汽車(chē)線(xiàn)控技術(shù)的應用及發(fā)展趨勢分析研究
?。?)動(dòng)力電源技術(shù)。在EHB系統中,由于制動(dòng)力矩由液壓提供,所以良好設計的14V 電壓可以滿(mǎn)足要求;而在EMB系統中,由于制動(dòng)力矩直接由電機提供,使得所需電源功率增大,而提高電壓是增大功率的好方法,所以傳統的14V系統不再能很好地滿(mǎn)足要求;在SBW系統中,ECU、2個(gè)冗余轉矩反饋電動(dòng)機和2個(gè)冗余轉向電動(dòng)機,其總功率大約在550~880W,所需電源能量相當大。如何提供足夠的電能保證系統的穩定運行成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵,42V電壓系統的研究和電動(dòng)汽車(chē)的深入研究為此技術(shù)的解決提供了平臺,為線(xiàn)控技術(shù)的廣泛應用打下了基礎。
?。?)容錯控制技術(shù)。為了滿(mǎn)足汽車(chē)可靠性與安全性要求,線(xiàn)控系統必須采用容錯控制技術(shù),容錯控制設計方法有硬件冗余方法和解析冗余方法2 種。硬件冗余方法主要是通過(guò)對重要部件及易發(fā)生故障部件提供備份,以提高系統的容錯性能;解析冗余方法主要是通過(guò)設計控制器的軟件來(lái)提高整個(gè)系統的冗余度,從而改善系統的容錯性能。在SBW系統中,相對于ECU來(lái)說(shuō),傳感器和執行機構更易發(fā)生故障,一些傳感器和執行機構間存在著(zhù)冗余,冗余是實(shí)現容錯控制的基礎,一旦某部件發(fā)生故障,利用冗余關(guān)系可用其他部件代替故障部件,以消除故障。相對傳感器和執行機構來(lái)說(shuō),ECU的可靠性較高,但一旦ECU出現故障時(shí),后果更為嚴重,系統不能進(jìn)行任何操作?;谌蒎e控制技術(shù)的SBW系統,在不影響系統控制功能的情況下,容錯控制技術(shù)提高了轉向系統的可靠性,保證了車(chē)輛的正常行駛及安全性。而可靠性和安全性是制約SBW系統應用的主要瓶頸之一。當SBW系統的可靠性和安全性能夠達到普通動(dòng)力轉向系統水平時(shí),其產(chǎn)業(yè)化也就指日可待了。
4 線(xiàn)控技術(shù)的發(fā)展
在輪式工業(yè)車(chē)輛上,線(xiàn)控制動(dòng)系統特別是EHB,得到較為廣泛應用。工業(yè)車(chē)輛上采用線(xiàn)控制動(dòng)系統解決了氣壓或氣頂液式制動(dòng)系統制動(dòng)滯后時(shí)間長(cháng)、需另外增設氣動(dòng)系統、體積大、重量及結構龐大、易造成排氣污染等 幾大缺點(diǎn),從而保證車(chē)輛行駛的安全性。并且系統能提供柔性控制,形成多種形式多種用途的制動(dòng)系統如遠程線(xiàn)控制動(dòng)、防抱死以及牽引控制等,這些能夠改進(jìn)工業(yè)車(chē)輛控制的系統得到廣泛應用。
混合線(xiàn)控制動(dòng)系統是一種新型的制動(dòng)系統,該系統由德?tīng)柛9就瞥?,主要用于乘用?chē)、SUV和輕型汽車(chē)。這種系統將成為采用電子控制的電制動(dòng)線(xiàn)控技術(shù)的重要基礎,它用后輪電動(dòng)制動(dòng)鉗來(lái)代替傳統后輪液壓制動(dòng)鉗,并與電動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)集成,而傳統的液壓制動(dòng)鉗/真空助力器仍應用于前輪制動(dòng),其結構如圖3所示。
這種混合型制動(dòng)系統能使車(chē)載的防抱制動(dòng)系統、牽引力控制系統、車(chē)輛穩定控制系統更好發(fā)揮功能,提供更好的制動(dòng)操縱感覺(jué)和更好的響應。而且該系統將為諸如電駐車(chē)制動(dòng)、上坡行駛防滑、車(chē)輛起步助力、車(chē)輛下坡行駛提供新功能。這種新技術(shù)將簡(jiǎn)化車(chē)輛的構件組成,并提供更大的內部空間布置的自由度。該系統的后輪電制動(dòng)鉗與一臺直流電機和機械變速傳動(dòng)裝置組成一體,外形尺寸只稍微大于傳統液壓制動(dòng)鉗。用嵌入式微處理器控制“智能型”后輪電制動(dòng)鉗,為后輪制動(dòng)提供快速而平順的操作和“容錯控制”性能。
5 結語(yǔ)
由于線(xiàn)控系統的可靠性、容錯技術(shù)、生產(chǎn)成本、傳感器精度、蓄電池電壓和功率等因素的影響,線(xiàn)控系統目前還只能在小范圍內應用。但隨著(zhù)電子產(chǎn)品成本的降低,底盤(pán)控制技術(shù)的逐步完善,汽車(chē)開(kāi)發(fā)的節能、環(huán)保和安全要求的日益強烈和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)等新型汽車(chē)的廣泛深入研究,線(xiàn)控技術(shù)在普通車(chē)輛上的應用將成為現實(shí)。
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