我前段時(shí)間寫了一篇文章來回答這個(gè)問題。
首先,車輛的兩種基本力,驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力,一種使汽車加速,一種使汽車減速。
為了使車輛更好地加速,它反映了驅(qū)動(dòng)力的校準(zhǔn)。這部分工作主要由OEM自己完成,尤其是VCU和IPU的標(biāo)定,決定了加速度。比如Padmap標(biāo)定、扭矩響應(yīng)標(biāo)定、防抖標(biāo)定、速度濾波、扭矩補(bǔ)償……這部分就不一一列舉了。不是這個(gè)時(shí)候的重點(diǎn)。
專注于使車輛減速的制動(dòng)力。
先說一下電動(dòng)汽車的特點(diǎn)。使車輛減速的制動(dòng)力可以來自兩個(gè)方面,電動(dòng)制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)。
1、電制動(dòng)是通過電機(jī)的反向扭矩產(chǎn)生能量回收并發(fā)電。從初中物理能量轉(zhuǎn)換的角度來看,就是將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,再儲(chǔ)存回電池中。這樣可以有效地延長(zhǎng)續(xù)航里程。
2.機(jī)械制動(dòng)是通過移動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)(準(zhǔn)確地說是制動(dòng)盤或制動(dòng)鼓)來減速。從初中物理能量轉(zhuǎn)換的角度來看,就是將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為剎車盤的內(nèi)能(也叫熱能),所以頻繁剎車會(huì)導(dǎo)致剎車過熱。
(當(dāng)然車輛在純滑行時(shí)也會(huì)減速,因?yàn)檐囕v本身也有內(nèi)阻。這部分屬于車輛特性,不屬于可以標(biāo)定調(diào)整的范疇。確定由物理特性決定,不在此處的“制動(dòng)力”范圍內(nèi))
然后,我們來談?wù)勲娭苿?dòng)部分。電制動(dòng)的本質(zhì)實(shí)際上是電機(jī)的能量回收。電制動(dòng)部分實(shí)際上分為兩部分。
第一部分是不踩剎車的電剎車,我們稱之為“滑行能量回收”,
第二部分是踩剎車的電剎車,我們稱之為“剎車能量回收”。
滑翔能量回收的第一部分由 OEM 自己校準(zhǔn)。當(dāng)車輛處于一定速度時(shí),當(dāng)松開油門踏板時(shí),車輛如何滑行(沒有制動(dòng)干預(yù))可以由 OEM 自己決定。早期滑行恢復(fù)的扭矩校準(zhǔn)比較簡(jiǎn)單:油門踏板需要完全松開,滑行能量回收才會(huì)開始,即電機(jī)將扭矩由正轉(zhuǎn)為負(fù)?;谢謴?fù)的扭矩量通常根據(jù)車速來標(biāo)定,干預(yù)不能太快,沖擊也不能太猛烈,否則駕駛感覺會(huì)很差。為了在滑動(dòng)時(shí)保持滑動(dòng)距離汽車的剎車系統(tǒng)有哪些,以及減速效果。通常校準(zhǔn)為“
“滑翔能量回收”示意圖
當(dāng)然,為了照顧不同駕駛者的習(xí)慣,一些廠商也會(huì)推出不同程度的滑翔能量回收。(有的廠家用“中、高、低”表示回收等級(jí),有的用數(shù)字“1、2、3”表示回收等級(jí))。這樣做的好處是簡(jiǎn)單、高效、安全可靠。低成本和更快的司機(jī)習(xí)慣。
讓我們談?wù)勅秉c(diǎn)。缺點(diǎn)是經(jīng)不起顛簸……比如在滑行和回收過程中,突然出現(xiàn)減速帶,或者突然進(jìn)坑,車輛顛簸,車輪掛在空氣片刻(只有十分之幾秒)。),此時(shí)會(huì)出現(xiàn),減速效果——啪,不……司機(jī)的感受是:咦,這車怎么往前沖了?——其實(shí)不是前沖,只是減速效果不明顯。.
