驱制动一体化是新能源汽车底盘技术演进的核心方向之一,其核心是打破传统“驱动-制动独立分控”的架构边界,将原本相互独立的驱动系统与制动系统进行机械结构与控制逻辑的深度融合,实现功能协同、结构集成与调度统一。目前行业内的技术路线主要分为三大类:驱制深度融合方案、电驱桥集成制动方案、轮毂电机轮端集成方案,三者在集成层级、布置形式与控制逻辑上各有侧重,代表了不同的技术演进路径。
01.
控制层面的驱制动一体化方案
传统电动车的驱动与制动系统分属不同ECU管控,二者的协同依赖整车控制器(VCU)进行跨单元指令调度。这种分立架构不仅需要配置多套控制芯片与传感器,线束冗长、硬件分散,推高了采购与集成成本;还会导致信号传输路径长、易受干扰,产生控制延迟,制约驱制动协同的实时性与精度。市面常见的“驱制动协同”大多停留在该软件层面的指令配合,并未触及架构本质。
驱制深度融合路线则是对传统底盘控制架构的根本性重构,它从硬件与控制底层实现驱动与制动的统一调度、相互冗余,而非简单的软件层面指令协同,是分布式电驱与EMB电子制动深度结合的产物。
该技术路线将区域控制芯片、驱动逻辑电路、制动逻辑电路、驱动电机、制动电机、多类传感器与安全电路等核心部件高度集成,可实时采集车轮转速、转子位置、运行状态等多维度监测信号,通过集成链路直接控制驱动电机与制动电机的运行状态,实现驱制动功能的无缝联动。深度耦合的架构不仅提升了制动能量回收效率,还能显著缩短制动距离——例如华为智擎的驱制动一体方案,通过驱制同频控制,可将湿滑路面的刹车距离缩短近10米。
冗余备份是该架构的另一核心优势。方案普遍采用“中央控制模块+四个区域控制模块”的分布式架构,中央控制芯片通过CAN/以太网与各区域控制芯片双向通信,区域模块与中央单元串联形成完整冗余链路;同时搭配安全状态电路与三相安全驱动集成电路的双重安全机制,可避免单一元器件故障(如传感器失效、驱动电路异常)导致的功能失效,大幅提升系统运行的安全性与可靠性。
02.
驱制动融合物理层面也存在
传统新能源汽车普遍采用“轮边卡钳制动+中央电驱”的分立架构,制动卡钳与刹车盘直接布置于车轮端,制动过程先通过电机回收能量,减速度超出电机制动上限后,再由机械摩擦制动补能。这套架构虽成熟可靠,但存在众多天然短板:
◎一是制动颗粒物排放问题。刹车片磨损产生的粉尘是非尾气排放的重要来源(鼓刹除外),随着排放法规趋严,轮边开放结构的粉尘管控难度持续提升;
◎二是簧下质量负担重。整车四轮制动系统总重可达70-90kg,全部集中于轮端,直接削弱车辆操控响应与行驶舒适性;
◎三是制动热能浪费。摩擦制动产生的大量热量直接散入环境,无法被整车能量系统回收利用;
◎四是结构限制整车优化。外露的轮边制动机构制约了低风阻轮罩设计,也阻碍了智能底盘的高度集成化演进。
针对上述痛点,电驱桥集成制动路线将制动器从轮端转移至电驱桥内部,采用“驱动器→制动器→减速器→车轮”的同轴串联布局,每个车轮对应一套独立的驱制动单元,从结构层面实现二者的深度集成。
奔驰In-drive制动系统是该路线的典型代表:它将一对静止刹车盘固定在驱动单元两侧,夹紧与驱动轴联动的旋转双面刹车片实现制动。整套制动机构处于封闭腔体内,可有效收集制动粉尘,从源头解决颗粒物排放问题;同时封闭结构隔绝了雨雪侵蚀,部件磨损大幅降低,几乎可实现终身免维护。由于制动器封闭后无法依赖空气散热,该方案复用了电驱桥的液冷系统,通过壳体内的冷却通道同步对电机、逆变器、减速器与制动器进行热管理,实现驱制动系统协同散热。
舍弗勒的驱制一体方案则采用湿式多片式制动器,原理与自动变速箱离合器、工程机械制动器同源:多组钢片与摩擦片交替叠加,执行机构施加轴向压力时,多组摩擦副同时作用产生制动力矩。
凭借多摩擦面的结构优势,该方案在同等体积下的制动力矩远高于单盘制动器——采用6片摩擦片的单桥方案即可输出3000Nm制动力矩,且制动器布置于减速器前端,力矩经减速器放大后,轮端实际制动力会进一步提升。
控制层面,该系统采用机电执行器替代传统液压系统,属于纯正的线控制动路线,这也是其被称为“BbW(Brake by Wire)”的原因。
