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智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀綜述

2025-03-27 00:00:00陳齊平王博李志玉舒強(qiáng)呂宗宇牛志

摘要:智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求,傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)正逐步被線控制動(dòng)系統(tǒng)所取代。線控制動(dòng)系統(tǒng)以其卓越的響應(yīng)速度和控制精度,成為實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛乃至無人駕駛的核心執(zhí)行基礎(chǔ)。系統(tǒng)性地回顧和總結(jié)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展歷程、架構(gòu)、分類、關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用;分析了不同類型線控制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案和優(yōu)缺點(diǎn),梳理與分析了主缸液壓力控制、輪缸液壓力控制、輪缸液壓力估計(jì)、電磁閥控制以及夾緊力控制等關(guān)鍵技術(shù),概述了基于線控制動(dòng)系統(tǒng)的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)和自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(AEB)兩種主動(dòng)安全控制技術(shù)以及制動(dòng)能量回收技術(shù),分析和總結(jié)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)當(dāng)前所面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展趨勢(shì)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)正從電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(EHB)向電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(EMB)發(fā)展,但仍面臨電機(jī)功率不足、電子元器件兼容性問題等諸多挑戰(zhàn),亟需提升系統(tǒng)的集成度和冗余性,以滿足高級(jí)別自動(dòng)駕駛的可靠性和安全性需求。

關(guān)鍵詞:智能網(wǎng)聯(lián)汽車;線控制動(dòng)技術(shù);電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(EHB);電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(EMB)

中圖分類號(hào):U463 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

本文引用格式:陳齊平,王博文,李志玉,等. 智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀綜述[J]. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào),2025,42(1):84-96.

A Review of the Current Development Status of Brake-by-Wire Technology for Intelligent Networked Vehicles

Chen Qiping1, Wang Bowen1, Li Zhiyu1,2, Shu Qiang2, Lyu Zongyu1, Niu Zhi1,2

(1. School of Mechatronics amp; Vehicle Engineering, East China Jiaotong University, Nanchang 330013, China;

2. Yichun Tongyu Automotive Technology Co., Ltd., Yichun 336099, China)

Abstract: The development of intelligent connected vehicles has placed higher demands on automotive braking systems, and traditional braking systems are gradually being replaced by brake-by-wire systems. With their outstanding response speed and control precision, brake-by-wire systems have become the core execution foundation for achieving high-level autonomous driving and even unmanned driving. This paper systematically reviews and summarizes the development history, architecture, classification, key technologies, and applications of the brake-by-wire systems for intelligent connected vehicles; analyzes the structural schemes and advantages and disadvantages of different types of brake-by-wire systems, and combs and analyzes key technologies such as master cylinder hydraulic pressure control, wheel cylinder hydraulic pressure control, wheel cylinder hydraulic pressure estimation, solenoid valve control, and clamping force control. It also outlines two active safety control technologies based on brake-by-wire systems: ABS and AEB, as well as brake energy recovery technology. It analyzes and summarizes the current challenges faced by intelligent connected vehicle brake-by-wire technology and its future development trends. The brake-by-wire technology for intelligent connected vehicles is evolving from EHB to EMB, but it still faces many challenges such as insufficient motor power and compatibility issues of electronic components. There is an urgent need to improve the system’s integration and redundancy to meet the reliability and safety requirements of high-level autonomous driving.

Key words: intelligent networked vehicle; brake-by-wire technology; EHB; EMB

Citation format: CHEN Q P, WANG B W, LI Z Y, et al. A review of the current development status of brake-by-wire technology for intelligent networked vehicles[J]. Journal of East China Jiaotong University, 2025, 42(1): 84-96.

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的不斷發(fā)展,汽車自動(dòng)駕駛技術(shù)正穩(wěn)步進(jìn)階,向更高級(jí)別邁進(jìn),高級(jí)別的智能駕駛功能要求執(zhí)行器具備更快的響應(yīng)速度和控制精度,從而實(shí)現(xiàn)上層控制與底層執(zhí)行的協(xié)同。線控制動(dòng)系統(tǒng)通過電信號(hào)取代傳統(tǒng)機(jī)械或液壓部件傳遞信息的方式,顯著提升了系統(tǒng)響應(yīng)速度和控制精度,成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛甚至無人駕駛的核心執(zhí)行基礎(chǔ)[1]。

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了不同形式的線控制動(dòng)系統(tǒng)(brake-by-wire, BBW)[2]。根據(jù)是否保留液壓部分,線控制動(dòng)系統(tǒng)可劃分為電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(electro hydraulic brake, EHB)和電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)(electro-mechanical brake, EMB)兩大類[3-4]。EHB主要通過使用電子元件取代傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的部分機(jī)械部件,同時(shí)保留原有的液壓管路[5]。EMB是在EHB的基礎(chǔ)上完全去掉制動(dòng)液壓管路,并將電機(jī)集成在制動(dòng)器上,通過電信號(hào)控制電機(jī)直接進(jìn)行制動(dòng)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的完全線控。

近年來,國內(nèi)外研究人員對(duì)線控制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)型方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)建模、控制策略等方面進(jìn)行了深入研究。周明岳等[6]對(duì)線控制動(dòng)技術(shù)的執(zhí)行器產(chǎn)品以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和闡述,但缺乏對(duì)控制策略的分析。張奇祥等[7]對(duì)電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的研究進(jìn)展進(jìn)行了較為全面的總結(jié),但不涉及電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)。Gong等[8]總結(jié)了線控制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行器的發(fā)展,并對(duì)制動(dòng)力控制和分配進(jìn)行了探討,但介紹不夠系統(tǒng)全面。

