Электронное торможение (BBW): подробный анализ того, как технология EHB обеспечивает работу современных электромобилей и автономных автомобилей.

Автор: Джонни Лю | Генеральный директор Dowway Vehicle

Опубликовано: 2 июля 2026 г.

Категория: Серия «Умные шасси» №06

Время чтения: ~8 минут (~1750 слов)

Уровень сложности текста: 8 класс (Четкий, понятный технический язык)

Краткий обзор: Что такое электронный гидравлический тормоз (ЭГБ)?

Электронная гидравлическая тормозная система (ЭГБ) — это система «тормозить по проводам», которая заменяет старые вакуумные усилители с приводом от двигателя электродвигателем, подающим тормозную жидкость в главный тормозной цилиндр. ЭГБ создает полное тормозное давление всего за 100–150 миллисекунд. Это в два–три раза быстрее, чем традиционные насосы системы стабилизации. ЭГБ отсоединяет педаль тормоза от физических гидравлических штоков и обеспечивает работу системы рекуперативного торможения (CRBS). Эта система может увеличить запас хода электромобиля на 10–20%, а также продлить срок службы тормозных колодок в три–пять раз.

Почему торможение — это важнейший элемент безопасности

Если электронное рулевое управление — самая сложная технология в конструкции шасси, то электронное торможение — самая важная.

Причина проста: когда автоматизированной системе управления необходимо остановить автомобиль, тормозная система является последней линией безопасности. Если система рулевого управления выходит из строя, интеллектуальный автомобиль все еще может управляться с помощью выборочного торможения колес. Но если тормоза отказывают, резервного варианта нет.

Электронное торможение (BBW) подразделяется на два основных направления в инженерной мысли:

1. Электронный гидравлический тормоз (ЭГБ): Основное решение, используемое в современных автомобилях.
2. Электромеханический тормоз (ЭМБ): В будущем планируется полностью удалить всю гидравлическую жидкость.

В этом руководстве подробно объясняется принцип работы EHB — от старых вакуумных усилителей до современных конструкций One-Box, развязки педали, рекуперации энергии и реальных установок от ведущих поставщиков.

1. От вакуумных усилителей к электродвигателям: сдвиг в торможении

Чтобы понять принцип действия EHB, мы должны рассмотреть, как старые бензиновые автомобили помогали водителям нажимать на тормоза.

Старый способ: вакуумные усилители, приводимые в действие воздухом из двигателя.

В традиционных автомобилях с бензиновым двигателем усилитель тормозов работает за счет вакуума, создаваемого впускным коллектором двигателя. Внутри стандартного вакуумного усилителя между двумя камерами находится гибкая резиновая мембрана. Одна камера подключена к вакуумной системе, а другая — к наружному воздуху.

При нажатии на педаль тормоза давление воздуха воздействует на вакуумную систему. Это увеличивает усилие, прилагаемое ногой водителя, в 5-8 раз, воздействуя на главный тормозной цилиндр.

• Сильные стороны: Простая конструкция, низкая стоимость и проверенная надежность.
• Основной лимит: Для создания вакуума необходим постоянно работающий газовый двигатель.

Проблема электромобилей: отсутствие двигателя означает отсутствие стабильного вакуума.

В электромобилях бензиновый двигатель работает не постоянно. Вакуум во впускном коллекторе либо ненадежен, либо отсутствует.

В первых электромобилях пытались быстро решить проблему, добавив электронный вакуумный насос (ЭВН) для откачки воздуха из усилителя при необходимости. Но ЭВН был лишь временной мерой:

• Электронные насосы издают заметный шум.
• Они имеют короткий срок службы.
• Они медленно реагируют, когда давление необходимо оказать быстро.
• Им по-прежнему требуется тяжелый, громоздкий вакуумный корпус.

Современное решение: электронные усилители с электроприводом.

Автопроизводителям нужен был более эффективный путь: использование электродвигателя для непосредственного воздействия на главный тормозной цилиндр без вакуума. Это привело к созданию ЕХБ.

В основе системы EHB лежит электронный бустер (например, Bosch iBooster). Он заменяет старый вакуумный корпус механическим приводом с электродвигателем.

