論汽車線控技術的應用

趙進福

【摘 要】 在科技高度發達的今天，汽車線控技術在汽車重要系統，如安全系統上的應用日益得到專家和學者的青睞，并不斷拓展研究。汽車行業向來都很謹慎，而在汽車“線控”技術方面，可是向前跨了一大步，將原本的機械結構以電子信號形式取代。由于線控系統的可靠性、容錯技術、生產成本、傳感器精度、蓄電池電壓和功率等因素的局限性作用，線控系統目前還只能在小范圍內應用。但隨著電子產品成本的降低，底盤控制技術的逐步完善，汽車開發的節能、環保和安全要求的日益強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，線控技術在普通車輛上的應用將成為現實。

【關鍵詞】 汽車 線控技術 制動系統

現代汽車一般都是通過行車電腦將駕駛員的各項指令轉化成電氣信號來控制車輛狀態的，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控制指令，同時還能夠減少各種復雜的機械傳動結構，降低重量成本，節約燃油，靈活控制汽車操作部件布局等。但是在生產方面需要較大的投入，首先生產廠家要具備雄厚的技術實力，另外還需要從多方面保證產品的質量。線控技術已經過20多年的持續開發，但消費者當時認為線控技術還不成熟，沒有機械傳動可靠，而豪華汽車用戶則覺得線控系統的使用感受不如傳統機械系統，因此這項技術的普及受到了很大阻礙。曾經豐田就因線控油門故障陷入一起訴訟。

1 汽車線控技術的應用背景

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

電子科技和網絡技術的飛速發展促進了線控技術的高效性和節能性的提高。線控制動、線控轉向、線控驅動等技術的發展目標很明確，即使汽車結構更簡單、重量更輕、制造更方便、運行更高效。電子技術中大規模集成電路的發展使得汽車制動控制系統形式也趨于多樣化。與傳統的制動系統相比較，我們不難發現，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，提高制動輔助系統的結合性。所以說，在不久的將來，汽車線控技術會完全取代傳統的制動方式，實現汽車的全電化。

2 線控制動系統

現代汽車上的制動系統除了有傳統制動系統的液壓系統、控制系統，還新增了助力系統、制動力調節裝置和報警裝置等。BBW傳統車輛的制動系統都存在氣體、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，產生制動滯后現象，延長了制動距離，使得車子更加不容易掌控。與傳統的制動系統不同的是，線控制動是以電子元件替代部分機械元件的，真正意義上實現了機電一體化。

線控制動系統包括電液制動系統、電子機械制動系統等。

2.1 電液制動系統

制動系統的好壞關乎到駕駛人的性命。我國在2001年首次實現了SBC電液制動系統應用于大規模生產。電液制動控制系統是采用科學合理的方案將制動助力器功能與ABS系統和ESP等系統結合在一起，實現最大制動效率。SBC是一個帶有液壓執行機構的電子制動控制系統，整個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械操作信號傳輸給電控單元，并按一定的算法發出控制命令，該控制命令在液壓調節器中轉換為輪缸中的相應的制動液壓力，在電子系統失效時，液壓系統自動的提供生存返還功能。所謂操作單元是包括了帶穩壓罐的主缸和制動踏板行程模擬器等在內的一套部件。其中制動踏板可在使用電液制動系統制動的情況下，確保駕駛員能夠很好地、穩定地進行制動。電液制動系統兼具了傳統制動系統降低車速、使車子安全、穩定地停下來等功能外還起到了承載操縱制動器、進行制動力分配等作用。

電液制動系統采用的是標準的車輪液壓制動器，以此來實現最優制動效果。另一方面，電液制動系統使得車子處在全電子控制之下，方便與汽車巡航系統相銜接，這樣可以滿足汽車未來制動系統的全部要求。

2.2 電子機械制動系統

電子機械制動系統和電子液壓制動系統最大的區別在于電子機械制動系統無需借助制動液和液壓部件來實現制動效果，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化汽車本身的制動系統結構，使其更易于布置、裝配和維修。電子機械制動系統的另一大亮點是能夠很好地保護自然環境，降低汽車所帶來的污染，這都得益于傳統制動主缸等的取消。另外，由于這種制動系統對部件的需求量很有限，相應可以取消很多現有部件，可以大大減輕系統的重量，便于對車輛底盤進行綜合主動控制。

相比于傳統的液壓制動，少了中間的傳動介質，電子制動的效果會更為直接，以這個發展方向來看，在未來，傳統的ESP控制單元會變得很簡單，系統僅需要一個電信號就足以驅動電子制動卡鉗進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。電子機械制動系統的突出的優點就是：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、性能穩定，不需要制動液降低了成本、并且保護環境，便于融入到車輛綜合控制的網絡中去（CAN總線）減少了部件數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之上，便于改善踏板性能。

3 結語

隨著科學技術的發展，電子產品的成本將逐漸降低。這種發展趨勢有益于汽車節能開發、環保和安全要求的實現。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，線控技術在普通車輛上的應用將成為現實。

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