為更加系統(tǒng)反映智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢(shì),在調(diào)研大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,首先,對(duì)線控制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷程和架構(gòu)進(jìn)行介紹;其次,對(duì)線控制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和分類進(jìn)行了總結(jié);隨后,對(duì)線控制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析;然后,對(duì)線控制動(dòng)技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的應(yīng)用進(jìn)行介紹;最后,對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和總結(jié)。

1 線控制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷程

自從1900年威廉·邁巴赫發(fā)明鼓式制動(dòng)器以來,制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展歷程可分為四個(gè)階段。

第一階段是防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(anti-lock brake system, ABS)[9]。第二階段是車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(electronic stability program, ESP)[10],ESP在ABS的基礎(chǔ)上融合了電子制動(dòng)分配系統(tǒng)(electrical brake distribution, EBD)[11]、牽引力控制系統(tǒng)(traction control system, TCS)[12]以及車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)(vehicle dynamic control, VDC)[13]等功能,進(jìn)一步提升了車輛在復(fù)雜路況下的穩(wěn)定性和操控性能。第三階段是IPB+RBU(integrated power brake, IPB;redundant brake unit, RBU)。IPB本質(zhì)上是將電子助力器(intelligent booster, iBooster)與ESP集成,實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)系統(tǒng)的解耦設(shè)計(jì),更加適應(yīng)智能駕駛的需求,可滿足L3級(jí)和L4級(jí)自動(dòng)駕駛的需求。第四階段是電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)。EMB通過徹底去除液壓管路,完全實(shí)現(xiàn)線控化,并可與車輛的其他電子控制系統(tǒng)協(xié)同工作,支持制動(dòng)、ABS、ESP、自動(dòng)駕駛以及制動(dòng)能量回收等多項(xiàng)功能,它被視為線控制動(dòng)系統(tǒng)的終極形態(tài)。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)

智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)主要由感知層、決策層和執(zhí)行層組成,如圖1所示。感知層是由車輛行駛外界環(huán)境信息感知、車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息和車路云協(xié)同信息組成,是基于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的各類傳感器等設(shè)備從外界實(shí)時(shí)獲取信息[7]。決策層相當(dāng)于人的大腦,是由電池管理系統(tǒng)(battery management system, BMS)[14]、線控制動(dòng)系統(tǒng)控制器、電機(jī)控制器、網(wǎng)絡(luò)和智能系統(tǒng)、車輛控制單元等組成。執(zhí)行層相當(dāng)于人的手和腳,由制動(dòng)器、電池組、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。

3 線控制動(dòng)系統(tǒng)分類

3.1 電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)

3.1.1 電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)組成與工作原理

電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)由制動(dòng)踏板單元、液壓驅(qū)動(dòng)單元、制動(dòng)執(zhí)行單元以及控制系統(tǒng)等關(guān)鍵組成部分構(gòu)成[15]。制動(dòng)踏板單元是駕駛員與制動(dòng)系統(tǒng)的交互接口,用于接收駕駛員的制動(dòng)意圖。制動(dòng)執(zhí)行單元由主缸、液壓管路和輪缸等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,其作用是將推力轉(zhuǎn)化為制動(dòng)力矩,從而在制動(dòng)盤上實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。控制系統(tǒng)由電控單元(electronic control unit, ECU)、液壓控制單元(hydraulic control unit, HCU)以及液壓力傳感器、踏板力傳感器和踏板位移傳感器等多種傳感器組成,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精確控制制動(dòng)過程。

電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)通過各部件的協(xié)同工作,能夠精準(zhǔn)地將駕駛員的制動(dòng)意圖轉(zhuǎn)化為車輛的實(shí)際制動(dòng)效果,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)制動(dòng)力的高效控制。這不僅顯著提升了制動(dòng)系統(tǒng)的性能和效率,也為駕駛的安全性與舒適性提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

3.1.2 電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)分類

電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(EHB)按照加壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源形式可分為泵驅(qū)式EHB和電機(jī)驅(qū)動(dòng)式EHB。泵驅(qū)式EHB主要由泵、蓄能器和電磁閥等元件組成;電機(jī)驅(qū)式EHB由電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)構(gòu)成,通過摒棄傳統(tǒng)的高壓蓄能器和高速開關(guān)控制閥系,顯著降低了液體泄漏風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)減輕了系統(tǒng)重量和體積,提升了系統(tǒng)的可靠性和控制連續(xù)性。電機(jī)驅(qū)動(dòng)式EHB進(jìn)一步按照制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸是否解耦分為電動(dòng)助力式EHB和電動(dòng)伺服式EHB。電動(dòng)助力式EHB:制動(dòng)踏板與主缸未完全解耦,在制動(dòng)失效時(shí)可通過人力踩踏制動(dòng)踏板提供制動(dòng)力,具備失效備份功能。電動(dòng)伺服式EHB:制動(dòng)踏板與主缸完全解耦,液壓力完全依賴電機(jī)驅(qū)動(dòng),制動(dòng)腳感由踏板模擬器提供。根據(jù)是否集成汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ESP),電機(jī)驅(qū)動(dòng)式EHB還可分為one-box方案和two-box方案。One-box方案:將電子助力器和ESP集成在一個(gè)模塊中,具有更高的集成度和效率,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,僅需一個(gè)ECU和一個(gè)制動(dòng)單元,降低了成本并提高了能量回收效率。然而,該方案由于集成化設(shè)計(jì),冗余度較低,需要額外配備電子冗余制動(dòng)模塊以滿足高級(jí)別智能駕駛的需求[16-17]。Two-box方案:電子助力器和ESP分離,分別完成各自功能,盡管結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本更高,但系統(tǒng)可靠性更強(qiáng),適合高級(jí)別智能駕駛功能的冗余需求。表1對(duì)比了one-box和two-box方案的優(yōu)缺點(diǎn)。總體而言,one-box方案效率更高、成本更低,但two-box方案在成熟性和可靠性方面更具優(yōu)勢(shì)。

