iBooster与ESP组合制动系统解析

1.机电伺服制动助力器(iBooster)结构

过去几十年，制动系统在功能和结构上不断丰富和完善，从最原始的制动减速到制动防抱死系统(ABS)纵向稳定控制，发展到电子制动力矩分配(EBD)，到后来电子稳定程序系统(ESP)的横向稳定控制，对制动系统的进和从未停止。表2总结了车辆对制统功能和结构上需求。

从表2可以看出，制动系统在最初满足基本制动需求的基础上增加了许多面向整车动力学、主动安全、能量优化、以适应电动汽车和智能汽车的新功能。这些功能使得制动系统变成了与整车安全、舒适、经济相关的重要子系统，因此，制统计变得至关要。

由博世公司研发的机电伺服制动助力器(iBooster)，以传统制动系统真空助力器原理为雏形，采用iBooster替代真空助力，于2016年推出iBooster第二代产品,满足现代电动汽车和智能汽车制动系要求。

第二代iBooster整体结构图及剖面图如图1所示，主要由ECU、输入推杆、永磁同步电机(PMSM)、减速机构、耦合装置、回位弹簧、助力阀体、制动主缸总成及位移差传感器组成。第二代iBooster与第一相比结构上有如下进。

(1)减速机构不同：iBooster一代具有两级减速机构，分别为蜗轮蜗杆和齿轮齿条。iBooster二代采用三级减速机构，分别为两级齿轮机构和一级螺母螺杆减速机构。

(2)传感器不同：iBooster一代采用两个传感器，分别为电机转角传感器和助力器推杆绝对位置位移传感器。iBooster二代采用一个传感器，位移差传感器。

(3)电机参数不同：iBooster一代电机具有18个定子线圈和14个磁极。iBooster二代电机具有12个定子线圈和8个磁极。

(4)体积及重量不同：iBooster一代外壳体采用铸造工艺，而二代产品外壳体采用冲压工艺，壳体更加轻薄。同一尺寸的助力器，二代产品具有更小的体积和重量。iBooster第二代技术参数如表3所示。

iBooster减速机构如图2所示，其主要由三级齿轮组组成：第一级齿轮组由电机齿轮及双齿轮中的大齿轮组成；第二级齿轮组由双齿轮中的小齿轮及轮毂齿轮组成，前两级齿轮副力矩传输方向都没有发生变化；第三级为滑丝杠螺母组，由主轴螺母及螺杆轴组成，动丝螺母组结构单、凑，降速比，有自锁功能，运动平，且够证和传度，此时力矩方向生变，由径向旋转运变为轴向平动。

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