Как это работает шаг за шагом:

1. Водитель нажимает на педаль тормоза.
2. Датчики хода считывают положение педали, скорость движения и усилие.
3. Блок управления (ЭБУ) рассчитывает точное целевое давление в тормозной системе.
4. Электродвигатель приводит в движение шестерни или шариковый винт, которые толкают поршень главного тормозного цилиндра.

Три главных преимущества электронных усилителей:

1. Полная зависимость от вакуума в двигателе.
2. Более быстрое нарастание давления: время сокращается с 300–500 мс до 100–150 мс.
3. Четкое разграничение: усилие на педали водителя не связано с фактическим давлением в гидравлической системе.

2. Одноблочная против двухблочной конструкции: сравнение двух основных типов конструкций.

После разработки электрических ускорителей инженерам пришлось сделать ключевой выбор: должны ли электронный ускоритель и электронная система стабилизации (ESC) оставаться раздельными или объединиться в один блок?

Этот выбор привёл к Односекционный против двухсекционного дискуссия о дизайне.

Особенность дизайна	Двухблочная система	Система «один блок»
Настройка оборудования	Разделено: Электронный усилитель + независимый регулятор скорости (2 блока)	Интегрированный: Усилитель + регулятор скорости, встроенные в один общий корпус.
Физическая планировка	Два корпуса, дополнительная проводка, две платы управления.	Единый компактный корпус, общая печатная плата и источник питания.
Резервирование безопасности	Выше: Естественное резервное копирование (каждый блок может создавать резервные копии других).	Ниже: Использование общей печатной платы означает наличие риска поражения электрическим током в одной точке.
Размер и вес	Большая площадь опоры и больший вес	Меньше и легче
себестоимость производства	Более высокие затраты на оборудование и сборку.	Снижение общей себестоимости единицы продукции.
Основной вариант использования	Автоматизированное вождение 3-го уровня (L3) и выше	Электромобили для пассажирских перевозок уровня 2 / L2+
Примеры рынка	Bosch iBooster + ESP; Continental MK 100 + Booster	Bosch IPB; Continental MK Cx; Bethel WCBS

Почему концепция «одна коробка» побеждает в сегменте пассажирских электромобилей, но L3 нуждается в дополнительной поддержке

Сегодня наиболее предпочтительным вариантом для серийного производства электромобилей является конструкция «в одном корпусе». Размещение двигателя, контроллера, главного тормозного цилиндра и клапанов ESC в одном физическом корпусе экономит место, снижает вес автомобиля и уменьшает себестоимость производства.

Однако у One-Box есть явная уязвимость в отношении резервного копирования данных:

• Ускоритель и электронный регулятор скорости имеют один общий корпус, одну печатную плату, один основной микрочип и один источник питания.
• Если в этой единственной печатной плате произойдет электрический сбой, электронная система управления тормозами полностью перестанет работать.

Для автоматизированного вождения 3-го уровня (L3) и выше автомобили не могут полагаться на одну плату управления. Автопроизводители используют два варианта решения этой проблемы:

1. Настройка с использованием двух устройств: Автономный бустер и электронный регулятор скорости служат естественными аппаратными резервными копиями друг друга.
2. Один блок плюс резервный блок: Использование блока One-Box в качестве основного контроллера с добавлением небольшого отдельного вспомогательного тормозного блока на собственной цепи.

3. Сравнение поставщиков: Bosch IPB против Continental MK Cx

Ведущие поставщики автозапчастей возглавляют переход к использованию комплектующих EHB. Вот как две ведущие компании проектируют свои системы.

Bosch IPB (встроенный усилитель тормозов)

Bosch IPB — широко используемый Конструкция «в одном корпусе». В нем электронный усилитель и регулятор скорости объединены в единый блок.

• Приводной механизм: В устройстве используется бесщеточный двигатель постоянного тока в паре с прецизионным шариковым винтом для перемещения поршня главного тормозного цилиндра.
• Скорость наращивания: Полное гидравлическое давление достигается примерно через 150 мс.
• Присутствие на рынке: Эта технология была впервые внедрена примерно в 2018 году на таких автомобилях, как BYD Han. Сейчас она широко используется на многих платформах электромобилей (включая BYD Han, Seal и Dolphin, модели Volkswagen ID и Geely Zeekr).
• Главное преимущество: Плавная программная настройка для улучшения ощущения от педали и восстановления энергии.
• Настройка безопасности уровня L3: Компания Bosch использует основной блок управления тормозами в паре с независимым блоком ESP или отдельным резервным тормозным модулем.