执行机构直接驱动摩擦片压紧,省去了真空助力器、制动主缸、液压管路与ABS液压模块,制动响应时间可大幅缩短;配合电机控制器的精确力矩控制,可实现制动与能量回收的深度融合,能够满足L3及以上自动驾驶对纵向控制高精度、高响应的核心要求。
国内Tier1电驱企业也在该路线加速布局。2026北京车展上,联合电子与博世联合展出的智能化驱制一体系统,同样将制动器从轮端转移至电桥壳体中,替代传统轮边刹车机构。这套跨域融合方案采用全封闭式轮毂设计,可降低整车风阻系数2%;封闭结构也从源头避免了刹车颗粒排放,适配更严苛的排放法规。同时轮边制动器的取消大幅降低了簧下质量,显著提升了底盘操控性能与驾驶质感。
联合动力的驱制动一体方案同样归属于该技术路线(专利号:CN223302515U),其制动器本质为电子机械制动(EMB)结构:通过电机驱动执行机构压紧摩擦面产生制动力,替代传统液压卡钳,电控方式带来了更快的制动响应与更精准的力矩控制。
该方案的核心优势之一是热管理与能量复用:制动器紧邻驱动电机,可直接复用电机的液冷系统带走制动热量,散热回路还可将回收的制动热量输送至动力电池,在低温环境下为电池预热,既提升了整车能量利用效率,也缓解了低温下的电池性能衰减。
整车布置层面,制动器从轮端移至驱动端后,减速器与电机的布置空间得到优化,减速器可更靠近车辆中部,半轴长度相应增加。更长的半轴意味着更小的工作角度,悬架跳动时的附加力显著降低,车轮活动行程更大,适配越野车、大悬架行程车型与高性能底盘的开发需求。
此外,分布式驱动架构下左右车轮可独立控制驱动力与制动力,转弯时可实现扭矩矢量控制效果,提升操控稳定性;湿滑路面或紧急避障场景下,可更精准地控制车辆行驶轨迹,提升主动安全性能。
专利还集成了差速锁止机构,越野场景下可联接左右动力,实现机械差速锁的脱困效果;同时配置双冗余驻车锁止机构,可锁止减速器或位移执行机构实现驻车,单一机构失效仍可保证驻车安全,满足线控系统的功能安全要求。
03.
轮毂电机轮端集成的终极技术路线
轮毂电机是将动力、传动与制动装置全部集成于轮毂内部的技术方案,是对传统集中式驱动架构的颠覆性突破,也是轮端驱制动一体化的终极形态之一。该技术可直接实现四轮独立驱动,既消除了传动轴、差速器等部件的传动损耗,提升动力传输效率,也释放了整车底盘空间,为电池与车载设备预留出更多布置余量,是下一代智能底盘“角模块”的核心技术基础。
目前主流轮毂电机技术分为三类,各有技术侧重:
◎内转子减振集成型:采用同心内外环结构,环间均匀布置多组减振器,减振器间隔套设于电机定子上,使电机兼具减振功能,可省去传统悬架机构,但仍需匹配减速器;
◎内转子减速集成型:依托行星轮系设计,将减速功能集成于电机内部,解决了传统方案减速比小、受力分配不合理的问题,但无法替代悬架机构;
◎外转子轮毂电机:采用分离式减振装置实现车轮减振,悬架与减速器均需保留。当前外转子路线更受行业青睐——其大直径结构天然适配低速大扭矩的输出需求,扭矩密度更高;同时结构更紧凑,便于与制动盘、轴承等部件深度集成,形成驱制一体化轮边总成,契合智能底盘角模块的发展方向。但外转子方案也存在天然短板:定子热源被包裹在结构内部,散热路径长,热管理难度显著高于内转子方案。
需要明确的是,轮毂电机并不等同于“角模块”。角模块是以轮毂电机为动力源,在轮边独立集成转向、制动、悬架全套系统的分布式行驶单元,是比轮毂电机集成度更高、功能更完整的底盘单元。
总结.
三类驱制动一体化技术路线,代表了汽车底盘从“分立”走向“融合”的不同演进路径,在集成深度、技术成熟度与适用场景上形成了清晰的差异化布局。从行业趋势来看,驱制动一体化不只是机械结构的整合,更是底盘域控制从分散走向集中、从液压走向线控的必然结果。随着电动化与智能驾驶技术持续升级,三条技术路线将沿着各自路径迭代演进,共同推动汽车底盘向高度集成化、线控化、智能化的方向发展。



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