线控制动的发展及EMB

     近年来,随着汽车电动化底盘的发展,制动系统也发生了很大变化。传统燃油车以VBS+ABS方案为主,而电动车取消了VBS,EHB(电子液压制动)方案成为主流。

     EHB是一种线控制动系统,主要有两种方案,Booster+ESC(Two box)和高集成度的One box方案。据统计,2022年中国乘用车EHB(含Two box和One box方案)渗透率已达25%。除博世、大陆等国外领先厂商,国内车厂及系统厂家从事线控制动系统研发的有数十家。EHB系统中采用2~3支压力传感器,检测主缸、伺服缸以及管路中的液压值反馈给ECU,ECU根据压力及其他信号控制系统中的执行器(电机、阀等)。

     电子机械制动系统(EMB)也是一种线控制动,EMB源于飞机控制系统,它将飞机驾驶员的操纵命令转换成电信号,通过电缆直接传输到自主式舵机。EMB系统中没有液压驱动和控制部分,将踏板和制动器完全解耦,是“更解耦”“更线控”的下一代制动系统,是公认的线控制动终极解决方案,是高阶自动驾驶的基础。目前,国内外多家厂商正在积极布局。据我司不完全统计,国内有十余家厂商从事EMB系统开发,预计领先厂商2025~2026年会推出量产产品。

     EMB是对EHB系统的颠覆,系统、零部件都需要重新设计,难度很大。其中,EMB系统里实现制动力闭环控制的核心零部件“力传感器”是EMB系统最大难点之一。

 

EMB力传感器设计原理

      EMB力传感器与EHB液压传感器虽然测量物理量不同,但是设计原理相同。都是敏感结构在外力作用下发生形变,引发应变电路(惠斯通电桥的电阻网络)压阻效应产生差分信号,进而对信号进行处理,输出与系统适配的最终信号。由于力传感器要考虑作用点及方向,而且敏感结构从平面的膜变成立体的结构,力传感器可以认为是液压传感器的升维。同时,由于国外厂商也处于尝试阶段,EMB力传感器必须正向的、系统的开发,难度很高。

 

胜脉EMB力传感器

       无锡胜脉电子有限公司是国内技术领先的汽车压力/力传感器厂商,创业团队主要成员从事压力传感器研发工作十余年,坚持正向、闭环、自研,掌握完整的“敏感元件仿真设计-敏感元件制造-芯片设计-传感器标定-零部件设计-零部件加工制造”核心技术链。

     胜脉电子自2015年开始研发用于气压制动上的压力传感器,2021开发了EHB液压传感器,现有制动类压力传感器八个系列,数十个型号产品,累计出货数百万支。

     胜脉2022年开发EMB力传感器,基于过往丰富的敏感材料-敏感结构-应变电路-敏感元件仿真设计-敏感元件工艺研发经验,并针对EMB力传的特性进行创新和优化,研发了三款产品,申请5项专利(4项发明)。产品覆盖乘用车、轻卡、重卡等应用,满足客户半干、全干等不同技术需求。与超过十家客户签订合同,提供样件数百支,在数十台车上搭载测试,反馈良好,是目前国内应用最广的技术方案。

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