博世线控制动系统iBooster——自动驾驶和节能的神器

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引言

为减少驾驶员的体力消耗，

汽油乘用车，

采用真空助力式液压制动（刹车）系统，

利用汽油机进气管中的真空度产生助力，

帮助驾驶员刹车。

而电动汽车，

则采用电动真空泵产生真空度。

博世推出所谓 ” 机电伺服助力机构 iBooster “。

（哎，真不会取名字，

你叫线控制动或者电制动，

不就分分钟火了吗？）

第二代产品如下图：

1是安装螺栓，

2是踏板行程传感器，

3是油壶（储油罐），

4是制动主缸，

（给车轮上制动器刹车提供压力的）

5是电机和控制器，

6是输入杆。

一、技术参数

助力器助力：5.5kN，

（即550kg力。）

（第二代产品达到8kN。）

电压范围：9.8V - 16V，

重量：5kg，

（第二代产品4.4 - 4.8kg。）

耗电量：

（产生1MPa液压时电流小于1A。）

电机功率：300W。

二、工作原理

驾驶员踩刹车踏板，

输入杆6产生位移，

踏板行程传感器2探测到输入杆6的位移，

并将该位移信号发送至控制器5，

控制器5计算出电机应产生的扭矩，

再由传动装置将该扭矩转化为伺服制动力。

伺服制动力、输入杆6的源自踏板的输入力，

在制动主缸4内共同转化为制动液压力。

下图是第一代产品剖视图，

电机的转动，

通过蜗杆涡轮，

转变转动的方向，

并减速，

再通过齿轮齿条，

将电机的转动扭矩转变为轴向移动力。

第二代已经改为：

一级滚珠丝杠。

三、失效模式

采用双安全失效模式。

第一：两种故障情况考虑在内。

1、如果车载电源不能满负载运行，

那么iBooster 则以节能模式工作，

以避免给车辆电气系统增加不必要负荷，

同时防止车载电源发生故障。

2、iBooster发生故障，

ESP会接管并提供制动助力。

（ESP和ABS不同，

ABS要有踏板输入才能起作用，

ESP不用踏板输入也能起作用。）

在上述两种情况下，

制动系统均可在200 N踏板力作用下，

提供0.4g的减速度。

第二：如果车载电源失效，

即断电模式下，

驾驶员可以通过无制动助力的

纯液压模式对所有四个车轮施加车轮制动，

使车辆安全停止。

（这和传统的真空助力器失效相同。）

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