Continental MK Cx (MK C1 / MK C2)

В своей линейке тормозов третьего поколения с электронным управлением (brake-by-wire) компания Continental применяет несколько иной механический подход.

• Приводной механизм: Приводится в движение электродвигателем, соединенным с многоступенчатый редуктор вместо шарикового винта.
• Эволюция: Серийное производство MK C1 началось в 2019 году. Более новая модель MK C2 меньше и легче, при этом сохраняя свои характеристики. 150 мс Время нарастания давления.
• Настройка безопасности уровня L3: Компания Continental использует гибкую комбинацию. Она сочетает MK Cx (One-Box) со своими существующими системами. MK 100 ESC Это устройство создает двойную систему резервного копирования без необходимости использования дополнительных компонентов, изготовленных на заказ.
• Использование серийных автомобилей: Эта двойная система обеспечивает питание Mercedes-Benz S-Class и EQS оснащенный ПИЛОТАТОР ВОДИТЕЛЯ—первая на рынке сертифицированная система автоматического вождения 3-го уровня.

4. Отключение педалей и CRBS: экономия энергии в электромобилях

Для увеличения запаса хода от аккумуляторных батарей в системах EHB используются следующие технологии: Разъединение педалей и Системы кооперативного рекуперативного торможения (CRBS).

Что такое разъединение педалей?

В стандартных автомобилях ваша нога физически соединена с главным тормозным цилиндром посредством металлического стержня. То, что вы чувствуете ногой, напрямую зависит от давления жидкости в магистралях.

В системе EHB с педальным развязыванием существует отсутствие жесткой физической связи между педалью и главным тормозным цилиндром во время нормальной работы.

• Водитель надавливает на подпружиненный имитатор ощущения педали, который создает обычное сопротивление для стопы.
• Датчики отслеживают, насколько далеко и с какой скоростью перемещается педаль.
• Движение педали преобразуется в цифровую команду, которая передается непосредственно в блок управления тормозной системой.

Как работает система рекуперативного торможения (CRBS).

Поскольку педаль не связана с гидравлическими магистралями, блок управления двигателем может распределять тормозное усилие между электродвигателем и механическими фрикционными тормозами.

Процесс CRBS:

1. Водитель нажимает на педаль тормоза.
2. Блок управления двигателем (ЭБУ) считывает движение педали и рассчитывает суммарное необходимое тормозное усилие.
3. Система использует приводной двигатель в качестве генератора, преобразуя инерцию автомобиля обратно в энергию аккумулятора.
4. Если торможения двигателем недостаточно (например, при резком торможении), двигатель EHB задействует жидкостные фрикционные тормоза для компенсации оставшейся нагрузки.
5. Автомобиль плавно замедляется без резких изменений в ощущениях от педали газа.

Задача калибровки

Комбинированное торможение — сложная задача, поскольку электродвигатели и гидравлические тормоза работают по-разному:

• Электромоторное торможение: Реагирует быстро, но максимальная сила изменяется в зависимости от скорости автомобиля и уровня заряда батареи.
• Гидрофрикционное торможение: Обеспечивает устойчивое усилие, но для нарастания давления жидкости требуется некоторое время.

Если калибровка программного обеспечения выполнена неправильно, водитель ощущает неравномерную, рывковую остановку. Для точной настройки этого программного обеспечения требуется тщательное тестирование.

Реальные преимущества CRBS:

• ? Увеличение диапазона на 10–20%: В условиях городского движения более 80% ежедневных событий торможения использовать только восстановление моторики.
• ?️ Увеличенный в 3-5 раз срок службы тормозных колодок: Физические тормозные колодки изнашиваются меньше, поскольку используются гораздо реже.

5. Почему автоматизированным системам вождения требуется EHB (Engineering Health Business)

При оценке тормозных систем для автоматизированного вождения инженеры внимательно изучают следующие аспекты: Время нарастания давления.

Тип тормозной системы	Полное время наращивания	Расстояние до цели при скорости 120 км/ч (75 миль/ч)
Традиционный электростатический насос	300–500 мс	Увеличивает тормозной путь на 5–12 метров.
EHB (электронная гидравлика)	100–150 мс	Стандартный базовый эталон
EMB (Технологии будущего – следующего поколения)	50–80 мс	Остановка на 2-4 метра короче, чем у EHB.

