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【报告7080】博世智能集成制动系统IPB：技术分享！

智能座舱与自动驾驶 · 公众号 · · 2024-08-23 22:27

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本期大神：Chris

博世底盘控制系统事业部中国区（CC-CN）

制动系统工程师，迎难而上，学无止境！

博世智能集成制动系统—— IPB（Integrated Power Brake）是博世新一代制动解决方案。

自推向中国市场后，IPB快速获得了客户的青睐，引领了线控制动在中国本土的发展。那么，有着响当当大名的IPB到底有何强大之处？

什么是 IPB？

IPB采用全新的设计概念，是一种 不依赖真空源 的电子液压制动系统。IPB将 制动助力 和 车身电子稳定系统 的功能集成到了单个产品之中。

而在传统的制动解决方案中，需要在发动机舱布置诸多的产品和管路，才能实现基础的制动需求以及ESP ^® 附带的各种功能。如此，便会占用更多的发动机舱布置空间，对于客户产线工序等方面也会带来一定的影响。

传统制动系统在车辆中的布置

IPB采用高度集成的设计，将真空泵，真空制动助力器，车身电子稳定系统ESP ^® 以及将他们连在一起的制动管路取代。

相比于传统的制动系统，它的重量减少了1.5~2kg，体积减少约1/3，只有5480cm³大和5.5kg重，对于客户而言，既满足了 其减轻车身重量 的需求，同时整个制动系统的 布置复杂度 也降到了最低。

IPB在车辆中的布置

IPB如何工作？

相比传统制动系统，IPB突破性地实现了 踏板感解耦 。IPB内部组装有传统的双腔制动主缸并与踏板感模拟器相连。当输入推杆启动时，主活塞也会随之运动。

与此同时，电控单元会控制内部电磁阀，将两个制动回路与制动踏板分隔开，将 完整的踏板感 反馈给驾驶人员。

IPB踏板感模拟器

根据集成的踏板行程传感器和主缸压力传感器，电控单元会计算出驾驶员的制动意图，即 目标控制压力 。

IPB电机会通过与滚珠丝杆连接的齿轮装置推动活塞进行建压，其产生的压力经过制动液传送到车轮制动器，从而使车辆减速。

IPB的优势在哪里？

系统复杂度降低，制动系统零件减少

如前文所讲，由于高度的集成化，IPB已将制动系统的复杂度降到最低。

对于客户而言，其带来的效果不仅仅是对发动机舱布局的优化调整，同时对客户的 整车生产 也带来极大的好处。由于整车零部件数量减少，不但降低了客户的零件管理难度，也优化了客户整车组装的 复杂度以及成本 。

踏板感解耦设计，高度一致的踏板感

作为驾驶员对车辆制动状态的直接感知，相较于传统制动产品，IPB在踏板感这一方面同样具有明显的优势。

传统的制动系统中，驾驶员的制动踏板力会通过一系列制动零部件直连式的机械传递，最终转化为整车的制动力。在这种情况下，当制动系统中的压力产生波动时，驾驶员能够明显感受到踏板感的变化。

IPB的解耦设计，使高度一致的踏板感成为了可能。即便出现了上述的工况，由于IPB回路隔断作用，制动压力不会传递到制动踏板上，从而实现了稳定的踏板感，提供了 更舒适的驾驶体验 。

可实现高效制动能量回收

续航焦虑是新能源汽车的一大痛点，智能集成制动系统的“制动能量回收”功能可以帮助车辆回收和保存制动过程中的部分动能损失， 减少能量消耗 。

在驾驶员制动请求低于0.3减速度时，系统优先使用整车电机进行制动，协调动能回收。若电机制动无法完全满足需求时，系统则利用液压制动作为补充，来满足驾驶员所需的减速度，最大限度的利用电机制动，以实现效率几乎高达100%的制动能量回收。

可拓展的冗余制动

为了完美适配L3及以上级别的自动驾驶需求，IPB可与冗余制动单元RBU（Redundant Brake Unit）配合，提供完整的制动解决方案。

RBU能在IPB失去制动助力功能时，可以为四个车轮提供冗余制动压力，从而使车辆在高附路面达到6.43m/s ^2 的系统需求减速度。RBU可以保证车辆的 纵向稳定性与转向性 。

未来的IPB是怎样的？

IPB1.x是博世推向市场的第一代智能集成制动系统，在市场获得很好的反馈。结合客户的进一步需求，博世第二代IPB（IPB2.0）也在紧锣密鼓地开发中。

IPB2.0 尺寸将更小 ，而 性能表现 将更强大、更优异，从而扩大产品的覆盖范围，使更大更重的车辆也可以配备新一代的制动系统。

……

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