论汽车线控技术的应用

赵进福

【摘 要】 在科技高度发达的今天，汽车线控技术在汽车重要系统，如安全系统上的应用日益得到专家和学者的青睐，并不断拓展研究。汽车行业向来都很谨慎，而在汽车“线控”技术方面，可是向前跨了一大步，将原本的机械结构以电子信号形式取代。由于线控系统的可靠性、容错技术、生产成本、传感器精度、蓄电池电压和功率等因素的局限性作用，线控系统目前还只能在小范围内应用。但随着电子产品成本的降低，底盘控制技术的逐步完善，汽车开发的节能、环保和安全要求的日益强烈和混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车等新型汽车的广泛深入研究，线控技术在普通车辆上的应用将成为现实。

【关键词】 汽车 线控技术 制动系统

现代汽车一般都是通过行车电脑将驾驶员的各项指令转化成电气信号来控制车辆状态的，通俗地将就是车载EUP间接控制车辆。这种线控方法的好处就是可以以最大正确率来完成驾驶员的各项控制指令，同时还能够减少各种复杂的机械传动结构，降低重量成本，节约燃油，灵活控制汽车操作部件布局等。但是在生产方面需要较大的投入，首先生产厂家要具备雄厚的技术实力，另外还需要从多方面保证产品的质量。线控技术已经过20多年的持续开发，但消费者当时认为线控技术还不成熟，没有机械传动可靠，而豪华汽车用户则觉得线控系统的使用感受不如传统机械系统，因此这项技术的普及受到了很大阻碍。曾经丰田就因线控油门故障陷入一起诉讼。

1 汽车线控技术的应用背景

汽车制动系统是决定汽车行驶安全性的重要因素。尤其是在如今这个高速公路不断发展，车速也在日益提高、车流密度不断加大的时代，如何确保汽车制动系统的高度准确性成为了全社会共同关注的话题。

电子科技和网络技术的飞速发展促进了线控技术的高效性和节能性的提高。线控制动、线控转向、线控驱动等技术的发展目标很明确，即使汽车结构更简单、重量更轻、制造更方便、运行更高效。电子技术中大规模集成电路的发展使得汽车制动控制系统形式也趋于多样化。与传统的制动系统相比较，我们不难发现，线控制动更具效能，安全性更高，可以最大限度地提高制动压力，提高制动辅助系统的结合性。所以说，在不久的将来，汽车线控技术会完全取代传统的制动方式，实现汽车的全电化。

2 线控制动系统

现代汽车上的制动系统除了有传统制动系统的液压系统、控制系统，还新增了助力系统、制动力调节装置和报警装置等。BBW传统车辆的制动系统都存在气体、液体传输管道长、阀门元件多等弊端，管线过长常常会影响车速，产生制动滞后现象，延长了制动距离，使得车子更加不容易掌控。与传统的制动系统不同的是，线控制动是以电子元件替代部分机械元件的，真正意义上实现了机电一体化。

线控制动系统包括电液制动系统、电子机械制动系统等。

2.1 电液制动系统

制动系统的好坏关乎到驾驶人的性命。我国在2001年首次实现了SBC电液制动系统应用于大规模生产。电液制动控制系统是采用科学合理的方案将制动助力器功能与ABS系统和ESP等系统结合在一起，实现最大制动效率。SBC是一个带有液压执行机构的电子制动控制系统，整个汽车的所有车轮行驶状况都源于其控制。操纵单元通过冗余的传感器将检测到的制动踏板的机械操作信号传输给电控单元，并按一定的算法发出控制命令，该控制命令在液压调节器中转换为轮缸中的相应的制动液压力，在电子系统失效时，液压系统自动的提供生存返还功能。所谓操作单元是包括了带稳压罐的主缸和制动踏板行程模拟器等在内的一套部件。其中制动踏板可在使用电液制动系统制动的情况下，确保驾驶员能够很好地、稳定地进行制动。电液制动系统兼具了传统制动系统降低车速、使车子安全、稳定地停下来等功能外还起到了承载操纵制动器、进行制动力分配等作用。

电液制动系统采用的是标准的车轮液压制动器，以此来实现最优制动效果。另一方面，电液制动系统使得车子处在全电子控制之下，方便与汽车巡航系统相衔接，这样可以满足汽车未来制动系统的全部要求。

2.2 电子机械制动系统

电子机械制动系统和电子液压制动系统最大的区别在于电子机械制动系统无需借助制动液和液压部件来实现制动效果，而是能够很好地将制动力均衡分散到汽车的四个轮胎上。这一种做法不仅从硬件上取缔了制动主缸和液压管路等等，而且可以很大程度地优化汽车本身的制动系统结构，使其更易于布置、装配和维修。电子机械制动系统的另一大亮点是能够很好地保护自然环境，降低汽车所带来的污染，这都得益于传统制动主缸等的取消。另外，由于这种制动系统对部件的需求量很有限，相应可以取消很多现有部件，可以大大减轻系统的重量，便于对车辆底盘进行综合主动控制。

相比于传统的液压制动，少了中间的传动介质，电子制动的效果会更为直接，以这个发展方向来看，在未来，传统的ESP控制单元会变得很简单，系统仅需要一个电信号就足以驱动电子制动卡钳进行制动和释放的动作，而无需依靠制动油液来推动制动活塞。电子机械制动系统的突出的优点就是：不需要制动管路和制动主缸等部件，从而降低了制造成本和安装布置的难度，另外，制动效能得到了提高、性能稳定，不需要制动液降低了成本、并且保护环境，便于融入到车辆综合控制的网络中去（CAN总线）减少了部件数降低了对空间的占用。由于制动踏板只提供参考输入不直接作用于制动系统之上，便于改善踏板性能。

3 结语

随着科学技术的发展，电子产品的成本将逐渐降低。这种发展趋势有益于汽车节能开发、环保和安全要求的实现。混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车等新型汽车的广泛深入研究，线控技术在普通车辆上的应用将成为现实。

参考文献：

[1]程飞，过学迅.汽车线控技术的应用及发展趋势[J].上海汽车，2007，03：37-40.

[2]饶剑，黄妙华，刘飞.汽车线控技术的应用及关键技术[J].汽车电器，2005，09：1-4.

[3]谷兰俊，程阔华. 汽车线控技术的应用与发展前景探讨[J].科技风，2012，02：11-12.

[4]彭晓燕.汽车线控制动系统安全控制技术研究[D].湖南大学，2013.endprint