В системе EHB достигается полное тормозное давление от 100 до 150 мс, что является В 2-3 раза быстрее чем у стандартных насосов системы стабилизации (300–500 мс).

Что означают 150 миллисекунд на шоссе?

В 120 км/ч (75 миль/ч)Автомобиль проезжает примерно 33,3 метра в секунду.

• Экономия времени реакции на 150–350 миллисекунд сокращает тормозной путь в экстренных ситуациях на от 5 до 12 метров.
• В реальных условиях экстренного торможения от 5 до 12 метров можно полностью предотвратить столкновение.

Дополнительные льготы по программе EHB для беспилотных автомобилей:

1. Точная регулировка давления: EHB регулирует давление жидкости в небольших объемах. Шаг 0,1 МПаобеспечивая плавные остановки, которые гарантируют комфорт пассажиров.
2. Прямое компьютерное управление: Контроллеры автоматического управления движением передают цифровые команды остановки по высокоскоростным сетям CAN-FD без участия водителя.
3. Резервное копирование и поддержка: Легко работает с дополнительными каналами безопасности (EHB + ESP для L3; EHB + резервный канал для L4).
4. Беспроводные обновления (OTA): Производители могут обновлять характеристики работы тормозов, кривые ощущения педали и настройки рекуперации энергии с помощью беспроводных обновлений программного обеспечения.

Взгляд в будущее: что будет после EHB?

Система EHB заполняет пробел между старыми механическими тормозами и современной электроникой. Она сочетает в себе стандартные гидравлические магистрали с электроприводом управления.

На таких крупных рынках электромобилей, как Китай, Система One-Box EHB теперь входит в стандартную комплектацию почти всех автомобилей стоимостью более 100 000 юаней (примерно 14 000 долларов США).Кроме того, отечественные поставщики быстро расширяются наряду с глобальными компаниями.

Тем не менее, EHB опирается на гидравлические системы, которые имеют физические ограничения:

• Тормозная жидкость впитывает влагу и со временем требует замены.
• Резиновые шланги изнашиваются и увеличивают вес шасси.
• Перемещение жидкости по трубопроводам имеет физические ограничения скорости, которых нет у электрических проводов.

В нашей следующей статье (Часть 2), мы рассмотрим Электромеханическая тормозная система (ЭМБ). Система EMB полностью исключает использование тормозной жидкости, главных тормозных цилиндров и резиновых шлангов, размещая четыре независимых электродвигателя непосредственно у каждого тормозного суппорта.

Часто задаваемые вопросы

В чём основное различие между системами EHB с одним и двумя блоками?

Система One-Box объединяет блок электроусилителя и блок управления стабилизацией в одном общем корпусе, в то время как система Two-Box размещает их в отдельных аппаратных блоках. Конструкции One-Box легче, дешевле и меньше по размеру, что делает их распространенными в стандартных электромобилях. Системы Two-Box обеспечивают естественную резервную систему оборудования, что делает их полезными для автоматизированного вождения 3-го уровня.

Каким образом система EHB помогает увеличить запас хода электромобиля?

Система EHB использует разъединение педалей для активации системы рекуперативного торможения (CRBS), которая использует приводной двигатель в качестве генератора для замедления автомобиля и подзарядки аккумуляторной батареи. Поскольку система использует рекуперацию энергии двигателя более чем в 80% случаев ежедневных остановок, она может увеличить общий запас хода электромобиля на 10–20%.

Почему электромобили не могут использовать стандартные вакуумные усилители тормозов?

Стандартные вакуумные усилители работают за счет вакуума, создаваемого воздухозаборником работающего бензинового двигателя. Поскольку в электромобилях бензиновый двигатель не работает постоянно, постоянного источника вакуума нет. Использование отдельных электрических насосов для создания вакуума приводит к дополнительному шуму, медленной реакции и короткому сроку службы компонентов, поэтому электронные усилители с электроприводом являются гораздо лучшим выбором.

Информация об авторе

• Автор: Джонни Лю, генеральный директор компании Dowway Vehicle.
• Фокус: Интеллектуальная конструкция шасси, интеграция системы электронного управления тормозами и системы силовых агрегатов для электромобилей.