論汽車線控技術(shù)的應(yīng)用

趙進(jìn)福

【摘 要】 在科技高度發(fā)達(dá)的今天，汽車線控技術(shù)在汽車重要系統(tǒng)，如安全系統(tǒng)上的應(yīng)用日益得到專家和學(xué)者的青睞，并不斷拓展研究。汽車行業(yè)向來都很謹(jǐn)慎，而在汽車“線控”技術(shù)方面，可是向前跨了一大步，將原本的機(jī)械結(jié)構(gòu)以電子信號形式取代。由于線控系統(tǒng)的可靠性、容錯(cuò)技術(shù)、生產(chǎn)成本、傳感器精度、蓄電池電壓和功率等因素的局限性作用，線控系統(tǒng)目前還只能在小范圍內(nèi)應(yīng)用。但隨著電子產(chǎn)品成本的降低，底盤控制技術(shù)的逐步完善，汽車開發(fā)的節(jié)能、環(huán)保和安全要求的日益強(qiáng)烈和混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車、純電動汽車等新型汽車的廣泛深入研究，線控技術(shù)在普通車輛上的應(yīng)用將成為現(xiàn)實(shí)。

【關(guān)鍵詞】 汽車 線控技術(shù) 制動系統(tǒng)

現(xiàn)代汽車一般都是通過行車電腦將駕駛員的各項(xiàng)指令轉(zhuǎn)化成電氣信號來控制車輛狀態(tài)的，通俗地將就是車載EUP間接控制車輛。這種線控方法的好處就是可以以最大正確率來完成駕駛員的各項(xiàng)控制指令，同時(shí)還能夠減少各種復(fù)雜的機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，降低重量成本，節(jié)約燃油，靈活控制汽車操作部件布局等。但是在生產(chǎn)方面需要較大的投入，首先生產(chǎn)廠家要具備雄厚的技術(shù)實(shí)力，另外還需要從多方面保證產(chǎn)品的質(zhì)量。線控技術(shù)已經(jīng)過20多年的持續(xù)開發(fā)，但消費(fèi)者當(dāng)時(shí)認(rèn)為線控技術(shù)還不成熟，沒有機(jī)械傳動可靠，而豪華汽車用戶則覺得線控系統(tǒng)的使用感受不如傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)，因此這項(xiàng)技術(shù)的普及受到了很大阻礙。曾經(jīng)豐田就因線控油門故障陷入一起訴訟。

1 汽車線控技術(shù)的應(yīng)用背景

汽車制動系統(tǒng)是決定汽車行駛安全性的重要因素。尤其是在如今這個(gè)高速公路不斷發(fā)展，車速也在日益提高、車流密度不斷加大的時(shí)代，如何確保汽車制動系統(tǒng)的高度準(zhǔn)確性成為了全社會共同關(guān)注的話題。

電子科技和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了線控技術(shù)的高效性和節(jié)能性的提高。線控制動、線控轉(zhuǎn)向、線控驅(qū)動等技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)很明確，即使汽車結(jié)構(gòu)更簡單、重量更輕、制造更方便、運(yùn)行更高效。電子技術(shù)中大規(guī)模集成電路的發(fā)展使得汽車制動控制系統(tǒng)形式也趨于多樣化。與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)相比較，我們不難發(fā)現(xiàn)，線控制動更具效能，安全性更高，可以最大限度地提高制動壓力，提高制動輔助系統(tǒng)的結(jié)合性。所以說，在不久的將來，汽車線控技術(shù)會完全取代傳統(tǒng)的制動方式，實(shí)現(xiàn)汽車的全電化。

2 線控制動系統(tǒng)

現(xiàn)代汽車上的制動系統(tǒng)除了有傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，還新增了助力系統(tǒng)、制動力調(diào)節(jié)裝置和報(bào)警裝置等。BBW傳統(tǒng)車輛的制動系統(tǒng)都存在氣體、液體傳輸管道長、閥門元件多等弊端，管線過長常常會影響車速，產(chǎn)生制動滯后現(xiàn)象，延長了制動距離，使得車子更加不容易掌控。與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)不同的是，線控制動是以電子元件替代部分機(jī)械元件的，真正意義上實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。

