结合最新法规动态，聊聊乘用车线控制动系统的分类

在乘用车电动化和智能化的双重激励下，线控制动系统（Brake-by-Wire System）的技术成熟度和行业渗透率正在加速提升，行业正在迎来爆发式增长。对乘用车而言，“什么是线控制动”？之前经常听到的回答是“线控制动系统可以分为液压式线控制动系统（Electro-Hydraulic Brake, EHB）和机械式线控制动系统（Electro-Mechanical Brake, EMB）”。但随着新的欧盟制动系统法规ECE R13H引入新的概念ETBS(Electrical Transmission Braking System)，这个问题的答案变得复杂了起来。

中国乘用车制动系统法规GB 21670也在积极跟进新的ECE法规进展。就在上周，GB 21670发布了包含ETBS的征求意见稿，在行业掀起了讨论热潮。站在这个特殊的历史节点，本文结合正在修订的线控制动系统的法规信息，从以下两个维度来讨论乘用车线控制动系统的类型和特点。

• 按制动执行机构分类

• 按制动传输装置分类

受限于笔者知识水平，如有不当之处，还请指正，在讨论中学习。

1.  线控制动：按制动执行机构分类

根据制动执行机构的不同，线控制动系统可以分为液压式线控制动系统（Electro-Hydraulic Brake, EHB）和机械式线控制动系统（Electro-Mechanical Brake, EMB）。其中，EHB以传统的液压制动系统为基础，用电子器件替代了部分机械部件的功能，使用制动液作为动力传递媒介，同时具备液压备份制动系统，是目前的主流技术方案。进一步地，根据集成度的高低，EHB 可以分为Two-box 和One-box 两种技术方案。而EMB完全取消了液压以及相关部件，通过控制四个轮端的电机来产生驾驶员或上层系统需要的制动力，并通过协同控制轮端电机制动力实现ABS等稳定性功能。

由于制动执行单元的显著差别，业界称EHB为“湿式（Wet）”线控制动，EMB则为“干式（dry）”线控。

1.1 液压式线控制动系统EHB

液压式线控制动系统EHB是目前市场上主流的线控制动方案，市场份额逐年攀升，这得益于EHB在乘用车电动化和智能化趋势下的巨大优势。

在电动化方面，由于传统液压制动依靠发动机获得真空助力，而纯电动汽车取消了发动机，混合动力汽车发动机时常启停，均难以获得稳定的真空源。EHB通过电子助力器直接建压，既不依赖真空源，又可以实现较高的能量回收效率，从而延长续航里程。

在智能化方面，EHB作为线控执行器，可以在驾驶员无请求动作时，与上层智驾系统实现精准配合。同时，EHB响应时间短等优势更加符合高阶智能驾驶的需求，相比于真空助力器500ms左右的响应时间，EHB的响应时间约为150ms左右。

相比传统的液压制动系统，EHB的“线控”部分主要体现在驾驶员踏板与制动系统的电控单元的连接处由机械连接变成了电信号连接，但是制动执行单元仍然保留了液压系统。

电信号连接在不同的场景下有不同的体现。在驾驶员制动场景下，电信号主要是能够判断驾驶员制动意图的踏板传感器信号；在智驾系统激活时，电信号则对应来自上层ECU通过通讯网络发送给EHB的制动请求信号。

传统真空助力器与EHB系统工作对比示意图，图片来自华西证券研究所

EHB的优势体可以概括为：

• 取消了真空助力器，制动力输出不受真空度（如高海拔地区）影响

• 踏板感可调节，主机厂可以自定义踏板感

• 建压响应迅速准确

• 可支持新能源汽车能量回收功能

进一步地，EHB系统根据是否与稳定性控制功能ABS/VDC集成而分One-box方案与Two-box方案。

1.1.1 Two-box方案

目前市场上使用最广泛的Two-box方案为“eBooster+ ESC”组合。eBooster和ESC分别实现基础制动助力功能和稳定性功能。ESC和eBooster在车上共用一套液压系统，两者协调工作，能够精准高效地支持驾驶员或智能驾驶系统的制动请求。

ESC和eBooster在车上共用一套液压系统，两者协调工作，工作原理如下：

• eBooster和ESC共用一套制动油壶、制动主缸和制动管路。

• eBooster内的助力电机产生驱动力推动主缸活塞运动，使油壶中的制动液流入主缸管路并进入ESC进液阀，经ESC中的调压阀和进液阀流入4个轮缸，从而建立起制动力。

• eBooster建压的动态响应速度比ESC主动建压更快，且NVH表现更好，因此eBooster是制动助力功能下的主执行机构。

• 当eBooster异常后，ESC作为制动备份，可以主动建压实现助力，让车辆达到安全状态。

• 当需要ABS等稳定性功能介入时，ESC独立控制轮端压力实现车辆稳定性。

eBooster和ESC的制动组合示意图，图片来自VDA 360

从机械结构看，eBooster的电机动作与制动踏板之间是耦合的，具体表现为：当智能驾驶系统请求制动控制时，在驾驶员没有干预的情况下，制动踏板会根据减速度大小动态升降，因此eBooster还需要额外考虑安全设计，以确保踏板动作幅度不会夹到驾驶员的脚而引起人员伤害。这种耦合的设计在日本市场受到OEM青睐，但是在美国和中国市场则不然，OEM逐渐倾向解耦的设计。

如今，可以解决踏板解耦问题的Two-box方案也已经在市场上亮相，最典型的为博世推出的“DPB+ ESP”制动系统组合，该系统率先搭载在小米SU7上，在SU7发布会上引起了业界关注。

解耦Two-box方案“DPB+ ESP”在小米SU7发布会亮相，图片来自网络

其中，DPB为“Decoupled Power Brake，解耦电制动助力系统”的缩写，ESP为博世对ESC系统的专有称呼。“DPB+ ESP”组合从整车布置上可以参考上图“eBooster+ ESC”组合，而从分工上看，DPB和ESP和分别负责基础助力功能和稳定性功能。当智能驾驶系统请求制动控制时，在驾驶员没有干预的情况下，DPB在提供助力功能的同时，制动踏板不会有额外的动作；而当DPB系统失效后，ESP可以提供备份助力功能，让车辆达到安全状态。

在自动驾驶系统中，Two-box方案配合整车冗余架构，可以实现制动冗余，确保当主制动系统发生单一故障时，备份制动系统需要保证车辆仍然能够进入安全状态。