(上圖說明滑行速度平穩(wěn),突然有減速帶,使我車的車輪懸空,F(xiàn)2的摩擦力突然消失,反向恢復(fù)扭力電機(jī)的也突然消失了。)
當(dāng)然,最近流行的單踏板模式本質(zhì)上也屬于上篇中的“滑行能量回收”,屬于一種特殊類型的滑動(dòng)能量回收。前面說過,常規(guī)的滑行能量回收,需要完全松開油門踏板(嚴(yán)格來說都是電動(dòng)踏板。為了通俗的描述,我暫且稱它為油門踏板),并且將開始滑行能量回收。但是,單踏板模式的不同之處在于,滑行能量回收發(fā)生在加速踏板未完全釋放時(shí)。在不同的車速下,油門踏板的松開程度不同,滑行能量回收量也不同。然而,有些人積極地這樣做,有些人則保守地這樣做。比如特斯拉是激進(jìn)分子,這里就不一一列舉了。
讓我們談?wù)劚J氐姆椒?。比如我以前的單位北汽新能源,就用了一種叫做“高速小加速器”的方法。顧名思義,當(dāng)車輛在高速行駛時(shí),松開油門踏板(不要完全松開,保持小一點(diǎn))。油門),會(huì)有很小的負(fù)扭矩產(chǎn)生,但不會(huì)有很強(qiáng)烈的減速感(如果腳感更好,也可以找一個(gè)純滑行位置——也就是零扭矩踏板,不開車并且沒有制動(dòng)范圍位置)。當(dāng)油門完全釋放時(shí),滑行能量回收稍大一些,就變成了傳統(tǒng)的“滑行能量回收”。
(如圖,1為減速區(qū),2為純滑行區(qū),3為加速區(qū))
那么,到底應(yīng)該如何進(jìn)行出租車回收呢?從能量轉(zhuǎn)換的角度來看,車輛的滑翔能量回收越多越好!優(yōu)選地,所有車輛減速完全由能量回收來執(zhí)行!這樣就可以將具有一定速度的車輛的動(dòng)能盡可能地轉(zhuǎn)化為電池的電能并儲(chǔ)存起來,以達(dá)到延長(zhǎng)續(xù)航里程的目的,同時(shí)減少車輛的機(jī)械制動(dòng)。使用底盤,較少的車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)化為制動(dòng)盤的熱能。
當(dāng)然,按照孫先生的描述汽車的剎車系統(tǒng)有哪些,我認(rèn)為這是利用能量回收的最佳方式:只需滑動(dòng)并把車停在你想停的地方,就是最省電的方式!
但從實(shí)際駕駛情況出發(fā),減速純粹是通過能量回收,暫且不談人員的駕駛體驗(yàn)。加速能量用于能量回收和減速。請(qǐng)下定決心。)問題是上面提到的“顛簸懸掛沒有恢復(fù)”,它決定了不可能完全放棄底盤機(jī)械制動(dòng)盤的制動(dòng)。
所以,我們將在這里介紹
第二部分——制動(dòng)能量回收?!櫭剂x,只需要踩下剎車踏板所產(chǎn)生的能量回收。那么,在這部分,實(shí)際上有兩種情況。首先是OEM自己做的。二是底盤和OEM一起做(嗯,其實(shí)是博世做的)
第一個(gè)是OEM自己做的,比較簡(jiǎn)單粗暴。就是增加踩下剎車踏板信號(hào)后車輛的能量回收!它有多大?看具體校準(zhǔn)情況。例如,一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是在檢測(cè)到制動(dòng)踏板信號(hào)(開關(guān)量,不是行程)后,在原來的滑行能量返回扭矩上繼續(xù)疊加一個(gè)再生扭矩,具體要添加的量也是根據(jù)車速來標(biāo)定的. 這樣也可以增加能量回收來減速,可以在一定程度上減少機(jī)械剎車片的摩擦力。簡(jiǎn)單粗暴,效果明顯,確實(shí)可以在一定程度上提高回收的能量。
《制動(dòng)能量回收示意圖》
(在上圖的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)單疊加一部分扭矩的簡(jiǎn)單操作)
但是,沒有辦法解決與底盤制動(dòng)力匹配的問題。這是和上面一樣的問題。車輪在“顛簸不恢復(fù)”的情況下飛行時(shí),容易因扭力而瞬間空轉(zhuǎn)和打滑。熟悉底盤的朋友都知道,一旦車輪打滑,為了防止車輛打滑而造成偏移、側(cè)滑等問題,有一件事情是必須要啟動(dòng)的,那就是ESP。而一旦ESP起作用了,作為實(shí)力雄厚的底盤供應(yīng)商,博世對(duì)于這種情況有一個(gè)萬能的要求:請(qǐng)關(guān)閉能量回收,沒有商量的余地!制動(dòng)系統(tǒng)的工作,不要有任何其他外力干預(yù),以免影響底盤部件的工作!- 這也是幾乎所有早期電動(dòng)汽車的共同特點(diǎn)。一旦 ESP 或 ABS 被激活,所有的能量回收都必須關(guān)閉。甚至有些車輛在踩下ABS時(shí),還會(huì)出現(xiàn)能量回收關(guān)閉的OFF標(biāo)志。. .
