One-box液压线控制动系统结构

随着新能源智能汽车的迅猛发展，新能源智能汽车也向着降能耗、提性能、更安全和智能化的技术方向发展。One-Box线控液压制动系统作为EHB其中的一种技术方案，在能量回收、制动性能提升和安全智能化拓展方面有着明显的优势。One-Box线控液压制动系统结构相比传统的液压真空助力制动系统，结构简单，重量轻，单个产品可替代真空助力器、电子真空泵、ESP/ABS控制器、踏板深度传感器、线束等，利于整车布置。

One-Box线控液压制动系统由于采用线控制动，不需要真空泵，节省能源；可以实现完全能量回收，增加续航里程；反应速度＜150ms，更加适合用于自动驾驶。One-Box线控液压制动系统可通过先进的传感器和智能控制算法，实时感知车辆状态和驾驶者的行为，并作出相应的调整。例如，在车辆发生侧滑或失控的情况下，系统可以通过精准的刹车力度和轮缸压力控制，帮助驾驶者稳定车辆，提高行车安全性。

1、One-Box系统结构组成

One-Box线控液压制动系统主要由制动阀体、MCU控制单元、电动助力和储液壶四大部分组成。正常工作模式下，制动轮缸压力与驾驶员踏板输入完全解耦，汽车的制动力全部由电机提供，通过传感器检测刹车行程，信息传递到MCU控制单元，MCU计算出对应的电动助力大小，然后控制电机实现液压主缸建压，实现车轮制动。制动过程为驾驶员踏板输入→踏板位移传感器信号→MCU控制单元辨识制动意图→电机动作推动电主缸活塞建压→制动液通过增压阀进入轮缸→产生制动力。

1.1、制动阀体

采用机加工艺，内部包含众多机加工通道，通过电磁阀控制各大通道开关，控制各个车轮制动力大小；

1.2、MCU控制单元

包含主控芯片、辅助芯片；并集成电磁阀线圈，实现线控制动的快速响应和精确控制；双核240MHz主频，8MB Flash；

1.3、电动助力

制动助力来源，采用永磁同步电机，经过蜗轮蜗杆减速，实现电动助力；

2、制动阀体结构组成

制动阀体由制动顶杆、制动行程传感器、制动模拟器、电磁阀柱、压力传感器和齿轮齿条活塞组成。

2.1、制动顶杆

连接制动踏板，传递驾驶员的输入力，并实现模拟器建压；

2.2、制动踏板位移传感器

感知制动踏板行程，感知驾驶员意图和所需刹车力大小；通过解耦，彻底解决制动系统难以调和的“踏板行程-踏板力-制动减速度”三者匹配关系。驾驶员脚感踏板感由液压产生，而不是弹簧力直接作用反馈力产生。

2.3、制动模拟器

可调节制动踏板软硬程度，实现个性化制动踏板设置，正常工作时踏板感由此模拟器反馈；

2.4、电磁阀柱

共计14个电磁阀，控制内部液压油流向和大小，来控制实际产生的制动力；

2.5、压力传感器

检测液压油回路压力，间接检测实际制动力；

2.6、齿轮齿条活塞

电机转动推动齿轮齿条活塞，实现主缸建压；

3、MCU控制单元

MCU控制单元由电磁阀线圈、传感器触点、电动助力电机接口和Can总线控制接口组成。

3.1、电磁阀线圈

与制动阀体上电磁阀柱配合使用，实现控制制动阀体内部制动液压油流向；

3.2、传感器触点

实现制动阀体上传感器和电动助力传感器与MCU的通信；

3.3、电动助力电机接口

为电动助力电机提供电源；

3.4、Can总线控制接口

实现线控制动与整车的信息交互。

4、电动助力

电动助力为无刷永磁交流同步电机。

4.1、电机转子

为永磁体转子；

4.2、涡轮蜗杆减速

通过涡轮蜗杆实现减速；

4.3、电动助力传感器

检测电机转动角度等；

4.4、电动助力输出轴

通过与齿轮齿条活塞配合，实现主缸建压，最大建压能力180Bar，最大建压速度＜150ms。

5、One-Box系统功能和技术特点

One-Box线控液压制动系统集成了TCS（牵引力控制系统）、ESC、ABS、EPB等传统制动功能。此外，还可集成第三方控制软件，如胎压监测、EBD（电子制动力分配）、AEB（自动刹车辅助系统）、AVH（自动驻车系统）等功能，实现线控底盘域控制集成化的发展。主要功能有：

5.1、线控制动（BBC：Base Brake Controll）

通过检测制动踏板行程传感器的输入自动识别驾驶员的制动需求，根据踏板的位移，建立相对应的液压制动力，控制制动液压实现线控制动。

5.2、制动防抱死(ABS)

在应急制动过程中调控四轮制动压力，根据车轮轮速控制轮缸液压，防止车轮抱死，提高制动强度，保证车辆行驶稳定性。

5.3、牵引力控制(TCS)

在强驱动时，如起步或加速时，调节发动机扭矩，对打滑车轮施加制动压力，防止驱动轮过渡打滑。

5.4、电子稳定控制(ESC)

车辆转弯时，控制车辆的转向过度或转向不足。

5.5、制动能量回收(CRBS)

在制动过程中，通过实时检测电机杻矩电池状态和制动踏板状态，通过调节制动压力和电机回收扭矩实现协调式制动能量回收，提升汽车续航里程；

5.6、支持AEB制动请求

接收ADAS模块命令，实现Prefill、Warning brakeDeceleration等功能；快速增压，提升AEB自动紧急制动性，缩短AEB紧急制动时的距离，通过快速响应节省出来的300+ms可以显著降低AEB的误触发概率；

5.7、支持ACC纵向控制请求

根据ACC模块的命令，控制动力总成或制动系统实现加速和减速；

5.8、支持APA/RPA纵向控制请求

根据APA/RPA模块的命令，控制动力总成或制动系统实现加速和减速，通过响应车辆轨迹指令，执行车辆在纵向的制动与驱动精确控制，实现驾驶员在车内的自动泊车。

5.9、CST(Comfort-Stop) 舒适停车

5.10、BSW

通过对雨量传感器信息的探测，对轮缸建立一定压力，擦拭制动盘上的水膜，改善雨天制动性能；

5.11、D-EPB

双控式EPB，解决电动车的驻车冗余问题；

5.12、冗余备份制动EPB-A

后轮/前轮EPB执行机构作为备份行车制动；

5.13、全地形及蠕行

各种越野路面，提升通过性和安全性；

5.14、HFC

在驾驶员全力踩下制动踏板车辆未达到最大减速度情况下，为驾驶员提供额外的轮缸压力。