3.2 電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)

3.2.1 電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)組成與工作原理

電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示,包括傳感器、ECU、電機(jī)單元和制動(dòng)執(zhí)行單元。傳感器負(fù)責(zé)采集各種與制動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù),而ECU則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和算法控制,電機(jī)單元?jiǎng)t負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)執(zhí)行單元以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)動(dòng)作[18]。傳感器感知制動(dòng)踏板力度和車速等參數(shù),并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼CU,ECU根據(jù)信息實(shí)時(shí)調(diào)整制動(dòng)力度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛制動(dòng)系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。電機(jī)單元作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),通過對(duì)制動(dòng)盤實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的快速響應(yīng)和調(diào)節(jié)。踏板及車輛信號(hào)首先傳輸至ECU,隨后ECU進(jìn)行決策處理,并向4個(gè)車輪制動(dòng)模塊下達(dá)制動(dòng)指令[19]。

3.2.2 電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

目前,電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案提供商主要有博世、大陸和西門子等公司。

博世公司(Bosch)的EMB系統(tǒng)執(zhí)行器設(shè)計(jì)方案,其特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電機(jī)布置方式采用電機(jī)外置,調(diào)整制動(dòng)間隙需要手動(dòng)的方式,并且具有兩組電磁離合器[20]。該執(zhí)行器設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是可以改變行星齒輪的減速比,具有夾緊力保持功能;缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜和軸向尺寸較大,并且調(diào)整制動(dòng)間隙的方式是手動(dòng)調(diào)整,不具有較高的EMB系統(tǒng)可靠性。

德國大陸集團(tuán)(Continental AG)研制的EMB系統(tǒng)執(zhí)行器設(shè)計(jì)方案,采用內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)的布置方式,利用智能控制的方式調(diào)整制動(dòng)間隙,該執(zhí)行器設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、能夠智能地調(diào)整制動(dòng)間隙、具有夾緊力保持和駐車功能;缺點(diǎn)在于扭矩電機(jī)需安裝于執(zhí)行器外部,這種結(jié)構(gòu)形式所占空間較大,若缺乏增力機(jī)構(gòu),對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能要求也相對(duì)較高[21]。

電子楔式制動(dòng)系統(tǒng)(electronic wedge brake,EWB)作為一種先進(jìn)的自增強(qiáng)電子機(jī)械楔式制動(dòng)器,可在自增強(qiáng)的最佳工作點(diǎn)附近高效運(yùn)作[5]。憑借其楔形塊的自增力原理,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)力的大幅降低,僅需12 V電壓即可滿足系統(tǒng)需求。

以德國西門子股份公司(Siemens AG)研發(fā)的EWB為例,該系統(tǒng)創(chuàng)新性地采用兩臺(tái)對(duì)置式電機(jī)作為動(dòng)力源,通過引入楔形塊作為自增力機(jī)構(gòu),顯著提升了制動(dòng)系統(tǒng)的增益系數(shù),有效降低了對(duì)單個(gè)電機(jī)功率的依賴。但是,由于楔形機(jī)構(gòu)具備較高的增益系數(shù),為確保制動(dòng)力矩的精確性與穩(wěn)定性,對(duì)電機(jī)的控制精度提出了更高的要求[22]。

通過對(duì)比分析線性增力式電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)與非線性增力式電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)兩種方案,可以得出以下結(jié)論:第一種方案,其機(jī)械結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)潔明了,易于操控。然而,該方案在減速增扭方面的表現(xiàn)效果很大程度上受制于電機(jī)性能。通常情況下,為了滿足夾緊力的需求,需要將電壓提升至24 V或48 V。相較之下,第二種方案對(duì)于電機(jī)的性能要求較為寬松,與現(xiàn)有的整車12 V低壓電氣平臺(tái)相兼容。但是,非線性增力式電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)制造工藝的復(fù)雜性以及轉(zhuǎn)矩控制的精確性成為該方案的短板。

3.3 EHB與EMB優(yōu)劣對(duì)比

EMB摒棄了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)主缸、輪缸、液壓控制單元及管路等液壓部件,是一種電控純機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)[2]。將電機(jī)集成于制動(dòng)器當(dāng)中,通過電信號(hào)控制電機(jī)執(zhí)行制動(dòng)動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的完全線控。

