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          汽車“線控”技術(shù)的優(yōu)勢與安全顧慮

          作者: 時間:2013-12-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          汽車“線控”技術(shù)的優(yōu)勢與安全顧慮

          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。

          線控制動、線控轉(zhuǎn)向、線控驅(qū)動等技術(shù)的目標(biāo)也很明確,為了使汽車結(jié)構(gòu)更簡單、重量更輕、制造更方便、運(yùn)行更高效。

          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。

          另外,線控技術(shù)由于是行車電腦主動對轉(zhuǎn)向、加速等行為進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,因此在責(zé)任歸屬方面很難理清。然而隨著全球?qū)ζ嚾加徒?jīng)濟(jì)性的關(guān)注,車企重新對線控技術(shù)提起了興趣。

          電子線控剎車能讓粗心的司機(jī)處于更安全的環(huán)境;電子線控?fù)Q擋機(jī)構(gòu)讓駕駛經(jīng)驗(yàn)不足的司機(jī)也能夠準(zhǔn)時換擋;電子線控可調(diào)底盤可彌補(bǔ)惡劣路況;線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則給予司機(jī)更強(qiáng)的操作感。

          制動器制造商德國大陸特維斯公司(Continental Teves)總工程師Robert Beaver表示,目前,消費(fèi)者逐漸能夠接受這項技術(shù),這給新方案的研發(fā)帶來積極作用。

          大陸和其他零部件供應(yīng)商近年來正在全力研發(fā)各類線控技術(shù)。而近年火熱的電動車和混合動力車中則采用了電子線控?fù)Q擋變速箱,搭載的車型包括豐田普銳斯、雷克薩斯CT200h等。

          大陸目前正在開發(fā)一項內(nèi)部代號為“MKC1”的線控技術(shù),有望于2018年投入市場。據(jù)稱,新的電子線控制動系統(tǒng)中不采用真空泵(在機(jī)械制動系統(tǒng)中的必備元件),為歐洲、北美的客戶提供更輕、更小的汽車制動系統(tǒng)解決方案。該公司拒絕透露新技術(shù)將搭載的具體車型。該公司下一步的計劃是將運(yùn)用于電動車中的線控制動系統(tǒng)擴(kuò)展到傳統(tǒng)汽車中??偣こ處烞eaver表示:“當(dāng)采用了線控系統(tǒng)后,我們將看到汽車零部件數(shù)量的顯著減少。制動系統(tǒng)中將不會再有真空泵;轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中不會再有動力轉(zhuǎn)向泵。一切都將變?yōu)殡娮涌刂??!?/P>

          減少功率元件本身并不會讓汽車變得更好,但能讓汽車變得更輕,更節(jié)能,從而提升燃油經(jīng)濟(jì)性。

          汽車“線控”技術(shù)的優(yōu)勢與安全顧慮

          博世電子線控制動/離合器

          博世公司擁有一款采用線控技術(shù)的電子制動系統(tǒng)產(chǎn)品——iBooster。 混合動力汽車和電動汽車為了獲得滿意的行駛里程和能效,必須盡可能多的回收剎車產(chǎn)生的制動能。最理想的狀況下,車輛減速時所減少的動能全部由經(jīng)電動機(jī)轉(zhuǎn)化成電能,這樣就避免了有用的制動能以熱量的形式散失掉。在最大減速度低于0.3個重力加速度的情況下(此減速條件涵蓋了行車中所有常規(guī)的剎車狀況),博世iBooster幾乎可以回收全部的制動能,因?yàn)殡姍C(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能過程中產(chǎn)生的阻力就能夠達(dá)到此減速度的要求。當(dāng)制動操作產(chǎn)生的減速度大于0.3個重力加速度時,iBooster則會啟用制動總泵這種傳統(tǒng)的剎車系統(tǒng),產(chǎn)生額外所需的制動力。當(dāng)然駕駛員不會感受到是電機(jī)還是常規(guī)剎車系統(tǒng)在工作,因?yàn)椴认轮苿犹ぐ瀹a(chǎn)生的剎車效果同傳統(tǒng)車輛沒有區(qū)別。

