摘要:隨著汽車市場的需求不斷提高以及電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了新一代制動系統(tǒng)——全電路制動系統(tǒng),相比于液壓制動和機(jī)械制動,全電路制動具有更高的性能和特點,具有更廣闊的市場和應(yīng)用領(lǐng)域。結(jié)合現(xiàn)代汽車電子制動控制技術(shù)日新月異的變化,以及電子元件尺寸和成本不斷地下降,展望了電子制動控制技術(shù)在汽車領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景,綜合分析了汽車全電路制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及性能優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞:電子技術(shù) 全電路制動 優(yōu)越性 前景
隨著汽車的誕生,車輛制動系統(tǒng)應(yīng)運而生,車輛制動系統(tǒng)是汽車四大系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵部分之一,是汽車上通過外界在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力,從而對其進(jìn)行強制制動的一系列專門裝置[1]。汽車制動系的主要功用是使行駛中的汽車減速甚至停止,使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定,以及使停駛的汽車保持靜止不動[2], 在汽車的行駛安全方面,車輛制動系統(tǒng)扮演著不可或缺的角色。新世紀(jì)以來,隨著汽車技術(shù)日新月異的發(fā)展和變化,以及汽車行駛速度的不斷提高,汽車制動系統(tǒng)所占據(jù)的重要性表現(xiàn)的越來越明顯。隨著車輛工業(yè)的發(fā)展,特別是軍用車輛及軍用技術(shù)的發(fā)展,車輛制動有了質(zhì)的飛躍,繼機(jī)械制動系統(tǒng)后液壓制動系統(tǒng)成為了汽車制動系統(tǒng)行業(yè)的中堅力量。從九十年代開始,汽車步入了一個全新的電子時代,各種高精尖電子技術(shù)出現(xiàn)在人們的視線當(dāng)中,人們也逐漸意識到,采用電子技術(shù)是解決汽車面臨諸多技術(shù)難題的最佳方案,電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用主要依靠一種結(jié)構(gòu)比較簡單、價格便宜的單片計算機(jī),它把中央處理單元、存儲器和輸入輸出接口集中在一個芯片上,通過各種傳感器接收輸入信號,經(jīng)分析計算后向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送指令以達(dá)到控制機(jī)械運動的目的。防抱制動系統(tǒng)(ABS)的使用和推廣將世界汽車行業(yè)推向了一個新的高潮。汽車ABS的安裝使用大大提高了汽車的主動安全性和操縱性穩(wěn)定性。目前,盡管防抱制動系統(tǒng)(ABS)廣泛應(yīng)用于各種車輛,然而,由于其編制邏輯門限有許多局限,為充分彌補這些缺陷,后來又在ABS基礎(chǔ)上開發(fā)了車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)(VDC)和驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR)。
盡管現(xiàn)代汽車制動發(fā)展比較成熟,但面對汽車高新技術(shù)的發(fā)展和車輛智能化、輕型化的需求,車輛制動技術(shù)仍然有待進(jìn)一步開發(fā)。由于電子工業(yè),特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,一種完全無油液、完全的電路制動系統(tǒng)(BBW)出現(xiàn)在人們的視線中。與傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)相比,全電路制動因其通過電傳遞信息,而不是液壓油或壓縮空氣,因而可以省略許多管路和傳感器,全電路制動主要包含以下幾個部分:
1)電制動器:結(jié)構(gòu)相似于液壓制動器;
2)電制動控制單元(ECU):制動信號的接收與反饋,車輛車輪行駛工況的判斷,相應(yīng)執(zhí)行信號的傳送;
3)線束:給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號;
4)輪速傳感器:準(zhǔn)確、可靠地獲得車輪速度;
5)電源:為制動系統(tǒng)提供能源[3]。
全電路制動系統(tǒng)可以有效的改善車輛制動性能,所謂汽車的制動性是指汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車并且維持行駛方向穩(wěn)定和在下坡時能維持一定車速,以及汽車在一定坡道上能長時間停車不動的駐車制動器性能稱為汽車的制動性[4]。相比于傳統(tǒng)車輛制動,全電路制動可以顯著地提高車輛的制動效能,大大縮短制動響應(yīng)時間和制動距離,提高車輛的整體安全性;其次,全電路制動可以提高制動效能的恒定性,減少因長時間制動而引起的過熱制動失效等不良情況;此外,全電路制動通過多元件協(xié)調(diào)工作,還能顯著提高汽車制動時的方向穩(wěn)定性,使汽車不至發(fā)生跑偏、側(cè)滑等情況,實現(xiàn)綜合智能化控制制動。總體來講,全電路制動具有以下優(yōu)點:
1)制動響應(yīng)時間短,制動性能高;
2)無液制動,維護(hù)簡單;
3)結(jié)構(gòu)簡單,省去大部分管路,減輕車輛質(zhì)量;
4)線路經(jīng)久耐用;
5)測試、維修簡便快捷,傾向于智能化;
6)便于改進(jìn),可以通過增加元器件來改善汽車整體性能。
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,以及汽車需求量的不斷攀升,人們越來越意識到環(huán)境對人們自身的重要性,面對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題、能源危機(jī)以及如何保證汽車的行駛安全性,人們開始轉(zhuǎn)向全電路電子控制技術(shù)領(lǐng)域,汽車全電路控制技術(shù)的推廣,不但減少了汽車對環(huán)境的污染,同時也使汽車更趨于智能化、自動化。可以肯定,電子技術(shù)將成為汽車行業(yè)產(chǎn)品競爭的關(guān)鍵,而高新電子技術(shù)在汽車制動系統(tǒng)中的全面應(yīng)用必會將汽車制動系統(tǒng)推上新的歷史舞臺。可以相信,全電路制動系統(tǒng)無疑會給制動控制系統(tǒng)帶來巨大的變革,其伴隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)、能源技術(shù)、新材料技術(shù)及其他新興科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展[5],將會使汽車成為人們可靠的交通工具和舒適的休閑娛樂場所,同時也會使人們充分享受到包括全電路制動技術(shù)等新興電子技術(shù)所帶來的便利。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉惟信.汽車制動系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計計算[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.
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[3]熊璐,余卓平,張立軍; 汽車電制動系統(tǒng)(BBW)現(xiàn)狀和前景 [J];上海汽車;2002年06期
[4]陳煥江.《汽車運用工程學(xué)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.4
[5]馮崇毅.《汽車電子控制技術(shù)》.上冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2000.12