)現(xiàn)對制動(dòng)踏板的助力功能。通過改變電機(jī)助力大小實(shí)現(xiàn)TBS助力特性的改變，從而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、舒適、運(yùn)動(dòng)等不同駕駛風(fēng)格。

3.1.2功能邏輯 1)當(dāng)制動(dòng)行程信號識別到剎車踏板踩下，T-booster2.0將進(jìn)入制動(dòng)助力模式； 2)正常狀態(tài)下T-booster2.0助力工作在壓力閉環(huán)模式，保證制動(dòng)踏板開度與制動(dòng)系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定對應(yīng)關(guān)系； 3)當(dāng)壓力信號故障時(shí)（如ESC信號丟失、 CAN收發(fā)故障等），T-booster2.0預(yù)設(shè)兩類后處理邏輯，根據(jù)與ESC的冗余備份制動(dòng)策略選定： ? a.切換至主缸位置閉環(huán)控制模式，保證制動(dòng)踏板開度與主缸推桿位置的穩(wěn)定對應(yīng)關(guān)系，在該模式下可能出現(xiàn)踏板感變化、最大建壓能力下降的情況； b.不再進(jìn)行制動(dòng)助力，由ESC觸發(fā)HBC功能。 ?

? 3.2 PRL主缸液壓力協(xié)調(diào)限制功能

3.2.1功能簡述

ABS“增-保-減”輪缸壓力控制邏輯會造成主缸壓力的頻繁沖擊，造成機(jī)構(gòu)橡膠件的壽命衰減或損壞。而基于如下的功能邏輯圖研發(fā)的PRL功能可有效緩解主缸壓力的沖擊。

3.2.2功能邏輯

1)ABS功能觸發(fā)期間T-booster2.0調(diào)整動(dòng)作穩(wěn)定主缸液壓力，以實(shí)現(xiàn)T-booster2.0及ESC的組件保護(hù)； 2)T-booster2.0可識別ABS工況，在ABS工作期間通過調(diào)整電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)主缸壓力，保護(hù)制動(dòng)系統(tǒng)不受過大的主缸壓力沖擊；同時(shí)，T-booster2.0必須將ABS制動(dòng)時(shí)的主缸壓力限制在一定值內(nèi)，以保護(hù)機(jī)械部件及ESC閥體； ?

? 3.3 EBR主動(dòng)制動(dòng)功能

3.3.1功能簡述

EBR 功能鏈能夠通過使用 T-booster2.0 作為制動(dòng)執(zhí)行器來控制縱向請求的壓力或減速度。由VCU向EBR控制器發(fā)送目標(biāo)減速度；隨后EBR將自動(dòng)計(jì)算需要主缸壓力，由電機(jī)輸出進(jìn)行建壓，并將壓力信號進(jìn)行反饋，實(shí)現(xiàn)線控制動(dòng)。其中響應(yīng)速度和穩(wěn)態(tài)精度都有著出色的表現(xiàn)，在0-10Mpa建壓過程中，建壓時(shí)間不超過200ms，且穩(wěn)態(tài)精度可以保持在±0.1Mpa以內(nèi)。

3.3.2功能邏輯

1)由VCU向EBR控制器發(fā)送目標(biāo)減速度；隨后EBR將自動(dòng)計(jì)算需要主缸壓力，由電機(jī)輸出進(jìn)行建壓，并將壓力信號進(jìn)行反饋，實(shí)現(xiàn)線控制動(dòng)； 2)在VCU請求的目標(biāo)減速度為0時(shí)，EBR控制器控制電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)快速泄壓； 3)EBR發(fā)生故障不能建壓時(shí)，按上表定義與ESC進(jìn)行通信，此時(shí)ESC接管并驅(qū)動(dòng)輪缸進(jìn)行建壓。

3.4 CRBS制動(dòng)能量回收功能

3.4.1功能簡述

CRBS功能基于制動(dòng)踏板開度，協(xié)調(diào)整車電液制動(dòng)比例，實(shí)現(xiàn)能量回收，能夠做到識別駕駛員制動(dòng)意圖，請求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的再生制動(dòng)功能，在制動(dòng)過程中將部分或全部動(dòng)能回收為電能。