博世也知道,這種一刀切的做法不利于其長(zhǎng)期發(fā)展。由博世來解決類似情況引起的問題。所以,一個(gè)叫做 iBooster 的系統(tǒng)在這方面發(fā)揮了很大的作用!
(當(dāng)然,iBooster系統(tǒng)也是博世自己獨(dú)創(chuàng)的一個(gè)系統(tǒng),它的功能不僅僅用于能量回收,還有電子輔助、輔助駕駛等主要功能,優(yōu)化能量回收。 iBooster系統(tǒng),人家也想搞自動(dòng)駕駛。嘿嘿)
那么,iBooster系統(tǒng)在能量回收領(lǐng)域有什么作用呢?——這個(gè)上面說了,第二種制動(dòng)能量回收是由底盤和主機(jī)廠做的(嗯,其實(shí)是博世做的)
(還有一點(diǎn),之前Sun的文章中提到的簡(jiǎn)單疊加的恢復(fù)力矩叫做“RBS”,而iBooster通過計(jì)算分配能量恢復(fù)力矩和制動(dòng)力矩的方式叫做“RBS”?!癈RBS”)
與 ESP hev 系統(tǒng)結(jié)合使用時(shí),可以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 0.3g 減速的能量回收。這是因?yàn)閕Booster可以通過軟件控制,根據(jù)液壓情況隨時(shí)調(diào)整助力器伺服力。如此高水平的制動(dòng)能量回收將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程提高了 20%。
當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí),踏板行程傳感器計(jì)算駕駛員的制動(dòng)請(qǐng)求。ESP hev 系統(tǒng)根據(jù)踏板行程從電機(jī)請(qǐng)求制動(dòng)扭矩并使車輛減速(ESP 向車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送扭矩請(qǐng)求,這是一個(gè)有點(diǎn)危險(xiǎn)的點(diǎn))。從駕駛員腳部切換到制動(dòng)系統(tǒng)的液壓量暫時(shí)存儲(chǔ)在 ESP hev 的低壓蓄能器中,這意味著制動(dòng)車輪不會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)扭矩。
如果電動(dòng)機(jī)不能通過再生裝置滿足制動(dòng)要求,則低壓蓄能器中的可用容積被轉(zhuǎn)移到車輪制動(dòng)器上,并且車輛通過常規(guī)制動(dòng)減速。iBooster 可獨(dú)立于減速水平調(diào)節(jié)踏板感覺,并在整個(gè)制動(dòng)范圍內(nèi)提供一致的踏板感覺。
臥槽,這段沒看懂?通俗地說:
當(dāng)你踩剎車時(shí)(注意一定要踩剎車),ibooster系統(tǒng)會(huì)根據(jù)剎車的速度和深度來分配電動(dòng)剎車和機(jī)械剎車。- CRBS 開始工作
總體策略是:首先使用電制動(dòng)進(jìn)行減速。如果ibooster系統(tǒng)判斷出駕駛員的制動(dòng)意圖較強(qiáng),發(fā)現(xiàn)單純使用電動(dòng)制動(dòng)不足以滿足駕駛員的制動(dòng)需求,就會(huì)介入機(jī)械系統(tǒng)。動(dòng)詞:移動(dòng)。這樣可以有效的延長(zhǎng)續(xù)航里程,減少剎車盤的磨損。
