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線控轉向、線控剎車和自動駕駛什么關系

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王謙卡車之家

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車輛的轉向系統和剎車系統是一輛汽車不可或缺的部分,兩者實現了對行駛方向和行駛速度的控制,滿足了駕駛人控制車輛的基本需求。

卡車轉向系統多采用液壓助力循環球式轉向機,剎車系統主要以氣壓鼓式為主,少部分采用盤式制動,卡車的發展日新月異但轉向和剎車系統的變化并不大,基本上是在現有結構的基礎上小幅改進。

縱觀整個汽車領域,轉向和剎車系統并不是一成不變的,如英菲尼迪已經裝車應用的線控轉向(仍保留轉向柱,出現故障等特殊情況時離合器結合,正常情況斷開)。

線控轉向、線控剎車和自動駕駛什么關系

還有就是現在博世、西門子、brembo等公司正在研發實驗階段的emb電子機械制動系統(線控剎車),這兩種技術是否能在卡車上應用還不能下定論,畢竟在乘用車上也屬于實驗探索階段,但不妨礙我們去了解其原理,下面就介紹下線控轉向和emb電子機械制動系統是如何工作,并簡述其與傳統轉向和剎車系統之間的優劣勢。

線控轉向

線控轉向、線控剎車和自動駕駛什么關系

上圖為博世公司開發的線控轉向系統有別于英菲尼迪這套系統完全取消了轉向柱。

線控轉向的基本原理很簡單,檢測方向盤轉角的絕對位置傳感器將信號直接傳遞給轉向機上的控制單元,控制單元按照方向盤的輸入角度換算成車輪應該轉動的角度,控制電機運轉,帶動轉向機實現轉向動作。

同時控制單元會感受路面情況的變化,根據既定程序給方向盤內的反饋電機信號,實現傳統轉向系統反饋路感的功能(類似于賽車模擬器只不過反饋手感更真實)。

線控轉向、線控剎車和自動駕駛什么關系

●  優勢

1、線控轉向的優勢是方向盤與轉向機之間沒有硬連接(英菲尼迪采用的線控轉向仍有轉向柱作為冗余設計,電控系統正常工作時不介入,而博世研發的系統則完全取消了轉向柱)所以震動只有很少部分傳遞到方向盤上,舒適性強。

2、沒有轉向柱在發生碰撞時潰縮結構更容易設計,安全性更高。

3、轉向比可隨意調節,由于車輪轉動角度與方向盤之間沒有硬連接,所以其實方向盤轉動角度與車輪轉動角度之間是完全由程序控制的。

4、占據空間小,為機艙內其余零部件的布置提供了更充足的空間。

線控轉向、線控剎車和自動駕駛什么關系

●  劣勢

對運動型轎車和跑車這種強調駕駛樂趣的車型來說路感不足,駕駛樂趣差,沒有硬連接導致反饋較為虛假。但對于卡車來說不算什么明顯的缺點。

線控剎車

線控轉向、線控剎車和自動駕駛什么關系

線控剎車和線控轉向異曲同工,取消了全套液壓或氣壓管路,同時取消了剎車總泵和真空助力泵,改由電機直接驅動制動卡鉗進行制動,剎車踏板變成和電子油門一樣,成為一個感受踩踏深度的傳感器。

●  優勢

1、減少零件數量降低了自重。

2、取消管路精簡了系統,降低了布置難度,對卡車來說如果能應用,還能省略掉氣泵,儲氣罐,干燥器等大量部件。

3、制動響應迅速,沒有了復雜的液壓氣壓傳遞機構,直接從電信號轉化為制動動作,大幅提升了響應速度。進而提升了安全性。

線控轉向、線控剎車和自動駕駛什么關系

●  劣勢

1、制動力度對卡車來說不容易達到標準。

2、制動過程中電機的狀態相當于悶機,對其負荷巨大,長久來說可靠性還需驗證。

展望

線控系統的表面優勢還不足以取代可靠成熟的傳統轉向剎車系統,但自動化駕駛是未來的趨勢,線控這種電子化的控制,相比于電腦控制傳統的純機械裝置難度更低,線控轉向和剎車系統的應用可以為將來自動駕駛功能的完全實現打下基礎。(文/卡車之家特約作者:王謙)

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