          博世的研發(fā)人員把一個小型電機(jī)裝載到iBooster上以控制制動助力的程度,另外通過一個二級齒輪結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同工況不同助力大小的操作。這樣的設(shè)計省去了原先由內(nèi)燃機(jī)或真空泵生成真空環(huán)境的做法,而產(chǎn)生真空所需成本較高,過程也非常繁瑣;無需生成真空空間還有效地節(jié)省了燃料,因?yàn)樵诟嗟慕煌顩r下駕駛員可以讓發(fā)動機(jī)停止工作而采取滑行的操控,并且有助于更好地推廣啟停系統(tǒng)的使用。

          電動機(jī)械的設(shè)計還有很多優(yōu)點(diǎn),例如當(dāng)緊急情況預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)前方有危險的時候,iBooster可以在120毫秒的時間內(nèi)自動把制動力增加到最大值,這個反應(yīng)時間要比之前的系統(tǒng)快三倍。另外同等車速下,使用iBooster的車輛的減速時間比搭載傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的車輛要少很多。iBooster還能夠應(yīng)用在自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)中,幫助實(shí)現(xiàn)自動剎車,而且此自動操作平穩(wěn)安靜。不難想象,一款自身噪音很小的電動汽車,將會讓駕駛員更容易留意到外界環(huán)境中的聲響,提高行車安全性。

          而eClutch系統(tǒng)的出現(xiàn),則解決了駕駛者對手動檔汽車最不喜歡的兩大問題:過載熄火(松離合器過快等原因)和在時走時停的城市道路工況下要頻繁使用離合器踏板的情況。博世的工程師提到,eClutch系統(tǒng)可以提高5%到10%的燃油經(jīng)濟(jì)性。

          測試者對搭載eClutch系統(tǒng)的奧迪A3掀背車型進(jìn)行了相關(guān)測試。這款車配置了標(biāo)準(zhǔn)離合器踏板和變速桿,看起來和普通的手動檔汽車沒有任何區(qū)別,測試在一條混合多種工況的跑道上展開。第一項測試就是過載熄火測試,在車輛靜止的條件下,首先把離合器踏板踩到底,這時發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn),操控變速桿換入一檔,然后盡可能快的把腳移開離合器踏板,但這輛車并沒有像傳統(tǒng)手動檔車輛那樣立刻熄火,而是微微抖動了一下,然后就開始平穩(wěn)地前行,整個過程中轉(zhuǎn)速表指針也沒出現(xiàn)大的波動。在變速桿處于一檔位置的時候踩下剎車踏板,但并沒同時踩下離合器踏板,車輛依舊會慢慢減速,離合器自動分離,發(fā)動機(jī)開始低速空轉(zhuǎn),當(dāng)車輛停止前行的時候,發(fā)動機(jī)還是可以保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

          英菲尼迪線控轉(zhuǎn)向

          傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是駕駛員通過轉(zhuǎn)動方向盤從而帶動方向盤后的連桿通過轉(zhuǎn)向軸來改變車輪角度使汽車轉(zhuǎn)向。日產(chǎn)使用的“線控轉(zhuǎn)向”技術(shù)則是傳感器通過判斷駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤的角度和速度并傳遞到電腦進(jìn)行計算,通過電動控制車輪轉(zhuǎn)動角度實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向。當(dāng)然駕駛配有該系統(tǒng)的車型的駕駛員可以在任何時候手動切換到傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

          今天夏季,英菲尼迪Q50轎車上則用了這項技術(shù)。

          在新系統(tǒng)中,由于電信號傳輸速度非???,所以駕駛員對于改變車輪方向的意圖將更快的傳遞給車輪。同時該系統(tǒng)可以有效過濾路面不平對于方向盤的干擾,使駕駛員更加輕松的控制汽車。

          日產(chǎn)工程師飯島哲也說:“我們在設(shè)計汽車時的出發(fā)點(diǎn)是,汽車對于人們應(yīng)該是一個怎樣的工具,人們不但應(yīng)該控制汽車的手和腳,更應(yīng)該控制汽車的大腦和眼睛,讓汽車成為另外一種機(jī)器人?!?/P>

          基于電子線控技術(shù)的系統(tǒng)可采用更少的元件數(shù)量。簡化汽車制造的過程。從理論上說,應(yīng)該也能簡化汽車設(shè)計,也就是說降低了整體的設(shè)計成本。

          “線控節(jié)氣門”已經(jīng)大幅運(yùn)用于汽車中。大部分汽車都依靠節(jié)氣門位置傳感器的電子脈沖信號作為加速的依據(jù)。將類似的技術(shù)運(yùn)用于轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)中也并不難。而唯一的阻礙就是要讓消費(fèi)者接受這種新的理念。



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