作者 | 磐匠
根据制动执行机构的不同，线控制动系统（Brake-By-Wire）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。而 EHB 根据集成度的高低，EHB 可以分为 Two-box 和 One-box 两种技术方案。
随着新能源汽车市场的扩张，「eBooster+ ESC」 组合成为了目前市场上最主流的 Two-box 方案。该方案除了实现基础的制动助力功能和稳定性控制功能外，还能在实现制动能量回收的同时协调配合，保证在电制动和液压制动的切换中实现驾驶员的踏板感一致。此外，随着高阶辅助驾驶系统和自动泊车系统的普及，「eBooster+ ESC」 在其中也扮演着实现制动冗余的角色。
在上期中对 「eBooster+ ESC」 组合的系统架构及降级策略展开了说明，本期将对该组合基础的制动功能的实现展开介绍。
- 驾驶员制动控制
- 外部 ECU 制动控制
- 制动灯控制
驾驶员制动控制
eBooster 为实现驾驶员制动助力功能，首先需要正确探测驾驶员的制动意图，安装在 eBooster 推杆处的踏板行程传感器 (Pedal Travel Sensor) 监测驾驶员踩下踏板的深度，从而反馈给 eBooster 的 DBR-F (Driver Brake Request-Brake Force) 模块进行驾驶员意图判断。
确定驾驶员制动意图后，eBooster 并不进行直接助力，而是将驾驶员制动意图通过网络通讯反馈给 ESC，由 ESC 来进行液压制动力和驱动电机制动力分配。
作为车辆稳定控制系统，ESC 进行制动力分配的主要目的是确保分配不会引起车辆失稳的风险，比如当驾驶员遇到猛踩油门的工况而引起车轮抱死时，ESC 系统会在激活 ABS 的同时停止对驱动电机的制动力请求，转而全力通过调节轮缸液压来实现稳定。
其次，ESC 进行制动力分配可以实现制动能量回收功能。制动能量回收功能随着新能源汽车的普及同步问世。在制动能量回收功能的作用下，汽车制动过程中除了液压力产生摩擦制动外，高压电池和驱动电机的协作，驱动电机产生负扭矩提供部分制动力，负扭矩产生反向电流对高压电池进行充电，最终制动时车辆的部分动能转化为化学能存储在高压电池中，用于下一次的车辆驱动，从而实现了能量回收，达到节能减排的目的。
为实现制动力分配，首先需要 ESC 的硬件能够解除主缸制动液和轮缸制动液的 「直接关联」，这由 ESC 大容量的蓄能器以及对轮端电磁阀控制实现。在大容量蓄能器的加持下，当驾驶员踩下制动踏板时，eBooster 控制主缸液压进入轮缸产生制动力，于此同时驱动电机制动力随着制动踏板深度增加缓慢上升，该过程中来自主缸的制动液不会直接流入轮缸，而是将一部分暂时存储在蓄能器中，在蓄能器中的制动液不会产生制动力，由此实现制动过程中电机制动力与液压制动力的动态协调控制。
但是，ESC 制动力动态分配过程中造成的主缸制动液和轮缸制动液的 「分离」，会带来驾驶员制动踏板感变化的问题。eBooster 的 PFC (Pedal Force Compensation) 模块可以实现保证踏板感一致，其核心原理是在驾驶员制动过程中，eBooster 通过对助力大小进行控制（如下图所示），始终保证在相同的踏板深度下，反馈到驾驶员脚上的踏板的反作用力恒定，让驾驶员感受不出此时是电机制动还是制动液制动，从而实现踏板感的一致性，给驾驶员带来最舒适的体验。
上图中，弹簧力 Fsprings 是恒定的，为了在某个踏板深度下实现踏板力 Fpedal 的恒定，PFC 模块需要知道当前液压能产生的制动力 Fhydraulic 的大小，从而调节适当的助力 Fboost。而此时由于受到制动力分配过程中蓄能器液量控制和轮端电磁阀控制的影响，ESC 系统中的主缸压力传感器采集的主缸压力值无法对应真正产生的液压制动力上，所以 ESC 需要发送一个 「虚拟」 的主缸压力值给 eBooster 以确定 Fhydraulic 的大小。虚拟的主缸压力值由 ESC 的 DBR-T (Driver Brake Request-Brake Torque) 模块中的事先标定好的 pv 曲线查表得到，并通过通讯反馈给 eBooster 的 PFC 模块，以此确定为实现目标踏板感而需要助力电机输出的助力大小。
外部 ECU 制动控制
由于 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 是外部 ECU (如 ADAS ECU) 请求制动系统制动时的主执行机构，这样一来也可以减少 ESC 系统整个生命周期中主动建压的负荷。
在 ESC 中的 EBR-C (External Brake Request-Controller) 模块负责接收来自外部 ECU 的制动请求，并将制动请求转换成目标主缸压力值通过通讯网络发送给 eBooster 中的 EBR-E (External Brake Request-Execution) 模块，进而 eBooster 计算目标助力值实现制动请求。
在这个过程中，eBooster 也会实时反馈实际输出的压力值给 ESC。比如当 eBooster 达到 Runout 点后助力能力显著下降（见下图）时，ESC 通过主动建压进行制动补偿。
下表总结了实现外部 ECU 制动时 ESC 和 eBooster 的主要交互信号及目的。
制动灯控制
制动灯控制的策略和 eBooster 系统的降级状态相关。
当 eBooster 处于全功能时，由 eBooster 系统根据驾驶员踩踏板的状态控制制动灯，此时 ESC 只有当稳定性功能或者不依赖驾驶员制动的辅助功能激活主动建压时才会请求点亮制动灯。
当 eBooster 助力功能失效时，eBooster 请求 HBC 功能激活，此时驾驶员的制动请求由 ESC 主动建压实现，此时所有工况下的制动灯全权由 ESC 控制，包括驾驶员制动工况和稳定性功能及辅助功能主动建压的工况。
