汽车底盘线控技术的应用及发展趋势（上）

　　1 引言

　　随着电子利技和网络技术的发展，出现了更加高效、节能的线控技术（X-by-wire）。一些笨重、精确度低的机械系统将被精确、敏感的电子传感器和执行元件所代替，汽车传统的操纵机构、操纵方式、执行机构也将会发生根本性的变革。结合线控技术和汽车制动系统而形成的线控制动（BBW）系统，将传统液压或气压制动执行元件改为了电驱动元件，将驾驶员的转向操作与转向车轮之间通过信弓及控制器连接起来，由控制器根据驾驶员指令、当前车辆状态和路面状况确定合理的前轮转角，实现转向系统的智能控制，从而形成线控转向（SBW）系统。线控系统具有可控性好、响应速度快的特点，具有良好的发展前景。

　　2 汽车底盘线控技术的发展现状和特征

　　由于X-by-wire具有较高的效率，给设计者带来了更大的设计空间，并且更容易实现集成控制，使整车总质量减轻，因此便成为许多世界级汽车公司竞逐发展的目标。

　　宝马汽车公司在2000年巴黎车展上参展的概念车BMW Z22上应用了Steer-by-wire和Brake-by-wire技术。Z22车型取消了转向柱、脚踏板连杆等机械结构，可以减少在车辆发生撞击日寸机械部件列驾驶员的伤害。转向盘的转动范围减到160°，使紧急转向时驾驶员的忙碌程度得到了很大程度的降低。且操纵机构可以布置得更为合理，提高了乘坐舒适性与座椅位置的调整范围。目前X-by-wire应用较具代表性的例子有宝马新7系、奔驰SL、新E级和美洲虎新S级等车型。

　　汽车底盘线控技术的特征有：操纵机构和执行机构没有机械联结和机械能量的传递；驾驶员操纵指令由传感元件感知，以电信号的形式由网络传递给电子控制器及执行机构；执行机构使用外来能源完成操纵指令及相应的任务，其执行过程和结果受电子控制器的监测和控制。

　　汽车底盘线控技术的关键是线控制动系统和线控转向系统。

　　图1是线控制动系统以及线控转向系统的构架图。它们由两套控制系统所组成：一套是对操纵机构的控制，即列制动踏板力或者转向盘力矩的控制；另一套是列执行机构的控制，即对车轮制动力或者前轮转向角的控制。这两套控制系统都使用电能，二者之间只有不断地信息数据交换，没有机械运动和机械能量的传递。

　　

　　2.1线控制动系统（Broke-by-wire）

　　线控制动系统目前分为两种类型，一种为电液制动系统EHB（electric-hydraulic brake），另一种为电子机械制动系统EMB（electro-mechanic brake）。电液制动系统是将电子系统与液压系统相结合所形成的多用途、多形式的制动系统，由电子系统提供柔性控制，液压系统提供动力。而电子机械制动系统则将传统制动系统中的液压油或空气等传力介质完全由电制动取代，是制动控制系统的发展方向。

　　线控制动系统主要由3部分细成：接收单元。包括制动踏板、踏板行程传感器等；制动控制器（ECU）。接收制动踏板发出的信号，控制制动器制动；接收驻车制动信号，控制驻车制动；接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等；控制车轮制动力，实现防抱死和驱动防滑，并兼顾其它系统的控制；执行单元。包括电制动器或液压制动器等。线控制动系统组成如图2所示。