Tech Talk | 汽车如何学会“刹车不点头”

随着蔚来ES6(图片|配置|询价)的畅销，许多用户朋友都非常好奇，它配备的“ISS智能舒适刹停系统”是一个什么“黑科技”?

要解释清楚这项技术，我们要首先回答这样几个问题：

1、 汽车在制动时为何容易“点头”?

2、 智能电动汽车为何能帮助驾驶员拥有“黄金右脚”？

3、 如何在坡道上顺滑停稳且不溜车?

本期Tech Tak，我们邀请到了蔚来驾乘体验经理H.周与蔚来驾驶稳定控制工程师Z.刘，一起探秘汽车制动“点头”的成因，以及如何让智能舒适刹停系统掌握“老司机”的制动决窍。

老司机如何做到“刹车不点头”

在重要的外事接待、会议活动的新闻视频中，经常会有一列庄严、豪华的车队驶入镜头，将嘉宾安全、舒适的送抵现场，这便是我们的国宾车队。“起步不闯，拐弯不晃，刹车不点头”是他们驾驶车辆的基本要求。其中，看似轻巧的“刹车不点头”需要驾驶员基于车距、车速、路况、制动性能等因素，在刹车的不同阶段调整车辆的制动力。

“刹车不点头”不仅能防止车内物品洒落，更是为了减少刹车造成的不舒适和晕车。当驾驶员踩踏制动踏板后，制动卡钳夹紧刹车盘，二者摩擦使车辆减速，如果在车辆即将停止时仍踩紧制动踏板，由于车速很低，较大的制动摩擦力会产生一个反向的冲击，使座舱摇晃。同时由于惯性，车辆前悬架弹簧受到挤压。在刹停的那一刻，被挤压的弹簧开始回弹，车身也会发生俯仰。综合两个因素，眼睛(视觉)看到的静止状态与前庭器官(平衡觉)感受到的前后运动状态发生冲突，晕车感便产生了。

日常驾驶中，老司机们会在保证安全制动距离的前提下，在车辆即将刹停前，将制动踏板略微抬起，在车辆刹停时再完全松开，消减了由于制动摩擦力和惯性导致的点头感。但面对日趋复杂的早晚高峰路况，大部分驾驶员很难在频繁的启停中时刻保持“黄金右脚”。

汽车怎样练就刹车“黄金右脚”

让车辆的制动系统在刹车时协助驾驶员实现“刹车不点头”的体验，其功能原理就是让制动系统模仿有经验的驾驶员，在刹车末端主动释放制动力，即通过集成了电机的汽车制动控制单元，精准的控制四轮卡钳的夹紧力。

图：蔚来ES7底盘结构示意图

以蔚来第二代技术平台车型集成式制动系统(IPB/IDB)为例，其将助力器和制动控制单元集成在一起，集成度高、响应快。更重要的是，将制动踏板与助力器解耦，为“ISS智能舒适刹停系统”的开发提供了可能。同时，通过联动蔚来智能底盘域控制器（NIO ICC）以及电驱系统，借助动态阻尼控制系统（CDC) 更好抑制车身俯仰，并在制动中提供更平顺的减速度。

蔚来研发团队为这项功能设定了三个体验目标：

1、确保车辆刹停安全，在坡道或急刹车场景中，优先保证制动距离并且防止车辆溜坡

2、保证刹停平稳丝滑，消除点头和前后摇晃，同时保证整体减速过程中的丝滑感受

3、该功能的激活条件尽可能覆盖用户日常的刹停场景

ISS智能舒适刹停系统会根据车速变化、路面坡度、当前制动力等信息，匹配在前期研发、测试中标定的不同场景参数，选择合适的激活时机与介入程度。在前进挡（D挡)下，ISS会在用户日常高频使用的减速强度范围内激活 (0.1g-0.5g，参考：车速100km/h时全力制动，乘员所受重力加速度约为 1g)。对于特别轻的制动(<0.1g)，由于此区间内车身在制动时基本不发生明显摇晃，所以ISS不激活；对于紧急的制动工况(>0.5g)，为确保实现最短制动距离，ISS也不激活。

为了尽可能覆盖更多用车工况，工程师在平衡安全的基础上，激活车速下探到行业内最低的3km/h（行业主流水平5km/h)，功能触发的场景范围为全行业最广。每下降1km/h，背后都意味着大量的工况验证。在舒适性方面，借由自研的软件控制，工程师能够在标定时增加更多的刹车压力控制点，通过精细化标定打磨，保证“黄金右脚”的作用更细致、平滑，刹停体验更佳。

坡道停稳面临哪些挑战

相信参加过驾照“科目二”考试的用户，会对其中的坡道定点停车印象深刻。对动力与制动力协调的偏差，很容易停不准，甚至溜坡。而要在停得准、稳的同时实现线性制动，难上加难。对蔚来研发团队而言，让车辆在坡道实现舒适安全的刹停，也是ISS功能开发中最大的挑战。

由于在坡道上的车辆会因自身重量对制动系统产生更明显的影响，在坡道上的制动压力需要更高，以保证车辆不后溜，但制动力过高又会影响制动的舒活性。为了解决这个看似难两全的挑战，蔚来研发团队在进行ISS开发时进行了大量测算，模拟不同车速、减速度、载荷在常用坡度范围（3%-15%，坡度=（高程差/路程）x100%)的表现，并在各大试验场和公共道路上开展了超10,000“脚”的标定验证，保证了软件在复杂坡道场景中也能够辅助驾驶员实现舒适刹停。

研发团队在基本控制逻辑基础上建立了三重坡道保护措施，这在行业内属于首创：

1、 根据检测到的坡度值计算最小制动压力的理论值，保证通过“抬脚”释放后的刹车压力依然能保证不溜车

2、 RP (Rolling Protection)策略，保证极端工况下即使车辆即将溜车，系统能第一时间检测到并强制刹停，倒溜距离不超过5cm

3、 在坡道上进行紧急制动时，ISS系统自动退出，不干扰驾驶员的应急操作

蔚来ES6

最低售价：23.00万起最高降价：10.80万

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ISS智能舒适刹停系统将在全新ES6上首发，并通过FOTA，很快在蔚来全系第二代技术平台车型(NT2.0)推送。

愉悦的制动体验不止于此：得益于蔚来车型标配的丰富传感器，以及基于自研体系可实现的软硬件深度融合，ISS功能的后续开发中有望加入对环境温度、刹车盘温度、制动模块健康度信息的检测，体验更细腻。同时，我们还将借助“数字孪生”技术，根据不同车辆行驶、制动数据的分析，为每台车的全生命周期制动体验制定优化方案。

关于ISS和制动表现，你还有哪些感兴趣的信息？欢迎在评论区留言，我们将继续邀请工程师就大家关心的活题继续进行分享，更多硬核知识，请持续关注Tech Talk。