線控制動系統(tǒng)包括電液制動系統(tǒng)、電子機(jī)械制動系統(tǒng)等。

2.1 電液制動系統(tǒng)

制動系統(tǒng)的好壞關(guān)乎到駕駛?cè)说男悦?。我國?001年首次實(shí)現(xiàn)了SBC電液制動系統(tǒng)應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)。電液制動控制系統(tǒng)是采用科學(xué)合理的方案將制動助力器功能與ABS系統(tǒng)和ESP等系統(tǒng)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)最大制動效率。SBC是一個(gè)帶有液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電子制動控制系統(tǒng)，整個(gè)汽車的所有車輪行駛狀況都源于其控制。操縱單元通過冗余的傳感器將檢測到的制動踏板的機(jī)械操作信號傳輸給電控單元，并按一定的算法發(fā)出控制命令，該控制命令在液壓調(diào)節(jié)器中轉(zhuǎn)換為輪缸中的相應(yīng)的制動液壓力，在電子系統(tǒng)失效時(shí)，液壓系統(tǒng)自動的提供生存返還功能。所謂操作單元是包括了帶穩(wěn)壓罐的主缸和制動踏板行程模擬器等在內(nèi)的一套部件。其中制動踏板可在使用電液制動系統(tǒng)制動的情況下，確保駕駛員能夠很好地、穩(wěn)定地進(jìn)行制動。電液制動系統(tǒng)兼具了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)降低車速、使車子安全、穩(wěn)定地停下來等功能外還起到了承載操縱制動器、進(jìn)行制動力分配等作用。

電液制動系統(tǒng)采用的是標(biāo)準(zhǔn)的車輪液壓制動器，以此來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)制動效果。另一方面，電液制動系統(tǒng)使得車子處在全電子控制之下，方便與汽車巡航系統(tǒng)相銜接，這樣可以滿足汽車未來制動系統(tǒng)的全部要求。

2.2 電子機(jī)械制動系統(tǒng)

電子機(jī)械制動系統(tǒng)和電子液壓制動系統(tǒng)最大的區(qū)別在于電子機(jī)械制動系統(tǒng)無需借助制動液和液壓部件來實(shí)現(xiàn)制動效果，而是能夠很好地將制動力均衡分散到汽車的四個(gè)輪胎上。這一種做法不僅從硬件上取締了制動主缸和液壓管路等等，而且可以很大程度地優(yōu)化汽車本身的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使其更易于布置、裝配和維修。電子機(jī)械制動系統(tǒng)的另一大亮點(diǎn)是能夠很好地保護(hù)自然環(huán)境，降低汽車所帶來的污染，這都得益于傳統(tǒng)制動主缸等的取消。另外，由于這種制動系統(tǒng)對部件的需求量很有限，相應(yīng)可以取消很多現(xiàn)有部件，可以大大減輕系統(tǒng)的重量，便于對車輛底盤進(jìn)行綜合主動控制。

相比于傳統(tǒng)的液壓制動，少了中間的傳動介質(zhì)，電子制動的效果會更為直接，以這個(gè)發(fā)展方向來看，在未來，傳統(tǒng)的ESP控制單元會變得很簡單，系統(tǒng)僅需要一個(gè)電信號就足以驅(qū)動電子制動卡鉗進(jìn)行制動和釋放的動作，而無需依靠制動油液來推動制動活塞。電子機(jī)械制動系統(tǒng)的突出的優(yōu)點(diǎn)就是：不需要制動管路和制動主缸等部件，從而降低了制造成本和安裝布置的難度，另外，制動效能得到了提高、性能穩(wěn)定，不需要制動液降低了成本、并且保護(hù)環(huán)境，便于融入到車輛綜合控制的網(wǎng)絡(luò)中去（CAN總線）減少了部件數(shù)降低了對空間的占用。由于制動踏板只提供參考輸入不直接作用于制動系統(tǒng)之上，便于改善踏板性能。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的成本將逐漸降低。這種發(fā)展趨勢有益于汽車節(jié)能開發(fā)、環(huán)保和安全要求的實(shí)現(xiàn)。混合動力電動汽車、燃料電池電動汽車、純電動汽車等新型汽車的廣泛深入研究，線控技術(shù)在普通車輛上的應(yīng)用將成為現(xiàn)實(shí)。

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