导语
2024年9月，我国工业和信息化部（简称“工信部”）装备工业一司发布了“再次公开征求《乘用车制动系统技术要求及试验方法》强制性国家标准的意见”，对新版乘用车制动系统法规GB 21670进行二次公开征求社会意见。这一消息在汽车圈引起了不小的震动，其中最主要的原因是相比第一次征求意见稿，这一版加入了对完全线控制动系统ETBS(Electrical Transmission Braking System)的法规要求，这是完全线控制动系统的里程碑时刻，标志着完全线控制动系统距离量产落地迈出了关键一步。
本文对欧盟和中国在适用于乘用车的完全线控制动法规方面的动态做个介绍，在介绍之前先解释什么是完全线控制动系统ETBS，以及当前市场正积极为量产做准备的完全线控制动系统的主要类型。想获取新版GB 21670原文的读者可以点击文末链接下载。
1：完全线控制动系统ETBS的定义
目前市场上的主流线控制动系统液压式线控制动系统（Electro-Hydraulic Brake, EHB）。EHB 以传统的液压制动系统为基础，用电子器件替代了部分机械部件的功能，使用制动液作为动力传递媒介，同时具备液压备份制动系统，是目前的主流技术方案。进一步地，根据集成度的高低，EHB 可以分为Two-box 和One-box 两种技术方案。
在乘用车电动化和智能化的趋势下， EHB的市场份额逐年攀升。在电动化方面，EHB 以传统的液压制动系统为基础，用电子器件替代了部分机械部件的功能，使用制动液作为动力传递媒介，通过电子助力器直接建压，既不依赖真空源，又可以实现较高的能量回收效率，从而延长续航里程。在智能化方面，EHB作为线控执行器，可以在驾驶员无请求动作时，与上层智驾系统实现精准配合。同时，EHB响应时间短等优势更加符合高阶智能驾驶的需求。
Two-box方案eBooster和ESC的制动工作示意图，图片来自网络https://www.bosch-mobility.com/en/solutions/driving-safety/ibooster/
但是，无论是现行的欧盟制动法规ECE R13-H还是中国制动法规GB 21670均要求制动系统具备应急制动的能力。即当行车制动系统失效时，应急制动系统应能在适当的距离内将车辆停住。制动作用应是渐进制动/可调节制动。应保证驾驶人在其驾驶座椅上、双手不离开转向盘就能进行制动操作。该要求的前提是行车制动系统不同时发生一处以上失效。
其中，eBooster作为取代真空助力器的电子助力系统，利用踏板位移传感器感知驾驶员踩下制动踏板的深度并将信号传给电控ECU，ECU控制助力电机产生对应的扭距，在机电放大机构的驱动下，活塞移动并将主缸的制动液压入轮缸，从而实现轮端制动。相比真空助力器，eBooster的电控单元可以实现更快的制动响应速度以及更精准的制动力控制。
对乘用车而言，对应急制动的性能要求为：当驾驶员作用在行车制动控制装置上的力不超过500Nm时，应急制动的平均减速度大于等于2.44m/s²。
为满足法规对应急制动系统的性能要求，目前市场上的Two-box和One-box方案都保留了机械备份设计，当行车制动系统失效（如助力电机失效或者ECU电源失效）时，在机械备份模式下，制动踏板和液压管路通过机械连接，保证驾驶员仍然能够通过人力踩制动踏板推动液压从主缸进入轮缸，建立满足法规的应急制动的性能要求。
也正是因为机械备份的存在，EHB并不属于完全线控制动系统。
完全线控制动系统取消机械备份，无论在正常情况下还是故障情况下，行车制动力及其传输完全依赖驾驶员控制的蓄电装置提供的电能。对完全线控制动系统的定义，正在修订中的欧盟乘用车制动法规ECE R13-H引入了一个全新的定义ETBS，新版GB 21670也引入了这一定义并作了中文解释。
ECE R13-H:
ETBS: Electrical Transmission Braking System
a braking system of a power-driven vehicle where the service braking force, and transmission, depend exclusively on the use, controlled by the driver, of energy provided from electrical storage devices.
