液压和机械谁更好？电动车EHB和EMB刹车技术解析

除了三电系统，在新能源车领域，刹车系统的创新一直是考验供应商技术的重要要素。虽然我们在燃油车系统中使用的真空助力液压制动已经发展了上百年，技术非常成熟可靠。但是一旦到了新能源车上，没有了传统内燃机的进气歧管负压，成熟的真空助力液压制动变得无法满足新能源车的新需求。所以各大供应商都在制动系统领域投入了巨大的资金研发针对电动车，混动车的刹车系统，并逐步进行量产。本期为大家解读EHB和EMB制动的发展趋势，以及性能优劣。

■ 三种制动控制策略及其优劣

由于电动机具备制动力回馈的功能，在制动过程中可以先通过电机的反拖来发电，当反拖功率不足时再通过刹车系统进行减速。所以新能源车的制动是两个能量转换过程，先把动能转换成电能，再把动能转换成热能，这是与传统内燃机汽车的最大不同。当然，除此之外，在减速过程中滚动阻力和风阻也会消耗一部分动能。

事实上，新能源车的制动控制策略分为三种：单踏板回收式、叠加式、协调式。我们经常驾驶的特斯拉Model S还有Model X都是单踏板回收方式进行制动。也就是说只要松开油门（电门）踏板就会出现明显的电机反拖制动力。这也是很多用户抱怨的地方，这种制动体验要异于燃油车，所以刚开始驾驶时需要一些时间适应。采用这种制动策略的驾驶者如果想让车辆匀速行驶，必须精准的控制“电门”深浅，找到既不加速也不制动的临界点。这种设计的好处是可以获得较大的动能回收扭矩，提高续航里程，并且对传统制动系统不需要改动。

叠加式制动则是在踩下制动踏板时电机反拖才起作用。这种制动的好处是不会有收油时的唐突感，但制动能量回收小，需要对原有制动系统做小幅改动，所以采用这种策略的车型不多。

协调式是三种策略当中性能最好的策略。制动线性非常好，而且能够高效的回收大量动能。它需要动能回收和刹车系统配合协调工作，优先使用动能回收产生制动力，动能回收和刹车协调工作，配合出完美的刹车线性。但是这种策略需要大幅改造刹车系统。这就是本期要向大家介绍的EHB（Electro-hydraulic Brake）和EMB（Electro-Mechanical Brake）制动系统。

■  电控液压制动与电控机械制动系统的优缺点

由于电机的扭矩输出并不是完全线性的，所以在制动能量回收过程中，电机的外特性曲线会导致回收能量的起伏波动，反应到制动感觉当中就是如果纯粹靠电机制动，制动是不线性的，所以此时液压制动需要保持与电机外特性的协调，这就意味着液压制动的力度需要迅速响应，随着电机制动力矩的变化而变化，从而实现一条线性的制动曲线。

EHB系统采用的是电传刹车踏板。也就是说刹车踏板与制动系统并无刚性连接，也无液压连接（如上图，液压连接只是备用系统，很多EHB直接取消了液压连接）。而是仅仅连接着一个制动踏板传感器，用于给电脑（EHB ECU）输入一个踏板位置信号。

制动液压通过直流电机驱动的液压泵建立，当电脑接收到驾驶者的制动意图后，会率先启动动能回收实现制动，再通过直流电机建立起来的制动系统液压用电磁阀进行刹车液压的精准控制，从而实现与制动能量回收系统的协调配合，产生一个完美线性的制动效果。而刹车踏板的脚感可以根据车辆的性能定位调校出任何想要的软硬度。

EMB与EHB最大的不同就是所有液压装置都被电子机械系统替代了。也就是说它取消了使用一百多年的刹车液压管路，而是采用电机直接给刹车碟施加制动力。这个原理有点像电子手刹。但是与电子手刹最大的不同是它需要能够产生足够大的制动力并且制动线性要高度可调，响应要非常迅速。

EMB最大的优势在于取消了液压系统，所以不需要更换刹车油，终身免维护，并且不会因为刹车关键密封件的老化带来泄露风险。而且反应时间远小于需要依赖传统液压管路的EHB系统。

■ 两种制动系统的应用案例

EHB和EMB都属于线控制动系统（BBW）的分支。如果刹车踏板仅仅只连接一个刹车踏板位置传感器，踏板与制动系统之间没有任何刚性连接或液压连接的，都可以视为BBW线控制动。早期的宝马M3曾经采用过BBW这种制动方式，但是受制于十多年前的电子系统可靠性和耐用性以及成本，后来新款的M3又换回了传统制动。

如上图：EHB系统的主要供应商有大陆集团的MKC1系统以及TRW的IBC系统前者率先用于2017款的罗密欧Giulia车型，后者于2012年推出。

还有鼎鼎大名的博世iBooster系统也是EHB的解决方案，很多新能源车都采用了博世iBooster系统。除此之外还有日系车厂喜欢采用的HITACHI E-ACT系统、大众的eBKV。相信这些名字要不了多久就会像当年的ABS、EBD、ESP一样让人耳熟能详。

目前EMB制动还没有大规模量产。已知的最接近量产的是奥迪的EHB和EMB混合产品。虽然EMB有着高可靠性，免维护性以及超高的响应速度，但由于制动力不足，所以在奥迪的解决方案中前轮仍然采用EHB配置而后轮才会使用EMB。

■ 总结

EHB制动系统已经进入了量产车。很多供应商都可以提供这样的系统来实现新能源车所需要的协调式制动策略。液压管路发展了上百年，已经是非常成熟可靠的系统，并且也能较好的控制成本，所以EHB正被大规模普及到量产车上。EMB虽然性能优势明显，但纯靠永磁电机产生的制动力有限，要想大规模普及到前后车轮上还需要永磁体性能得到突破，虽然EMB是未来制动系统的终极发展方向，但还有很长的路要走。