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汽车线控制动系统安全控制技术的探析

2019-03-05秦雪莲

科学与技术 2019年3期
关键词:制动系统

秦雪莲

摘要:随着科技的不断发展,现代汽车不断的应用了电子、自动控制、网络通信等先进的高科技技术。汽车线控制动系统的安全控制技术方面也在不断的研发创新和提升,汽车的使用性能也越来越安全可靠。本文结合汽车线控制动系统的特点,对汽车线控制动系统的应用进行分析研究,对汽车制动系统安全控制技术的创新进行了探讨。

关键词:汽车线控;制动系统;安全控制技术

前言:

随着人们生活水平的提高,汽车作为新型的代步工具走进了街头巷尾、家家户户。汽车行业的经济效益也得到了稳步的发展。随着越来越多的人们使用汽车,汽车的制动安全性能也得到了越来越广泛的关注。汽车的安全控制性能影响汽车的安全使用,制动系统是否良好直接影响整个汽车行业的健康发展。汽车线控制动系统是汽车产业重要的组成之一。因此,提高汽车线控制动系统安全控制技术是汽车生产企业需要重点考虑的问题之一。

1汽车线控制动系统概述

线控制动系统即电子控制制动系统,由行车制定系统、驻车制动系统和应急制动系统三部分组成[1]。该系统研发于上世纪90年代末期。许多著名的汽车生产企业和汽车零部件厂商对汽车线控制动系统都进行了研究和推广。如著名的奔驰、德尔福、博世等公司已经研制出相关的技术并在一些新产品中应用了线控制动系统。线控制动系统的应用在一些国家的车展中大放异彩。线控制动系统能够在驾驶员作出制动动作之前作出迅速的反应,减少汽车制动的反应时间。增加驾驶者的安全感和舒适感,使制动的过程更加的平稳、迅速[2]。汽车的线控制动系统将原来通过机械、液压、气压等连接传递驾驶者操作的制动动作的复杂系统通过电线来传递。汽车线控的核心是智能控制技术,利用传感器、CPU等分析、处理驾驶者的意图,并对当前汽车的运动状态进行辨别。汽车线控制动系统可分为电子液压式线控制动系统和线控制动系统两种。下面本文将对这两种系统进行简单的介绍。

1.1电子液压式线控制动系统

液压式线控制动系统也叫电子液压式制动体系,简称为EHB系统[3]。主要性能为能够提高老旧制动体系的制动性能。液压式线控制动系统的特点为延续了传统制动系统的结构,同时应用了电子控制系统的核心技术。液压式线控制动系统主要包括电子控制器、踏板传感器、制动执行机构等。整个系统在汽车实际应用方面具有一定的优势,具有噪音低、占用空间小、使用更为安全可靠等优点。但也存在一定的缺点,如系统需要使用制动液才能顺利的完成一些列制动控制的操作,如果制动液泄露就会给汽车的安全运行带来一定的安全隐患。

1.2线控制动系统

线控制动系统不需要使用任何制动液,不存在制动液泄露的危险,而且整个制动过程由电脑全程控制,并且能够监控和及时修正驾驶者的动作,大大缩短了动作响应的时间,提高了汽车制动的安全性能[4]。线控制动系统的设计结构更为简单。执行机构和控制装置都代替了传统制动系统的装置,通过踏板上的传感器传递制动信号到控制单元,再计算出车轮所需的制动压力并对车轮进行制动控制。线控制动系统使汽车向着智能化、自动化控制的方向发展,并为其创造了良好的条件。

1.3汽车线控制动系统的特点

首先,提高了汽车制动的反应速度。汽车的制动反应时间直接影响到驾驶者的人身安全和整体行驶安全。汽车传统应用的制动系统笨重,制动时的惯性强,发出制动命令后需要一定的反应时间才能执行操作,使汽车的行驶安全难以得到保障。而线控制动系统完全由电脑进行控制,极大限度的缩短了反应时间,提高了汽车的制动速度。