3.4.2功能邏輯

1）當(dāng) CRBS 收到 BFB 或 EBR 模塊的制動(dòng)壓力請求或輸出推桿位置請求時(shí)，模塊根據(jù)主缸壓力（或位置）與整車總制動(dòng)力的關(guān)系曲線，計(jì)算出當(dāng)前請求的整車總制動(dòng)力。 2）之后，總制動(dòng)力進(jìn)入再生力矩計(jì)算模塊，根據(jù)當(dāng)前 T-booster2.0及整車工作狀態(tài)，計(jì)算得出當(dāng)前再生制動(dòng)力，通過再生力矩請求斜率控制模塊，向總線發(fā)送再生力矩請求。 3）根據(jù)當(dāng)前總制動(dòng)力、請求再生制動(dòng)力、當(dāng)前實(shí)際再生制動(dòng)力，計(jì)算當(dāng)前 T-booster2.0的目標(biāo)壓力（或目標(biāo)位置）由 T-booster2.0執(zhí)行液壓制動(dòng)。 ?

3.5 AVH自動(dòng)制動(dòng)駐車功能

3.5.1功能簡述

AVH功能是在車輛靜止的情況下，通過車輛自動(dòng)保持制動(dòng)來輔助駕駛員操作的功能，即司機(jī)不需要踩下制動(dòng)踏板就能使車輛保持靜止，可以避免車輛停車時(shí)發(fā)生不必要的滑行。 3.5.2功能邏輯 1）當(dāng)駕駛員做好駕駛汽車的準(zhǔn)備（通常用點(diǎn)火開關(guān)，駕駛員側(cè)車門開關(guān)，安全帶信號判斷）通過按下AVH按鈕激活A(yù)VH功能。 2）當(dāng)駕駛員駕駛車輛制動(dòng)減速至靜止時(shí)，制動(dòng)回路中自動(dòng)保持駐車壓力。司機(jī)不必踩住制動(dòng)踏板來保持車輛靜止。 3）如果司機(jī)期望駛離，當(dāng)達(dá)到足夠的驅(qū)動(dòng)扭矩時(shí)，制動(dòng)壓力自動(dòng)釋放，從而實(shí)現(xiàn)駐車駛離。 4）AVH保壓時(shí)間限制為最多3分鐘，超時(shí)將請求EPB拉緊接替AVH實(shí)現(xiàn)駐車功能。在駐車系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，AVH功能會被禁用，以便為駕駛員提供一個(gè)簡單的操作邏輯。

四、英創(chuàng)匯智T-booster2.0的具體功能

目前，英創(chuàng)匯智對T-booster2.0產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、邏輯、材料、工藝等多個(gè)方面做了優(yōu)化，與市場上其他線控制動(dòng)產(chǎn)品相比，具備明顯優(yōu)勢。 在效率和助力方面，T-booster2.0目前在工作過程中的傳動(dòng)效率高達(dá)90%，最大助力輸出高達(dá)14000N，能夠充分滿足輕商車型應(yīng)用對產(chǎn)品制動(dòng)的效率和助力的要求。在生產(chǎn)工藝方面，T-booster2.0在產(chǎn)線生產(chǎn)過程中選擇了粉末冶金工藝，尼龍金屬復(fù)合傳動(dòng)，兼顧了產(chǎn)品壽命增長與使用過程中的低噪音要求。而在響應(yīng)速度方面，T-booster2.0在實(shí)際工作過程中完成10MPa建壓需要的時(shí)間不超過200ms，并且兼顧了防夾腳和失效冗余設(shè)計(jì)，對比市面其他制動(dòng)產(chǎn)品，T-booster2.0在響應(yīng)時(shí)間和安全度方面有了顯著的提升。除此以外，T-booster2.0目前具備七大功能，能夠充分滿足駕駛需求，并真正做到了不僅支持各種自動(dòng)駕駛制動(dòng)接口，還可以個(gè)性化地調(diào)節(jié)腳感，目前在江淮、東風(fēng)、福田、中通等多個(gè)車型已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小批量應(yīng)用，得到了廣泛好評。 “創(chuàng)立世界的英創(chuàng)，做汽車線控技術(shù)的領(lǐng)航者”是公司的愿景。T-booster2.0體現(xiàn)了英創(chuàng)匯智堅(jiān)持自主創(chuàng)新、開放交流，立志通過一流的產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)我國汽車工業(yè)自主可控戰(zhàn)略目標(biāo)，為民族汽車工業(yè)做大做強(qiáng)貢獻(xiàn)力量的態(tài)度。

編輯：黃飛

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