【电动汽车拆解】再生协调制动器（十四）：通过电控实现再生协调制动（上）

中心议题：
    * 通过电控实现再生协调制动

美国天合汽车（TRW Automotive，TRW）开发出了油压制动器与再生制动器可协调动作的“再生协调制动器”，并实现了产品化。当驾驶者的脚从油门踏板上离开或者踩下刹车踏板时，再生协调制动器启动。

再生制动器将电动汽车（EV）或混合动力车（HEV）的驱动马达作为发电机使用，借此产生制动力。其特点是，由于在制动时可产生电力使电池充电，因此，与以往的油压制动器相比，能够有效地利用能量。

天合生产再生协调制动器中的所有控制系统及油压制动器。由于仅凭再生制动器无法产生足够的制动力，因而通过控制油压制动器，来提供与以往同等的舒适性及制动力。

再生制动器不仅有与驱动马达的ECU（电子控制单元）协调工作的类型，还有不与马达ECU协调工作的类型。不协调工作型的再生制动器，以采用非电控制动（Brake By Wire）的老式构造的情况居多。这种再生制动器工作时就像发动机制动器一样，即使踩下刹车踏板也没有反应。

因此，马达ECU与制动器ECU不协调工作型的再生制动器存在着以下局限：不仅不能加大再生能量，而且，根据油压制动器与再生制动器的启动比率不同，制动时会产生剧烈的负加速度，从而破坏乘坐舒适度，等等。

再生协调制动器在产生制动力的最初及最后阶段与油压制动器同时工作，借此产生用户希望得到的制动力（图1、2）。

图1　再生协调制动器工作示例

借助再生制动器及油压制动器两者来达到想要的制动力。

图2　再生制动器及油压制动器的特性

再生制动器存在着负加速度难以保持稳定等问题。通过启动油压制动器，可解决再生制动器的问题。

像以往的发动机汽车那样，如果油压配管从刹车踏板连接到车轮上，那么，刹车踏板的踩踏力所产生的油压将直接传导到车轮上。在这种情况下，不能以减去再生制动器制动力后的压力来工作。因此，再生协调制动器不可避免地要采用电控制动。

以下介绍SCB及ESC-R的构造。

备有2种系统

天河上市有2种再生协调制动器（表）。即“SCB”（Slip ControlBoost）与“ESC-R”。SCB是独立的、真正意义上的再生协调制动器系统，与此不同，ESC-R是利用了ESC的简易版。

两者的共同点包括: ①制动器工作时为电控制动；②马达ECU与制动器ECU之间进行通信，以便算出所需的油压制动力；③如果因故障等造成电力供给停止，则进入可确保安全的“故障保护（Fail Safe）”状态，油压系统从刹车踏板连接到各个车轮上。

两者均在刹车踏板配备了冲程传感器，根据踏板的踩踏量，由油压单元产生油压。

如果电力供给停止，那么，SCB及ESC-R上阻止油压的电磁阀都将打开，油压进入各个车轮，通过驾驶者对踏板的踩踏力产生制动力。

另外，SCB及ESC-R上的制动器ECU与马达ECU的通信方法也是相同的。首先，制动器ECU根据驾驶者踩下刹车踏板的量等条件算出所需的制动力。并且将该数值以通信方式发送给马达ECU。马达ECU再生制动器能够实现的负加速度发送给制动器ECU。制动器ECU通过SCB的蓄能器、或者 ESC-R的油压单元，来实现油压制动器需要的负加速度。

SCB与ESC-R的不同点是，SCB都是以电控制动方式工作，而ESC-R由于与发动机车一样采用油压系统，因而都是从刹车踏板连接到各个车轮上的。