汽車線控技術(shù)

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容應(yīng)用背景應(yīng)用背景 典型線控系統(tǒng)典型線控系統(tǒng)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)線控制動系統(tǒng)線控制動系統(tǒng)線控懸架系統(tǒng)線控懸架系統(tǒng)throttle-by-wirethrottle-by-wire、 clutch-by-clutch-by-wirewire線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)線控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)總結(jié)1 1 汽車線控技術(shù)的應(yīng)用背景汽車線控技術(shù)的應(yīng)用背景 線控技術(shù)（線控技術(shù)（X-by-WireX-by-Wire） 源于飛機(jī)控制源于飛機(jī)控制系統(tǒng)，飛機(jī)的新型飛行控制系統(tǒng)是一種系統(tǒng)，飛機(jī)的新型飛行控制系統(tǒng)是一種線控系統(tǒng)（線控系統(tǒng)（Fly-by-WireFly-by-Wire），它將飛機(jī)駕），它將飛機(jī)駕駛員

2、的操縱命令轉(zhuǎn)換成電信號，利用計駛員的操縱命令轉(zhuǎn)換成電信號，利用計算機(jī)控制飛機(jī)飛行。算機(jī)控制飛機(jī)飛行。 這種控制方式引入到汽車駕駛上，就是這種控制方式引入到汽車駕駛上，就是將駕駛員的操作動作經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變成將駕駛員的操作動作經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變成電信號，通過電信號網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦ヂ史烹娦盘?，通過電信號網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦ヂ史糯笤偻苿訄?zhí)行機(jī)構(gòu)。圖大再推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。圖1 1是線控過程。是線控過程。圖圖1 1 線控系統(tǒng)的組成框圖線控系統(tǒng)的組成框圖 其實質(zhì)就是在需要有機(jī)構(gòu)動作的地方不其實質(zhì)就是在需要有機(jī)構(gòu)動作的地方不是應(yīng)用液壓系統(tǒng)來傳遞操縱動作，而是是應(yīng)用液壓系統(tǒng)來傳遞操縱動作，而是利用弱電信號再控制強(qiáng)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完利用

3、弱電信號再控制強(qiáng)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成。線控（電控）系統(tǒng)中弱電信號早期成。線控（電控）系統(tǒng)中弱電信號早期用模擬信號較多，目前多用數(shù)字信號。用模擬信號較多，目前多用數(shù)字信號。 線控技術(shù)就可理解為電控方式。這里的線控技術(shù)就可理解為電控方式。這里的“X”X”代表著汽車中傳統(tǒng)上由機(jī)械或液壓代表著汽車中傳統(tǒng)上由機(jī)械或液壓控制的各個功能部件，如：制動、轉(zhuǎn)向、控制的各個功能部件，如：制動、轉(zhuǎn)向、懸架、油門、離合器、門鎖等。懸架、油門、離合器、門鎖等。 典型的有線控轉(zhuǎn)向（典型的有線控轉(zhuǎn)向（ Steer-by-WireSteer-by-Wire）、）、線控制動（線控制動（Brake-by-WireBrake-by-W

4、ire）等。）等。 采用線控技術(shù)，可以降低部件的復(fù)雜性，采用線控技術(shù)，可以降低部件的復(fù)雜性，減少液壓與機(jī)械控制裝置，可以減少杠減少液壓與機(jī)械控制裝置，可以減少杠桿、軸承等金屬連接件，減輕質(zhì)量，降桿、軸承等金屬連接件，減輕質(zhì)量，降低油耗和制造成本，相應(yīng)也提高了可靠低油耗和制造成本，相應(yīng)也提高了可靠性和安全性。還有重要的一點，由于電性和安全性。還有重要的一點，由于電線走向布置的靈活性，因此汽車操縱部線走向布置的靈活性，因此汽車操縱部件的布置也具有靈活性，擴(kuò)大了汽車設(shè)件的布置也具有靈活性，擴(kuò)大了汽車設(shè)計的自由空間。計的自由空間。 目前所有大型汽車制造商都在開發(fā)線控目前所有大型汽車制造商都在開發(fā)線控系

