2020年汽车制动系统深度研究报告

２０２０年汽车制动系统深度研究报告

目录

•汽车制动系统的前世今生

•汽车制动系统如何演变？

•制动器轻量化趋势渐明朗？

•线控制动是未来趋势

•L3+级自动驾驶打开线控制动成长空间•投资建议

汽车制动系统如何演变？

时间

EPB

汽车制动发展历史|制动控制：机械制动—传统液压—电子控制—线控制动

汽车制动系统

输入：制动控制

执行：制动器

技术

机械式制动

机械式驻车制动

1900s 线控制动

液压式制动

液压式行车制动

1930s 1980s-2000s 2010s

线控制动

EHB 、EMB

盘式制动器

鼓式制动器

盘鼓式制动器

ABS 、ESP

电子控制制动

驻车制动

行车制动

制动器|执行层：阻止车轮转动的机械装置

固定件（制动钳、制动蹄）与运动件（制动盘、制动鼓）相互摩擦，阻止车轮转动。盘式制动器

制动钳制动盘鼓式制动器

原理

F

F

F

F

制动蹄

制动鼓

制动盘

制动钳

制动蹄制动鼓盘鼓式制动器

制动鼓

制动蹄

制动钳

制动盘盘式制动器鼓式制动器

乘用车中主要使用盘式制动器，少量使用鼓式/盘鼓式制动器；商用车中主要使用鼓式制动。

对比

盘式制动器内扩式

两侧夹紧盘鼓式制动器鼓式制动器

乘用车

商用车

散热能力

刹车力度成本可维护性重量刹车线性优良差

线性适中高先大后小

大

低

易难

轻量化重

------注：制动钳中包括活塞与

制动块（刹车片）

行车制动|发展历史：液压制动是基础，电控制动为主流，线控制动是方向

1概述

作用

行车过程中，采用行车制动（脚刹）使车辆减速停车。

发展趋势

⏹过去：液压制动硬件升级→电子制动的软件升级⏹

现在：线控制动硬件+ 软件的升级

2发展历史

+ECU

液压制动

电子制动

线控制动

+线控

关键产品作用

行车制动的硬件基础

ABS 、ESP

EHB 、EMB

时间

现状1930s

1980s-2000s

2010s

制动主缸、真空助力器等

盘式制动为主

ABS 为标配ESP 为主流配置

EHB 为目前方向EMB 为未来方向

融入了ECU 电子控制主动安全技术的软件基础

电线替代部分制动线路和传动机构电动化与自动驾驶进步的关键

行车液压制动|原理：帕斯卡定律为基础构建的传统液压制动系统

制动液是液压制动作用力传递的关键

图：帕斯卡定律在液压制动中的应用

制动踏板真空助力器制动主缸输入

执行

盘式制动器

图：液压控制系统

帕斯卡定律

液压制动系统

活塞制动液

F 1

F 2

帕斯卡定律：

FF 11

PP 11

=

FF 22PP 22

FF

22=

FF 11∗

PP 11

PP 22

注：F 1、F

2指活塞受力

P 1、P 2指活塞面积

注：图中未画出盘式制动器

前轮制动器后轮制动器

踩下制动踏板发生作用力

由真空助力器放大作用力

推动主缸活塞制动液被压出

制动液推动活塞制动块夹制动盘

行车电控制动|原理：融入电子控制的液压制动系统

图：ABS 系统的组成

传感器

轮速传感器+ ECU + 制动液压调节器（ABS 泵）

ABS 电控制动= 液压制动+将车轮转速转化为信号发送到ECU

计算合适的制动力

向ABS 泵发出指令

根据ECU 指令

调节制动器的制动力

制动踏板

真空助力器制动主缸

输入

执行

盘式制动器

踩下制动踏板发生作用力

由真空助力器放大作用力

推动主缸活塞制动液被压出

制动液推动活塞制动块夹制动盘

识别

ABS

计算、分配制动力

电控制动过程

电控制动组成

制动踏板

踩下制动踏板输入信号

注：

液压泵包括制动主缸；省略了ABS ；

备用阀指EHB 断电失效时启用无助力液压制动（需要更大的力量踩制动踏板）

ECU 接收信号电机驱动

ECU/电机

制动主缸

输入

执行

盘式制动器

推动主缸活塞制动液被压出

制动液推动活塞制动块夹制动盘

识别

ABS

传感器

计算、分配制动力

EHB 制动过程

EHB 制动组成

EHB

EHB ECU + 电机

EHB 线控制动= 电控制动–真空助力器+123

真空助力器：被电机替代

踏板：踏板可用于输入信号，由电机发生作用力（踏板解耦）集成度高：EHB 集成了ECU 、电机与制动主缸，并可集成ABS 等功能

与电控制动的区别