c.实现线控制动系统和汽车底盘其他控制系统的集成,仍有待研究。
d.成本比原有液压制动系统高,提高线控制动系统的性价比也是需要解决的问题[15]。
(3)线控制动的应用
随着技术的进步,上述的各种技术会得到完善。戴姆勒-克莱斯勒汽车公司已经把一种线控制动系统——测控一体化制动系统安装在奔驰乘用车上,它是一种功能强大的机电一体化的系统。在汽车运行中,系统感知制动踏板的动作,并把相关信息传递给控制单元,控制单元发出指令给执行器,执行器控制各个车轮的制动,它可以根据制动踏板的加速度来识别是否是紧急制动,并做出迅速反应,缩短制动距离,这种系统会增加驾驶员的安全感和舒适感,使停车过程平顺。不久的将来会有更多的线控制动系统得到应用,很多汽车和零部件厂商都进行了线控制动系统的研究和推广,博世、西门子、特文斯等公司已经研制出一些试验成果,线控制动系统必将取代传统制动系统,汽车底盘进一步一体化、集成化,制动系统性能也会发生质的飞跃[16][17]。
3 线控制动系统发展现状及趋势
线控制动技术已成为国外企业和研究机构的研究热点。2002年福特汽车公司的Focus FCV制动系统采用了制动踏板与制动系统非机械方式连接的线控制动。在1999年法兰克福车展上,Bosch公司展出了被认为是电子机械制动系统(EMB)前身的电子液压制动系统(EHB)。此后Bosch和Daimler-Chrysler公司开始研究用于商业的EHB系统。摩托罗拉公司进行了嵌入式软件方面的研究。目前已有一些厂商将EHB系统应用于汽车的批量生产中,如2004奔驰CLK敞篷版、SL500等。从20世纪90年代开始,一些著名的汽车电子零部件厂商陆续进行了与EMB相关的研究,Bosch、Siemens和Continental Teves等3家公司都取得了各自的研究成果,并申请了一系列专利。目前EMB系统仍在试验阶段,并无批量装车的产品进入市场,只是在概念车上应用,如2002 Acura Dn-X概念车。2004年5月21日,澳大利亚的PBR International Limited公司宣布开发出澳大利亚的第一款线控制动汽车。目前国内在这方面的研究刚刚起步[18]。
在国内,除了同济大学研究完成的线控转向系统外,由北京理工大学完成的“一种电动车辆动力系统关键技术产品及其应用”获得了2004年度国家技术发明奖。其中的一项技术就是利用线控同步换档和行星传动技术,取消了主离合器,简化了换档机构,研制了一种结构简单、性能匹配优良的线控行星变速器。国内的一些高校也正在进行线控技术的研究。
线控技术研究的难点在于高性能控制器的研制,要求在整个系统中有精确高速的通讯协议网络,使控制中心和执行器之间能完全协调、匹配工作;而且需要高效的容错技术,使得系统出现故障时能够保障一定的安全,即系统有好的可靠性[19]。
目前线控技术在汽车中的应用还不成熟。但随着汽车各系统的电子化、集成化的发展需要,线控技术发展迅速,作为一种汽车高新电子技术,线控技术必将得到广泛的应用。但电子化不可能完全取代机械化,机械系统的损坏通常都是有过程的,而线控制系统的失效是瞬间的。如果线控制系统失效那一刻汽车的速度行驶过高,造成的后果就可能非常严重。电子控制要完全取代机械操作还需要时间
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