汽车线控技术的应用及发展趋势

随着汽车电子技术、自动控制技术的逐步成熟和汽车网络通信技术的广泛应用，汽车线控技术也逐步得到青睐和深入研究，它和42V电压系统和网络技术左右着汽车未来的发展趋势。
　　
汽车线控技术就是将驾驶员的操纵动作经过传感器变成电信号，通过电缆直接传输到执行机构的一种系统。目前的线控技术包括线控换档系统、线控制动系统、线控悬架系统、线控增压系统、线控油门系统及线控转向系统。其中线控转向系统在高级轿车、跑车及概念车上有广泛的应用，它为自动驾驶提供了良好的平台;线控制动系统在工业车辆上应用较多，将来随着线控技术的成熟和成本的降低及追求自动驾驶的影响，线控技术将会越来越多地应用于普通车辆。本文主要介绍汽车线控制动系统和线控转向系统。

线控制动系统
　　
线控制动系统（BBW，Brake2By2Wire），目前分为两类，一种为电液制动系统（EHB，Electro2Hy2draulicBrake），另一种为电子机械制动系统（EMB，Electro2MechanicalBrake）。EHB是电子与液压系统相结合所形成的多用途、多形式的制动系统，它由电子系统提供柔性控制，液压系统提供动力;而EMB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，是未来制动控制系统的发展方向。

1电液制动系统
　　
在中小型车辆的传统制动系统中，驾驶员通过制动主缸在轮缸建立制动压力，而EHB则是通过蓄能器提供制动压力。蓄能器压力由柱塞泵产生，可提供多次连续的制动压力。EHB由传感器、ECU及执行器（液压控制单元）等构成.

制动踏板与制动器间无直接动力传递。制动时，制动力由ECU和执行器控制，踏板行程传感器将信号传给ECU，ECU汇集轮速传感器、转向传感器等各路信号，根据车辆行驶状态计算出每个车轮的最大制动力，并发出指令给执行器的蓄能器来执行各车轮的制动。高压蓄能器能快速而精确地提供轮缸所需的制动压力。同时，控制系统也可接受其他电子辅助系统（例如ABS、BAS、EBD、ESP等）的传感器信号，从而保证最佳的减速度和行驶稳定性。
与EMB相比，EHB具有如下优点:（1）不需要车轮制动器附近的额外空间，也不会额外增加重量。（2）为降低能耗，经过良好设计的14V电源能充分满足要求。（3）在紧急情况下，制动主缸的压力还可直接施加给两个前轮，因而不需备用系统。因此，就目前而言EHB是实现BBW的第一步，对于重型车辆或工业车辆，只有液压系统可以产生较大的制动力矩，以满足大吨位车辆的制动要求。（4）能够改善系统的性能和操作人员的舒适性。制动阀可安装在远离驾驶室更接近于制动器的位置，以减少管路消耗。无需采用更多的液压阀及管路就能使远程操作更容易。

2电子机械制动系统
　　
EMB主要用于小型车辆中，主要包含电制动器、ECU、轮速传感器、动力电源等。它与EHB最大区别是制动力为电机提供的转矩，而不是由柱塞泵产生的高压油，且有独立的电源来供电，其各部分的功能如表1。

与其它传统制动控制系统相比，EMB具有如下优点:（1）系统结构简单，省去大量管路系统及部件;（2）制动响应时间短，提高了制动性能;（3）系统制造、装配、测试简单快捷，采用模块化结构，维护简单;（4）采用电线连接，系统耐久性能良好;（5）易于改进，略加变化即可增设各种电控制功能。但是与EHB相比，它仍有以下几个问题需要解决:（1）驱动电源问题。目前车辆的12V电源系统无法提供如此大的能量，需采用高质量的42V电源。（2）控制系统失效问题。由于不存在独立的主动备用制动系统，为了确保安全，需要一个备用系统，因而也增加了成本。（3）抗干扰问题。车辆在运行过程中会有各种干扰信号，如何消除这些干扰信号造成的影响是急需解决的问题。

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