上一段中的意思是當(dāng)減速度小于0.3g時(shí),制動(dòng)鉗不會(huì)介入,此時(shí)的制動(dòng)由電機(jī)能量回收完成。這樣一方面可以最大限度地提高續(xù)航里程,另一方面也可以延長(zhǎng)剎車片的使用壽命。
但你要知道,博世的iBooster系統(tǒng)需要匹配很多OEM中的車輛!因此,每個(gè)公司的校準(zhǔn)策略和結(jié)果都不一樣。一些校準(zhǔn)非常敏感,而另一些則更為保守。根據(jù)駕駛員踩下踏板的方式,它還可以匹配瞬時(shí)扭矩變化
或者以“顛簸懸掛不恢復(fù)”的情況為例,駕駛裝有iBooster系統(tǒng)的車輛,在輕踩制動(dòng)踏板減速的過程中(此時(shí)只有能量回收,沒有機(jī)械制動(dòng)盤干預(yù)),如果不幸的是,它顛簸了一下,車輪飛了起來,空轉(zhuǎn)了一會(huì)兒。剎車用的輪子(我們假設(shè)是前輪,車輛為前輪驅(qū)動(dòng)),離地,沒有制動(dòng)力,車輛會(huì)給人“往前沖”的感覺,什么我應(yīng)該在這個(gè)時(shí)候做什么?按照上面的一般思路,車輛將失去能量回收。正確的做法應(yīng)該是立即干預(yù)后輪的制動(dòng),
(大概意思是F2變小或者消失了。如果車輛要繼續(xù)保持原來的減速感,那么就應(yīng)該加大F1的力度。這時(shí)候要加大后輪的制動(dòng)力,保持減速感整車)
當(dāng)然,這里所說的“顛簸停不恢復(fù)”只是一個(gè)例子。這個(gè)案例只是想說明剎車盤的電剎車和機(jī)械剎車應(yīng)該如何配合才能使車輛減速。達(dá)到最佳狀態(tài)。
那么,底盤霸主博世,如何在底盤領(lǐng)域打通接口信號(hào)就成了各大主機(jī)廠的方向。目前,如果是搭載博世iBooster系統(tǒng)的車,對(duì)車輛的制動(dòng)效果(尤其是踩下剎車后的制動(dòng)效果)好壞,體驗(yàn)上基本還是靠博世。校準(zhǔn)。
有些對(duì)校準(zhǔn)非常敏感。比如小鵬P7的剎車。如果你高速快速踩剎車,系統(tǒng)會(huì)判斷需要緊急剎車,iBooster會(huì)主動(dòng)加大制動(dòng)力(幫你一起踩...)。比較保守...
而且有的可能會(huì)被校準(zhǔn)為相對(duì)...不敏感...(咳,原諒我用了這個(gè)詞,哈哈),也可能只是你盡力踩它,系統(tǒng)不判斷異常,不會(huì)主動(dòng)干預(yù)。例如,是否真的有輪速差異,是否真的啟動(dòng)了 ABS 等等......
另一個(gè)想法是原始設(shè)備制造商試圖擺脫博世并自己做這部分。
不過,目前看來,難度太大了。幾乎所有的主機(jī)廠都負(fù)擔(dān)不起底盤業(yè)務(wù)。一是博世長(zhǎng)期霸榜,二是技術(shù)專利,三是成本限制……等原因。到目前為止,在我體驗(yàn)過的主機(jī)廠中,只要有ESP扭矩問題或者其他動(dòng)力底盤交互問題可以通過自己的軟件進(jìn)行修改,都是通過自己的VCU或MCU軟件進(jìn)行修改的。修改 ESP 或 iBooster 軟件將花費(fèi)大量資金。錢……而且周期很長(zhǎng)。
因此,電動(dòng)汽車的剎車與傳統(tǒng)燃油車的剎車區(qū)別大概就是這個(gè)。