表2對(duì)EHB和EMB優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了匯總,由表可知,EMB相比EHB,主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在響應(yīng)時(shí)間短,能顯著減少制動(dòng)距離,提升安全性;由于省去了液壓管路,系統(tǒng)體積更小,也不會(huì)發(fā)生液體泄漏,維護(hù)成本較低。然而,EMB的主要劣勢(shì)也不容忽視:首先,它缺乏備份系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)的可靠性要求極高;其次,制動(dòng)力可能不足;再者,在惡劣的工作環(huán)境,如高溫條件下,制動(dòng)器容易消磁,因此制動(dòng)器需要具備耐高溫、質(zhì)量輕、成本低等特性;此外,它還需要具備更強(qiáng)的抗干擾能力,以抵御車輛運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種信號(hào)干擾;最后,EHB還需要針對(duì)底盤開發(fā)所對(duì)應(yīng)的系統(tǒng),面臨著實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的巨大挑戰(zhàn),導(dǎo)致開發(fā)成本顯著增加。

4 線控制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

4.1 主缸液壓力控制

電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)機(jī)械、電子和液壓相互耦合的系統(tǒng)[23]。由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦擾動(dòng)和液壓系統(tǒng)的時(shí)變性等因素,在助力控制、主動(dòng)制動(dòng)和制動(dòng)能量回收過程中,該系統(tǒng)被視為高度非線性的受控對(duì)象。目前,電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)的控制理論主要包括PID控制[24]、滑模變結(jié)構(gòu)控制[25]和模糊控制[26]等。下面主要對(duì)控制變量和控制算法進(jìn)行介紹。

4.1.1 控制變量

HAN等[27]利用無刷電動(dòng)機(jī)內(nèi)置的轉(zhuǎn)角傳感器,將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角位置作為控制變量,從而間接地獲取主缸活塞推桿的位移信息。此舉有效地避免了以主缸液壓力作為控制變量時(shí)所遇到的問題。余卓平和張祥琨等[28-29]認(rèn)為,針對(duì)單控制變量控制系統(tǒng),單獨(dú)對(duì)主缸液壓力或主缸活塞推桿位移進(jìn)行控制,隨著外界環(huán)境的變化,適應(yīng)性和魯棒性都會(huì)降低。對(duì)主缸液壓力控制則確保了目標(biāo)壓力的精確跟蹤控制,對(duì)主缸活塞推桿位移控制有助于迅速建立壓力并有效解決“殘留液壓力”問題。因此,進(jìn)行多變量共同控制成為必要手段。Zhao等[30]進(jìn)一步提出了壓力-位置-電流聯(lián)級(jí)控制算法,為了解決主體機(jī)構(gòu)中的動(dòng)態(tài)摩擦、系統(tǒng)的慣性和液壓系統(tǒng)的非線性特性對(duì)控制的影響,在位置閉環(huán)控制中引入了三步非線性控制方法,并將非線性控制問題分解為靜態(tài)控制、基于參考動(dòng)力學(xué)的前饋控制和狀態(tài)依賴反饋控制。硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)表明,該控制算法能有效提高控制精度和響應(yīng)速度。

4.1.2 控制算法

PID控制算法以其簡(jiǎn)單、魯棒性好被廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)。Chen等[31]以誤差和誤差導(dǎo)數(shù)作為輸入變量,設(shè)計(jì)了一種用于液壓控制的模糊增量PID控制器。Jiang等[3]設(shè)計(jì)了一種滑模控制器,通過控制電動(dòng)機(jī)扭矩來控制主缸壓力,通過臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性。龔佳鵬[32]在反步法理論的基礎(chǔ)上,基于電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了防抱死制動(dòng)控制算法。該算法考慮了低附著、高附著、低到高以及高到低4種不同的工作條件,能夠?qū)崿F(xiàn)滑移率的準(zhǔn)確調(diào)控。高炳釗等[33]基于三步法理論,設(shè)計(jì)了離合器的位移控制算法。并將這一算法與傳統(tǒng)的PID算法進(jìn)行了對(duì)比分析,研究結(jié)果顯示,采用三步法控制器的系統(tǒng)響應(yīng)更為迅速,且誤差控制更為精確。

雖然主缸液壓力控制算法在過去10年中取得了很大進(jìn)步,各種控制策略和控制算法的創(chuàng)新對(duì)液壓力的控制精度得到了提高,要實(shí)現(xiàn)EHB的最終量產(chǎn),關(guān)鍵在于其控制策略和算法需具備實(shí)用性、魯棒性以及可“植入”性,大多數(shù)研究結(jié)果依然是基于軟件仿真,缺少臺(tái)架實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在設(shè)計(jì)控制策略時(shí),應(yīng)考慮算法與工程實(shí)際的結(jié)合,關(guān)注控制器在實(shí)車上應(yīng)用的魯棒性。

4.2 輪缸液壓力控制

輪缸液壓力控制的工作機(jī)制旨在確保精確接收由上層算法精確計(jì)算得出的目標(biāo)輪缸壓力值。基于當(dāng)前車輪所處的特定工作區(qū)域,結(jié)合電磁閥的工作特性以及EHB系統(tǒng)(包含制動(dòng)管路和制動(dòng)輪缸)的整體壓力特性,系統(tǒng)生成對(duì)EHB伺服電機(jī)及電磁閥的精準(zhǔn)控制指令。