其次,使车辆的整体结构得到简化。汽车传统制动方式需要应用制动油箱、制动主缸、助力装置、液压阀等,增加了汽车本身的重量,占用了汽车内部很多的使用空间。而线控制动系统不需要这些结构和系统,仅仅需要一些体积小巧的传感器和线路等就能完成控制操作,使汽车的整体结构得到简化。

第三,增强车辆制动控制能力。线控制动系统在车辆的每个轮胎上安装了相应的制动控制器,能够保证车辆在复杂的情况下更好的实现驾驶者对车辆的制动控制。

2线控制动系统在安全控制方面存在的问题

虽然汽车线控制动系统在控制方面有很多的优点,但在实际应用的过程中也存在一定的不足之处。首先,线控制动系统存在软件程序设计缺陷问题。线控制动系统完全由电脑进行控制,虽然在操作的反应速度方面更为优异,但容易受到网络攻击、电磁干扰等方面的影响。进而使各个元件的正常使用受到影响。如果没有机械连接就会导致转向失灵、制动失灵等难以预见的灾难发生。目前尚未研究出相应的有效的解决方案。其次,研制与维修的成本较高。汽车线控制动系统需要进行软件编程等方面的设计,技术含量较高,研制的时间和需要的人力、物力、财力等都需要大量的花费。一旦在使用的过程中发生损坏,维修方面也需要一大笔费用。而且线控制动系统有一个主系统和一个备用系统,这也使汽车整体的成本增加。汽车的电量消耗也随之增加,普通的12V电源系统难以满足线控制动系统的电能消耗。

3汽车线控制动系统安全控制技术创新

3.1实时容错控制系统结构的设计

汽车在行驶的过程中经常难免与地面进行碰撞,这就使汽车的线路连接容易出现问题,影响正常的信号传输,进而使汽车的安全性能难以保障。汽车线控制动系统可以针对汽车在实际使用过程中遇到的问题建立数据库进行系统的分析,综合考虑汽车空间、重量、成本等设计因素。设计的系统必须安全、实用、便于维护。尤为重要的一点就是对系统元件、子系统、软件等的设计进行创新,通过这样的方式实现系统容错结构的设计,提高系统的安全性能,规避汽车在正常使用过程中因系统缺陷带来的各种风险。

3.2基于时间触发网络协议的高速容错实时总线

汽车在使用的过程中难免遇到突发状况,需要频繁的使用汽车的制动功能。这就对汽车的线控制动系统的安全、实时控制提出更高的要求。车载的网络协议必须具备高速率、支持容错等方面的性能,而且信息传输也必须及时、准确。这有这样才能高效的完成控制任务,保障驾驶者的人身安全。嵌入式实时控制系统分为事件触发和实践触发两种模式。经研究证明时间触发的安全可靠性更高,对于多种容错策略的支持性更高。

3.3開发车用42V电源系统

针对汽车线控制动系统对电源系统的要求,汽车生产企业需要对应用汽车线控制动系统的汽车电源做进一步的升级。开发车用的42V电源系统应用于线控制动系统,为该系统提供充足的电力供应。防止电量不足引发的种种制动问题。提高线控制动系统的安全性能。

结语:

综上所述,汽车线控制动系统能够改善并提升汽车制动控制的整体性能,提升汽车行驶过程中的安全性和可靠性。使汽车的控制系统向智能化、自动化的方向得到良好的技术支撑。也为汽车实现无人驾驶技术创造了有利的条件。虽然目前在实际的行驶过程中仍然存在一些问题和缺陷,但随着科技的不断发展,相信这些问题会找到妥善的解决对策。使汽车行业得到稳定的发展。

参考文献

[1]彭晓燕.汽车线控制动系统安全控制技术研究[D].湖南大学,2013.

[2]唐红松.汽车线控制动系统安全控制技术的应用研究[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(9):158.

[3]陈兴隆,张凤登.安全性汽车线控制动系统及其控制方法研究[J].通信电源技术,2014,31(4):25.

[4] 何仁,李强.汽车线控转向技术的现状与发展趋势[J].交通运输工程学报,2005.

(作者单位:杭州锣卜科技有限公司)

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