GB 21670:
电力传输制动系统 electrical transmission braking system；ETBS
行车制动力及其传输仅由驾驶人控制的蓄电装置提供电能的制动系统。
2 ：典型的完全线控制动系统的类型
目前市场上的完全线控制动的类型主要有三类：
“干式（dry）”EMB方案
“前湿后干”的EMB方案
保留四轮液压单元的完全线控方案
2.1机械式线控制动系统（Electro-Mechanical Brake, EMB）
按照ETBS的一定义，大家熟悉的机械式线控制动系统（Electro-Mechanical Brake, EMB）EMB系统自然属于ETBS的范畴。EMB完全取消了液压以及相关部件，通过控制四个轮端的电机来产生驾驶员或上层系统需要的制动力，并通过协同控制轮端电机制动力实现ABS等稳定性功能。
EMB系统架构示意图，图片来自论文《电子机械制动控制系统的研究》
2.2“前湿后干”的EMB系统
由于布置空间有限，轮端制动电机尺寸受限，这限制了EMB总成能提供的最大制动能力，在车身重量大的大型乘用车上的应用受到挑战。“前湿后干”的EMB系统被认为是解决这一问题的方案。以布雷博的EMB系统为例，两个前轮电机仍然由小型的电－液执行单元驱动制动卡钳加紧和释放，而两个后轮制动总成则由电机驱动制动卡钳，没有液压单元。
布雷博EMB系统组成部件示意图。序号５：电－液执行单元，图片来自布雷博官网
2.3保留四轮液压单元的完全线控制动系统
目前市场上还存在一种保留了液压单元的完全线控制动系统，也属于ETBS的范畴，比如博世新型线控制动系统BWA和ESP。其中，BWA即“Brake by Wire Actuator, 线控制动执行器”的缩写。
BWA+ESP的组合摒弃了制动踏板和制动系统之间的机械连接。通过冗余信号线，制动指令从电子制动踏板传输到BWA和ESP，两个部件的相互作用意味着在任何情况下都能保证完整的制动性能。在发生故障时，线控制动执行器BWA和ESP可在所有四个车轮制动器上产生所需的制动压力。此外，取消制动踏板和制动系统之间的机械连接为人机交互界面和车内设计提供了全新的可能性。
BWA+ESP工作示意图，图片来自博世微信公众号https://mp.weixin.qq.com/s/Z4CS_JpRA5lP-2PUUzjBmA
虽然BWA+ESP组合保留了液压单元，但是从传输装置的角度，该组合符合ETBS的定义，即无论是在全功能模式下还是在故障模式下，行车制动力及其传输仅由驾驶员控制的蓄电装置提供电能的制动系统。
3 ：完全线控制动的系统的法规动态
在欧盟，乘用车制动法规ECE R13-H正在修订之中，将加入对完全线控制动系统ETBS的相关要求，并计划在2025年年底前释放。
截图来自 https://unece.org/
值得一提的是，由于完全线控制动系统取消了机械备份，意味着正常情况及故障情况下，制动力的能量来源完全取决于由蓄电装置提供的电能，因此ECE R13-H除了对完全线控制动系统本身提出了新的要求外，也对蓄电装置提供了很多要求，这些要求将使得搭载完全线控制动系统的车辆必须同步升级整车供电网络，供电冗余变成了强制要求。
ECE R13-H给出的ETBS架构示意图之一
在中国，包含了对ETBS要求的乘用车制动法规GB 21670也在修订之中，从2024年9月工信部发布的GB 21670二次公开征求社会意见稿中我们可以看到，正文部分和ECE R13-H的更新保持一致，同时在附录B对功能安全的要求中额外增加了对ETBS的功能安全验证和确认测试的要求。这也体现出了国家层面对ETBS安全性的重视。
具有点击传输的行车制动即为ETBS, 图片来自GB 21670征求意见稿
结合目前最新消息，新版GB 21670有望在2026年7月发布，但是考虑到ETBS的更新重大，是否会存在发布后增加一定的过渡期再强制实施，需要等后续工信部的官方消息。该公众号也会持续关注相关进展，感兴趣的读者可以关注公众号接受后续消息。