傳統(tǒng)PID控制算法在輪缸液壓力控制方面的表現(xiàn)并不盡如人意。因此,研究人員針對(duì)PID控制算法進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化和改進(jìn),以提升其控制效果。劉曦東[34]提出了一種基于查表前饋的增量式PID控制算法,通過對(duì)溢流閥線圈電流的控制以達(dá)到對(duì)輪缸壓力的控制,但對(duì)復(fù)雜的路面和工況,PID控制算法缺乏自適應(yīng)性。此外,Wu等[35]設(shè)計(jì)了具有自適應(yīng)性的PID控制器。

汪洋等[36]采用模糊PID控制算法對(duì)輪缸液壓力進(jìn)行控制,模糊PID在輪缸液壓力控制方面展現(xiàn)出了較高的精確度。然而,在建立壓力的快速性方面,其表現(xiàn)相較于傳統(tǒng)PID控制算法略顯不足。因此,為進(jìn)一步優(yōu)化控制效果,引入了分段模糊PI控制算法,以實(shí)現(xiàn)對(duì)輪缸液壓力的精細(xì)調(diào)控。當(dāng)控制變量的偏差較小時(shí),模糊PI控制算法精度更高;但當(dāng)偏差較大時(shí),PI控制算法響應(yīng)速度更快。張海波[37]采用自抗擾控制算法對(duì)輪缸液壓力控制,并完成了自抗擾控制器的設(shè)計(jì)以及參數(shù)優(yōu)化工作,臺(tái)架試驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的有效性。王祥[38]介紹了通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)訓(xùn)練的具體過程,進(jìn)而利用經(jīng)過充分訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型精確計(jì)算控制電流。隨后,結(jié)合反饋修正控制模塊,確定了控制信號(hào)的占空比,保證了系統(tǒng)控制精度。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法后,系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)均實(shí)現(xiàn)了顯著的優(yōu)化和提升。

對(duì)于輪缸液壓力估計(jì)算法多采用單個(gè)輪缸控制,雖然在同一時(shí)刻主缸液壓力是確定的,但是每個(gè)輪缸液壓力需求可能不一致,因此在對(duì)輪缸液壓力控制時(shí)要對(duì)各個(gè)輪缸液壓力進(jìn)行協(xié)調(diào)控制,同時(shí)也應(yīng)考慮算法的實(shí)用性和可“植入”性,以實(shí)現(xiàn)對(duì)輪缸液壓力的精確控制。

4.3 液壓力估計(jì)

輪缸液壓力估計(jì)算法主要分為2大類:第1類是基于執(zhí)行器動(dòng)態(tài)特性估算方法,第2類是基于車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)估算方法。這2類方法均存在一定的局限性:基于執(zhí)行器動(dòng)態(tài)特性估算方法依賴于模型的精確度,在某些特定工況下,由于參數(shù)變動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致累積誤差產(chǎn)生;而基于車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)估算方法則僅適用于車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),同時(shí),由于車輪減速信號(hào)與噪聲比相對(duì)較低,這使得獲取車輪動(dòng)力學(xué)方程的準(zhǔn)確輸入變得較為困難[39]。

在研究輪缸液壓力估計(jì)方面,基于執(zhí)行器動(dòng)態(tài)特性估算方法主要采取模型法與數(shù)表法兩種。模型法是基于電磁閥模型精確性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合程度。Wei等[40]采用卡爾曼濾波器將液壓模型和車輛動(dòng)力學(xué)信息進(jìn)行融合,并提出了一種交互式多模型濾波器來融合不同的液壓模型,以適應(yīng)各種控制輸入。結(jié)果表明,與單一卡爾曼濾波器和基于純液壓模型的方法相比,所提出的濾波器具有更好的壓力估計(jì)效果。

數(shù)表法[41-42]基于試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過查詢?nèi)S數(shù)表的占空比、當(dāng)前輪缸液壓力和下一階段輪缸液壓力的形式進(jìn)行輪缸壓力估計(jì)。王猛等[43]設(shè)計(jì)了一種一體式制動(dòng)主缸總成的電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng),提出數(shù)表插值法和階梯法并行的分段壓力估算法,能準(zhǔn)確控制輪缸制動(dòng)壓力。并提出改進(jìn)的邏輯門限值控制策略,以較大梯度迅速減小再生制動(dòng)力至零。通過AMESimamp;Simulink聯(lián)合仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)的功能和可行性。

針對(duì)上述問題,Jiang等[44]使用擴(kuò)展卡爾曼濾波結(jié)合上述兩種輪缸壓力估算算法的優(yōu)勢(shì),提出了組合輪缸壓力估算方法,即通過車輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)估算方法修正基于執(zhí)行器動(dòng)態(tài)特性估算的輪缸壓力值。但是上述方法在研究的過程中,將路面附著系數(shù)簡(jiǎn)化為與滑移率呈線性關(guān)系,不可避免地削弱了算法適應(yīng)不同路面條件的能力。

4.4 電磁閥控制

液壓力控制單元(HCU)的關(guān)鍵元件是電磁閥,電磁閥控制屬于液壓力控制的底層控制,其控制效果直接決定了電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)的工作效率。電磁閥控制分為開關(guān)閥、高速開關(guān)閥和線性閥3類。

