作為汽車的重要部件,剎車其實是一個非常龐大且負責的系統。不僅僅有四個輪轂裡藏著的剎車盤和卡鉗,還有被設定在機艙內的壓泵和空氣泵等部分。那麼剎車的結構是怎樣的呢?
我們可以從上圖看到,剎車踏板直接連通空氣閥門,透過閥門對液壓管道進行調節油量的開合。由於液體是不能被壓縮的,能夠幾乎100%的傳遞動力,基本原理是駕駛員踩下剎車踏板,向剎車總泵中的剎車油施加壓力,液體將壓力透過管路傳遞到每個車輪剎車卡鉗的活塞上,活塞驅動剎車卡鉗夾緊剎車盤從而產生巨大摩擦力令車輛減速。
整個剎車的過程均由駕駛員的腳控制,無任何電子系統介入。我們可以將剎車系統理解成一扇單純的大木門,車輛速度就是門後的風。只要你推門的力量足夠大,那麼門還是被關上的。
純機械結構的剎車系統是否就真的完全不會發生事故呢?
2008年,廣汽豐田凱美瑞曾因真空助力泵密封膠圈因設計問題導致在極端環境下使用一定機率上會出現膠圈裂口,導致剎車踏板變硬,剎車距離變長。此事件引起總共259119輛凱美瑞召回。
2010年豐田宣佈因“油門踏板存在隱患”,召回在歐洲銷售的8款車型,包括花冠、運動型多功能車RAV4和雅力士。
2016年福特F-150因在剎車內部系統存在隱患,車輛行駛在正常或者顛簸路面時剎車油滲漏,極端情況下導致剎車助力失靈問題,召回420000萬臺。隨後又因制動液可能會從制動總泵的前輪迴路洩漏到制動助力器中,延長車輛的剎車距離再次召回292,311臺福特車型。
2017年大眾部分汽車由於安裝制動助力器的噪音過濾器過程中出現偏差,可能導致使用者在長時間使用定速巡航功能後出現制動警示燈亮,制動踏板變硬的情況,影響車輛正常剎車效能。在中國大陸地區召回49480輛車型。
其實無論是什麼汽車廠商,都發生過剎車系統設計缺陷的問題。但幾乎問題集中出現在制動油洩露或者剎車過熱的問題。說到底由於電子系統而導致的大面積剎車設計缺陷尚未出現。
那麼會不會有的廠商在剎車上加入電子輔助系統,以幫助提高剎車效能呢?
隨著自動駕駛技術的發展,車輛主機對於剎車的介入程度在不斷加大。首先是對底盤電控系統有了更高要求,因此線控制動產品應運而生。例如:博世研發了iBooster、大陸研發了MKC1、日立研發了EACT等。
駕駛員踩制動踏板,輸入推杆產生位移,踏板行程感測器檢測到輸入推杆的位移,並將該位移訊號傳送至控制器。控制器計算出電機應產生的扭矩,再由傳動裝置將該扭矩轉化為伺服制動力。伺服制動力與踏板的輸入產生的輸入推杆力一起作用,在制動主缸內共同轉化為制動器輪缸液壓力來實現制動。
也就說,在正常模式下,只要對踏板提供足夠的位移訊號ibooster就會將車停住。當然,這樣的系統是需要耗費微弱電量的。
但如果車輛斷電,ibooster就必須透過無制動助力的純液壓模式,生生把汽車踩停。具體的感覺就像方向盤失去了轉向助力,開小轎車變得跟開大貨車一樣吃力。
實際上使用iBooster制動系統的車輛不止特斯拉,還有保時捷918、凱迪拉克CT6、雪佛蘭的Bolt、本田CR-V、榮威Ei5、比亞迪e6、蔚來ES8等。這堆車型不僅有電動車,也有不少汽油車,幾乎具備主動剎車功能的車輛都會使用線控剎車。而我們所熟知的一些剎車效能衰減,無非是剎車漏油、剎車過熱等原因。因此保證車輛不斷電,就是剎車效能的首要保障。
本文無意區別究竟是傳統空氣助力剎車還是線控剎車哪個更好。放眼未來,如果人類要繼續朝著自動駕駛的方向前進,線控剎車是絕對無法繞開的技術。但如何降低線控系統的錯誤訊號,如何設定多重保障,才是車企真正應該研究的問題。