淺析汽車線控技術(shù)的優(yōu)勢與安全

　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(hào)形式取代。
　　線控制動(dòng)、線控轉(zhuǎn)向、線控驅(qū)動(dòng)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(shí)認(rèn)為線控技術(shù)還不成熟，沒有機(jī)械傳動(dòng)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(xiàng)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(xiàng)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)各類汽車電子線控技術(shù)。而近年火熱的電動(dòng)車和混合動(dòng)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(xiàng)內(nèi)部代號(hào)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(dòng)系統(tǒng)中不采用真空泵（在機(jī)械制動(dòng)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(dòng)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(jì)劃是將運(yùn)用于電動(dòng)車中的線控制動(dòng)系統(tǒng)擴(kuò)展到傳統(tǒng)汽車中。總工程師Beaver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(dòng)系統(tǒng)中將不會(huì)再有真空泵；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中不會(huì)再有動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵。一切都將變?yōu)殡娮涌刂??！?br /> 　　減少功率元件本身并不會(huì)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。
　　
　　博世電子線控制動(dòng)/離合器
　　博世公司擁有一款采用線控技術(shù)的電子制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品——iBooster。混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)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(dòng)能。最理想的狀況下，車輛減速時(shí)所減少的動(dòng)能全部由經(jīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成電能，這樣就避免了有用的制動(dòng)能以熱量的形式散失掉。在最大減速度低于0.3個(gè)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(dòng)能，因?yàn)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>電機(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(dòng)操作產(chǎn)生的減速度大于0.3個(gè)重力加速度時(shí)，iBooster則會(huì)啟用制動(dòng)總泵這種傳統(tǒng)的剎車系統(tǒng)，產(chǎn)生額外所需的制動(dòng)力。當(dāng)然駕駛員不會(huì)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?dòng)踏板產(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(gè)小型電機(jī)裝載到iBooster上以控制制動(dòng)助力的程度，另外通過一個(gè)二級(jí)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(jì)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(dòng)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(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)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(xiǎn)的時(shí)候，iBooster可以在120毫秒的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)把制動(dòng)力增加到最大值，這個(gè)反應(yīng)時(shí)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(shí)間比搭載傳統(tǒng)制動(dòng)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(dòng)剎車，而且此自動(dòng)操作平穩(wěn)安靜。不難想象，一款自身噪音很小的電動(dòng)汽車，將會(huì)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(dòng)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(shí)走時(shí)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(dòng)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(xiàng)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(shí)發(fā)動(dòng)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(dòng)檔車輛那樣立刻熄火，而是微微抖動(dòng)了一下，然后就開始平穩(wěn)地前行，整個(gè)過程中轉(zhuǎn)速表指針也沒出現(xiàn)大的波動(dòng)。在變速桿處于一檔位置的時(shí)候踩下剎車踏板，但并沒同時(shí)踩下離合器踏板，車輛依舊會(huì)慢慢減速，離合器自動(dòng)分離，發(fā)動(dòng)機(jī)開始低速空轉(zhuǎn)，當(dāng)車輛停止前行的時(shí)候，發(fā)動(dòng)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(dòng)方向盤從而帶動(dòng)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(dòng)方向盤的角度和速度并傳遞到電腦進(jìn)行計(jì)算，通過電動(dòng)控制車輪轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)候手動(dòng)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(xiàng)技術(shù)。
　　在新系統(tǒng)中，由于電信號(hào)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(shí)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(jì)汽車時(shí)的出發(fā)點(diǎn)是，汽車對于人們應(yīng)該是一個(gè)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?！?br /> 　　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(jì)，也就是說降低了整體的設(shè)計(jì)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(hào)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(dòng)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。