4.4.1 開關(guān)閥

開關(guān)閥是液壓力控制單元(HCU)的核心構(gòu)件。其工作機(jī)理為通過電流控制來調(diào)整電磁力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閥口的開閉。開關(guān)閥通過快速改變閥門的開閉狀態(tài),能夠有效調(diào)節(jié)液體的流動(dòng)方向和流量。Fey等[45]提出了一種基于電磁閥驅(qū)動(dòng)電流的控制方法,為優(yōu)化電磁閥性能提供了新方向。同時(shí),馮濤[46]研究了通過控制電磁閥開關(guān)來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)防抱死功能的技術(shù),這項(xiàng)研究在提升汽車行駛安全性方面具有重要意義,同時(shí)也為電磁閥在各領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新的可能。

開關(guān)閥在現(xiàn)代流體控制系統(tǒng)中的應(yīng)用正在不斷深化和擴(kuò)展,通過改良傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及研究新的控制方法,開關(guān)閥的性能得到了顯著提升。在此基礎(chǔ)上,電磁閥在流量控制、制動(dòng)防抱死等領(lǐng)域的研究與應(yīng)用也將持續(xù)取得新進(jìn)展,為我國流體控制領(lǐng)域發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

4.4.2 高速開關(guān)閥

高速開關(guān)閥具有快速的響應(yīng)機(jī)制和高頻率的開關(guān)能力,在工業(yè)自動(dòng)化、能源利用以及航空航天等諸多領(lǐng)域均得到了廣泛的推廣和深入的應(yīng)用[47]。其工作原理與傳統(tǒng)開關(guān)閥大體相同,均是通過在開啟與關(guān)閉兩種狀態(tài)間的切換,實(shí)現(xiàn)對(duì)液體流動(dòng)的通斷控制。然而,在響應(yīng)速度這一關(guān)鍵指標(biāo)上,高速開關(guān)閥展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)。高速開關(guān)閥通過發(fā)送不同寬度的脈沖信號(hào),對(duì)閥門的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行精確控制。

在提升高速開關(guān)閥響應(yīng)頻率的方法方面,國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了廣泛而深入的研究,在結(jié)構(gòu)改進(jìn)、材料優(yōu)化以及控制策略等方面取得了一系列研究成果。

Zhao等[48]提出一種瞬態(tài)求解方法,通過對(duì)偶變換得到高速開關(guān)電磁閥閥芯運(yùn)動(dòng)模型,該方法顯著提升了復(fù)雜瞬態(tài)變化過程的仿真與分析效率。Li等[49]對(duì)EHB系統(tǒng)中高速電磁閥的響應(yīng)特性和參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行了研究。該研究強(qiáng)調(diào)精確制動(dòng)壓力控制對(duì)車輛安全的重要性以及改進(jìn)電磁閥設(shè)計(jì)的必要性。通過建立非線性數(shù)學(xué)模型并分析閥芯質(zhì)量、彈簧剛度、彈簧預(yù)緊力和線圈圈數(shù)等因素,利用遺傳算法對(duì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,優(yōu)化參數(shù)極大地提高了EHB系統(tǒng)的響應(yīng)特性和制動(dòng)壓力控制精度。

4.4.3 線性閥

線性閥作為一種調(diào)節(jié)閥,其工作原理是通過調(diào)整閥門的開度變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的精確控制。具體而言,閥門開度與流量變化之間呈現(xiàn)出一種性線比例關(guān)系,即閥門開度越大,相應(yīng)的流量變化也越大。線性閥的制造成本較低,還具有降噪的作用。雖然伺服閥和比例閥都能對(duì)流量進(jìn)行控制,但成本較高。

線性閥的控制系統(tǒng)通常包含兩大核心模塊:分別是控制電流生成模塊與反饋修正控制模塊[38]。其中,控制電流生成模塊主要通過采集輪缸實(shí)際壓力、預(yù)期壓力以及閥口兩端的壓力差等參數(shù),并結(jié)合特定的控制算法,計(jì)算出線性閥所需的控制電流;而反饋修正控制模塊則依據(jù)目標(biāo)控制電流、閥口兩端的電源電壓以及當(dāng)前線圈電阻值等信息,計(jì)算出線性閥所需的PWM控制占空比,從而確保控制過程的穩(wěn)定性與精確性。

4.5 夾緊力控制

EMB驅(qū)動(dòng)器的控制方法主要有間接夾緊力控制和直接夾緊力控制。間接夾緊力控制方法是通過對(duì)電機(jī)電流、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的測(cè)量和分析,結(jié)合車輛動(dòng)力學(xué)模型,來估算EMB執(zhí)行器產(chǎn)生的夾緊力,從而不斷調(diào)整電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速等參數(shù),可以間接實(shí)現(xiàn)對(duì)夾緊力的控制。直接夾緊力控制方法是直接測(cè)量EMB執(zhí)行器產(chǎn)生的夾緊力,并根據(jù)測(cè)量值來調(diào)整電機(jī)的參數(shù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)夾緊力的精確控制。

Zhang等[50]提出了一種EMB間隙主動(dòng)調(diào)整控制策略,該策略包括根據(jù)差分電流信號(hào)識(shí)別制動(dòng)過程中的接觸點(diǎn)和分離點(diǎn)。仿真結(jié)果表明,間隙調(diào)節(jié)策略可以有效調(diào)節(jié)制動(dòng)間隙,降低制動(dòng)盤磨損的不利影響,并顯著減少制動(dòng)盤的磨損,有效縮短制動(dòng)力輸出響應(yīng)時(shí)間。此外,針對(duì)EMB系統(tǒng)參數(shù)變化和電機(jī)反轉(zhuǎn)影響的問題,Eum等[51]提出了一種基于力-位置串級(jí)控制結(jié)構(gòu)的夾緊力控制方法,并采用擾動(dòng)觀測(cè)器增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。

