随着电动车的普及，电子助力器应用的越来越多，而其中用的最多的就是博世的I-Booster，即智能电子助力器。相比于传统真空助力器，最大的区别就是助力形式的变化。

简单来说，以前采用发动机提供的真空源来实现刹车助力，而现在则使用电机助力。好处就是摆脱了对发动机真空源的依赖，而且使得智能驾驶成为可能，因为车辆可以自己刹车了。但是这种形式的助力器和制动踏板没有完全解耦，机械上还是直接连接的，即踏板的输入力还是直接作用到制动主缸并通过刹车油传递到轮端。这样的话，在主动刹车过程中，踏板会跟随性下沉，有可能出现夹脚的问题。

博世的I-Booster其实已经发展到第二代，与一代的区别主要是内部传动机构的变化，以及最大助力的不同，且二代做了更多的细分，应用到不同级别的车型上去。除此之外，I-Booster也只是一个助力器而已，还是需要配置一个ESP来实现常规的ABS/TCS/EBD/IVC等功能。I-Booster+ESP也就是大家常说的Two Box方案，两者互为备份冗余。

1. IPB优点

如果将助力器和ESP集成为一体，就变成了博世的IPB（Integrated Power Brake），“智能集成制动系统”，也就是我们常说的One Box方案，它直接替代了I-Booster+ESP的组合。相比于Two Box有几个突出的优点：

• 节省了零部件，使得系统更轻了，布置更简单了，当然也节约了成本；

• 实现踏板完全解耦，踏板感调节更加容易，不再受基础制动零件束缚，不同车型可以通过软件标定成一样的踏板感；

• 降低能耗，基础制动中的卡钳拖滞可以做到零。因为踏板解耦可以解决低拖滞卡钳带来的空行程长问题；

• 制动响应时间更短，150ms就可以实现100bar的管路压力。

2. IPB结构

这里主要介绍一下IPB的结构，I-Booster有机会再另起一篇吧。其实目前市面上的One Box不止博世一家，主流的如大陆，采埃孚，万都等也都有，从结构上来说基本都包括如下几个部分：

(1) 助力器推杆：与制动踏板连接，传递驾驶员的输入力

(2) 连接板：与车身前围板连接，实现固定

(3) 液压执行单元：包含传统助力器的串联式主缸，以及ESP中的电磁阀（二位二通或三位三通），压力传感器等

(4) 电机：一般为无刷式交流电机

(5) 踏板模拟器：正常工作时踏板感由此模拟器反馈

(6) ECU：电控单元

(7) 储液壶：储存制动液

3. IPB的工作原理

这里工作原理其实分两种情况，一种是正常工作状态，一种是我们常说的助力失效状态。

（1） 正常工作状态

当驾驶员踩下制动踏板后，推杆推动IPB内部的主缸第一腔活塞，油液进入踏板模拟器模块，此时主缸一腔和二腔通向轮端的电磁阀关闭，从而实现解耦的状态。与此同时，IPB的ECU通过检测到推杆处的位移信号，按照预先标定好的位移-压力曲线对内部电机发送信号，将压力通过4个常开进油阀到轮端产生相应的压力，实现预期的减速度。

（2） 助力失效状态

当掉电等情况造成助力失效时，通往踏板模拟器的电磁阀关闭，电机通往轮端的电磁阀也关闭，主缸一腔和二腔通往轮端的电磁阀打开，踩踏板产生的输入力直接作用到主缸活塞产生压力并通过进油阀传递到轮端，实现减速，这和常规的制动过程是一样的。但是和非解耦的助力器相比，差别是主缸直径更小(一般减小到20多毫米)，且没有了大的回位弹簧的阻力，所以不会像I-Booster失效时踏板那么硬，因而满足踏板力500N时减速度>=2.44m/s^2要容易的多。但是这里只考虑了掉电的情况，如果内部电磁阀等机械部件失效了，这就不好说了，虽然厂家说概率很低。

IPB除了制动助力的功能还集成了ESP的功能，因而内部电磁阀的数量也较多。如上图可知一般包括4个常开的进油阀，4个常闭的出油阀，2个常开的电机到轮端的电磁阀，2个常闭的主缸到轮端电磁阀，1个常开的主缸到踏板模拟器电磁阀，2个压力传感器（主缸处和电机处各1个），1个位移传感器（主缸处）。通过这些阀系和电机的共同作用可以实现其他压力调节的功能，这里就不细说了。

4. 制动踏板感

以往的踏板感的调教需要在项目开发前期考虑制动器的需液量，主缸的大小，踏板的杠杆比，以及助力器的助力比，起始力，跳跃值等。上述机械件一旦确定后踏板感就无法更改了，而且不同车辆需进行重新设计，费时费力还费钱。

IPB由于实现了制动踏板的全解耦，那么踏板感的调节就变得相对容易一些。因为踏板力和踏板行程的关系是由踏板模拟器来保证的，所以只要对其中的弹簧和阻尼块进行合理设计就可以达到一个相对理想的状态，而且可以不受车辆的影响实现平台化共用。而踏板行程相对减速度的关系则可以软件来标定，即控制IPB内部的电机输出不一样的压力达到主机厂预期的结果，灵活性更大。但是目前可供选择的踏板模拟器硬件选择较少，踏板力偏大，需要进一步优化改进。

另外，由于有制动能量回收的功能，机械制动力和电机制动力会根据电机/电池的情况而实时调节分配比例，即机械制动力是会实时变化的。在踏板输入不变的情况下，I-Booster需要做如下图的制动助力的调节来保证脚感不变，即所谓的踏板力补偿功能。而对于IPB来说，由于踏板已经解耦，不会受管路压力的变化影响，也就不需要做上述的调节了。

5. 制动冗余

One Box的方案虽然有很多好处，但是它是无法实现L3级别以上的智能驾驶的要求的，必须要再增加一个冗余系统进行备份才行，博世叫RBU-Redundant Brake Unit。它是一个简易的ESP模块，直接串联在主缸和压力调节模块之间。当IPB失效时，RBU内部电机可以进行增压来实现助力，并作用到前后4个轮端。