上述研究雖然能夠提高EMB控制系統(tǒng)的魯棒性,但由于EMB夾緊力控制精度不高,為了進(jìn)一步提高EMB夾緊力控制精度,Lee等[52]設(shè)計(jì)了一種新型的顯式非線性模型預(yù)測(cè)控制(model predictive control,MPC)算法,通過最小化二次性方法得到顯式控制律,并對(duì)顯式MPC框架內(nèi)模型參數(shù)自適應(yīng)方法進(jìn)行研究。此外,針對(duì)傳感器的安裝對(duì)EMB控制精度影響的問題,LI等[53]提出了一種新的滑模控制策略,通過模擬干燥混凝土路面下的制動(dòng)情況,驗(yàn)證了EMB制動(dòng)系統(tǒng)的性能。

5 線控制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用

線控制動(dòng)系統(tǒng)具備獨(dú)立且精確控制單個(gè)車輪制動(dòng)力的功能,這一特性使其能夠充分滿足車輛動(dòng)力學(xué)控制的需求。因此,線控制動(dòng)系統(tǒng)能夠更容易實(shí)現(xiàn)車輛的ABS,ACC以及ESP等在內(nèi)的多種車輛姿態(tài)控制功能。同時(shí),還易于與電動(dòng)汽車的再生制動(dòng)系統(tǒng)集成,從而有效提升能量回收效率。

5.1 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)

目前,由于線控制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)尚未成熟,在汽車領(lǐng)域還未得到廣泛的應(yīng)用。因此,在車輛制動(dòng)過程的研究中,大多數(shù)研究仍聚焦于基于滑移率的防抱死制動(dòng)控制。

在防抱死控制策略的研究中,劉曉輝等[54]以冗余ABS為目標(biāo),提出一種滑模控制算法。通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,建立仿真實(shí)驗(yàn),并在哈弗H6上進(jìn)行實(shí)車測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,在常規(guī)ABS失效時(shí),冗余ABS算法在保證制動(dòng)強(qiáng)度和舒適性的前提下,能夠有效實(shí)現(xiàn)冗余ABS功能,從而提高車輛安全性。

但是對(duì)于復(fù)雜的道路環(huán)境,上述防抱死控制策略顯得束手無策。為此,Shiao等[55]設(shè)計(jì)了一種模糊邏輯控制器(fuzzy logic controller,F(xiàn)LC)和一種自組織模糊邏輯控制器(self organizing fuzzy logic controller,SOFLC)來比較防抱死制動(dòng)的性能。結(jié)果表明,SOFLC結(jié)合路況估計(jì)器(road condition estimator,RCE),能夠適應(yīng)不同的路況,并能有效地提高制動(dòng)性能,保證駕駛的穩(wěn)定性。

模糊控制器可以與滑模控制器(sliding mode controller,SMC)一起形成模糊SMC,然后通過模糊校正器對(duì)開關(guān)控制規(guī)律進(jìn)行調(diào)整。與PID控制器和通用SMC相比,模糊SMC具有優(yōu)越的性能和對(duì)各種道路的適應(yīng)性。因此,張帥[56]設(shè)計(jì)了一種基于EMB的制動(dòng)防抱死模糊積分滑模控制算法,仿真結(jié)果表明,該控制算法在不同道路工況都能使得車輪滑移率保持在最佳狀態(tài),具有較好的適應(yīng)性。

5.2 自動(dòng)緊急制動(dòng)

自動(dòng)緊急制動(dòng)(autonomous emergency braking,AEB)是一種汽車主動(dòng)安全技術(shù),由控制模塊、測(cè)距模塊和制動(dòng)模塊構(gòu)成,能夠通過預(yù)警和主動(dòng)制動(dòng)來降低汽車行駛過程中由于駕駛員操作問題所造成的交通事故概率。

針對(duì)傳統(tǒng)AEB控制模型無法兼顧安全性和舒適性的問題,趙會(huì)強(qiáng)等[57]提出了一種綜合考慮安全性和舒適性模型,制定了預(yù)警控制策略,引入了二階TTC模型,通過在不同道路環(huán)境下的測(cè)試驗(yàn)證了該控制策略的有效性。

上述研究雖然能夠兼顧制動(dòng)過程中的安全性和舒適性,但是只適應(yīng)于單一路面環(huán)境,為此,黃會(huì)東[58]基于電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)提出了一種考慮路面附著系數(shù)的自動(dòng)緊急制動(dòng)控制策略,通過擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)路面附著系數(shù)進(jìn)行識(shí)別,對(duì)識(shí)別后的路面附著系數(shù)設(shè)定不同的制動(dòng)減速度,通過硬件在環(huán)實(shí)驗(yàn)測(cè)試不同工況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的分級(jí)制動(dòng)控制策略具有較好的避撞效果。此外,Sevil等[59]還提出了一種自適應(yīng)AEB控制算法,該算法通過考慮輪胎與路面之間的摩擦系數(shù)來調(diào)整碰撞警告和緊急制動(dòng)的時(shí)間。仿真結(jié)果顯示,路面之間的摩擦系數(shù)與車輛質(zhì)量和道路坡度有關(guān),該研究為后續(xù)學(xué)者對(duì)于主動(dòng)安全控制策略提供了新的思路。

5.3 制動(dòng)能量回收

再生制動(dòng)技術(shù)(regenerative braking control,RBS)關(guān)鍵在于精確控制制動(dòng)力分配與電機(jī)、摩擦制動(dòng)協(xié)同,從而實(shí)現(xiàn)能量高效回收與平穩(wěn)制動(dòng)[60]。

為了兼顧駕駛員的制動(dòng)意圖和制動(dòng)舒適性,Xu等[61]提出了基于隱馬爾可夫模型-動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的駕駛員制動(dòng)意圖識(shí)別方法,并設(shè)計(jì)電-氣制動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆謱又苿?dòng)能量回收控制策略。呂毅恒等[62]考慮到后驅(qū)電動(dòng)商用車的質(zhì)量變化情況,在保留原有制動(dòng)系統(tǒng)的前提下,根據(jù)加速行駛時(shí)的加速度和電機(jī)轉(zhuǎn)矩參數(shù)估計(jì)出當(dāng)前車輛載荷,設(shè)計(jì)了基于車輛載荷識(shí)別的制動(dòng)能量回收控制策略。

上述研究雖然能夠?qū)崿F(xiàn)車輛在制動(dòng)過程中的制動(dòng)能量回收,但在不同路面特征變化情況下車輪對(duì)路面附著系數(shù)的利用情況不同,將顯著影響制動(dòng)時(shí)車輛方向的穩(wěn)定性,為此,Shen等[63]提出了一種卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線路面識(shí)別算法和最優(yōu)滑移率跟蹤積分滑模控制器相結(jié)合的EMB制動(dòng)控制策略,利用VGG-16 CNN對(duì)路面圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)視覺算法實(shí)時(shí)識(shí)別路面狀況,在面對(duì)復(fù)雜的道路環(huán)境的同時(shí),依然能夠高效地回收制動(dòng)能量,提高車輛續(xù)航里程。

6 結(jié)束語

本文從線控制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展歷程、智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)、線控制動(dòng)系統(tǒng)的分類、線控制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用等方面進(jìn)行了闡述,分析了智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)當(dāng)前所面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展趨勢(shì),得出以下結(jié)論。

1) 雖然EHB相對(duì)于傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快和控制精度高的優(yōu)勢(shì),但是EHB保留了液壓部分,仍然存在污染問題,且不屬于完全線控制動(dòng),一般在L3及以下階段滿足制動(dòng)系統(tǒng)需求。在L4或L5階段,EMB的完全線控特性配合中央計(jì)算平臺(tái)及區(qū)域控制單元,可實(shí)現(xiàn)軟件控制端冗余,滿足更快反應(yīng)速度要求,更適合智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)方案。

2) 目前車載電源電壓多數(shù)為12 V,無法滿足EMB電動(dòng)執(zhí)行器的電機(jī)功率要求。如果使用48 V的車載電源,那么由此帶來的“高壓”以及電磁干擾問題,對(duì)于電子元件的影響又將如何解決,這需要電子零部件供應(yīng)商生產(chǎn)能夠滿足48 V電源的車用電子元器件,需要可靠的傳感器及其他電子元器件,此外,還要做好容錯(cuò)控制,要有冗余備份,在傳感器失效的時(shí)候可以進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)等,以解決這方面的問題。

3) 線控制動(dòng)系統(tǒng)作為智能網(wǎng)聯(lián)汽車實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的核心執(zhí)行基礎(chǔ),能夠滿足高級(jí)別自動(dòng)駕駛的響應(yīng)需求和控制精度。目前的底盤各大子系統(tǒng)都是獨(dú)立的,難以做到高效協(xié)同控制。未來,線控底盤的高度集成將加快主機(jī)廠開發(fā)新車型,將電池、電驅(qū)、懸架、制動(dòng)轉(zhuǎn)向等零部件集成為類似滑板的底盤結(jié)構(gòu),將使得車輛底盤與上車解耦,降低整車開發(fā)成本,同時(shí)給予駕駛員良好的駕駛體驗(yàn)。

4) 智能網(wǎng)聯(lián)汽車線控制動(dòng)技術(shù)目前正處于快速發(fā)展階段,其產(chǎn)品主要以EHB為主,其中one-box研發(fā)模式逐漸成為主流,而EMB則是未來的發(fā)展方向,但EMB技術(shù)壁壘較高,需要冗余備份提高可靠性,故EMB的商業(yè)化之路還需時(shí)間。當(dāng)前線控制動(dòng)技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)在于提高集成度同時(shí)增加系統(tǒng)冗余,以確保在高級(jí)別智能駕駛中的可靠性和安全性。智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展將會(huì)對(duì)傳統(tǒng)電子零部件供應(yīng)商產(chǎn)生重大影響,未來應(yīng)著力研究高質(zhì)量的線控制動(dòng)系統(tǒng),以滿足高級(jí)別自動(dòng)駕駛的可靠性和安全性需求。

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通信作者:陳齊平(1984—),男,教授,博士,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)槠嚲€控技術(shù)、新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及控制、智能汽車與智慧交通等。E-mail:qiping3846758@163.com。

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