5、統(tǒng)雛形及其產(chǎn)品。系統(tǒng)雛形及其產(chǎn)品。 美國美國TRWTRW公司開發(fā)的線控駕駛系統(tǒng)使得燃公司開發(fā)的線控駕駛系統(tǒng)使得燃油經(jīng)濟(jì)性上升油經(jīng)濟(jì)性上升5 5；DELPHIDELPHI汽車在電子轉(zhuǎn)汽車在電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中也作了類似改進(jìn)；向系統(tǒng)中也作了類似改進(jìn)；BOSCHBOSCH、VALEOVALEO公司和其他一些設(shè)備制造商已開發(fā)公司和其他一些設(shè)備制造商已開發(fā)或正在開發(fā)線控技術(shù)和產(chǎn)品；或正在開發(fā)線控技術(shù)和產(chǎn)品； HONDAHONDA在新一代雅閣在新一代雅閣V6V6轎車上采用線控油轎車上采用線控油門技術(shù)。門技術(shù)。 德國大眾也有線控的概念車。德國大眾也有線控的概念車。 美國通用公司在美國通用公司在20032003年研

6、制的年研制的HY-WIREHY-WIRE概概念車和念車和20052005年研制的年研制的SequelSequel概念車上都概念車上都采用了線控轉(zhuǎn)向和線控制動技術(shù)。采用了線控轉(zhuǎn)向和線控制動技術(shù)。 下為通用的下為通用的HY-WIREHY-WIRE概念車，它采用氫動概念車，它采用氫動力和線傳控制，通過電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)汽車力和線傳控制，通過電機(jī)驅(qū)動實現(xiàn)汽車的啟動、轉(zhuǎn)向和制動等，是全新的一種的啟動、轉(zhuǎn)向和制動等，是全新的一種概念車。概念車。 下為它的車內(nèi)乘坐艙的照片。下為它的車內(nèi)乘坐艙的照片。圖圖1 1 通用公司的通用公司的HY-WIREHY-WIRE概念車概念車 線控技術(shù)得以逐漸在汽車上普遍應(yīng)用的線控技術(shù)

7、得以逐漸在汽車上普遍應(yīng)用的技術(shù)背景是技術(shù)背景是 微電子器件的成本降低、可靠性提高，如單微電子器件的成本降低、可靠性提高，如單片機(jī)，片機(jī)，DSP等；等； 電力電子裝置的功能增強(qiáng)、成本降低，可靠電力電子裝置的功能增強(qiáng)、成本降低，可靠性提高，如執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)，傳感性提高，如執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)，傳感器等等。器等等。 隨著汽車電子化的不斷深入，線控技術(shù)隨著汽車電子化的不斷深入，線控技術(shù)將在汽車上得到普遍應(yīng)用，笨重、精確將在汽車上得到普遍應(yīng)用，笨重、精確度低的機(jī)械系統(tǒng)將被精確、敏感的電子度低的機(jī)械系統(tǒng)將被精確、敏感的電子傳感器和執(zhí)行元件所代替，汽車傳統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行元件所代替，汽車傳統(tǒng)的操縱機(jī)

8、構(gòu)、操縱方式、執(zhí)行機(jī)構(gòu)也將會操縱機(jī)構(gòu)、操縱方式、執(zhí)行機(jī)構(gòu)也將會發(fā)生根本性的變革。發(fā)生根本性的變革。 目前幾乎所以汽車上要操縱控制動作的目前幾乎所以汽車上要操縱控制動作的地方都可以用電（線）控，下介紹汽車地方都可以用電（線）控，下介紹汽車線控技術(shù)的幾個具體應(yīng)用。線控技術(shù)的幾個具體應(yīng)用。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)Steer-by-Wire Steer-by-Wire 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)向裝置，轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向柱間無機(jī)械連接。裝置，轉(zhuǎn)向器與轉(zhuǎn)向柱間無機(jī)械連接。 整個系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向盤位置傳感器、力整個系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向盤位置傳感器、力反饋電動機(jī)、轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向

9、反饋電動機(jī)、轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向ECUECU、輪胎角度傳感器、環(huán)境傳感器組成，結(jié)輪胎角度傳感器、環(huán)境傳感器組成，結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖3 3所示。所示。圖圖3 3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理圖線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原理圖圖圖4 4 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車中的布置線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在汽車中的布置 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由方向盤總成、控制器（線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由方向盤總成、控制器（ECUECU）和）和轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成3 3部分以及自動防故障系統(tǒng)、電源部分以及自動防故障系統(tǒng)、電源等輔助系統(tǒng)組成。等輔助系統(tǒng)組成。 方向盤總成包括方向盤、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、方向盤總成包括方向盤、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、方向盤回正力矩電機(jī)等，具功能主要是將駕駛方向盤回正力矩電

10、機(jī)等，具功能主要是將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖員的轉(zhuǎn)向意圖( (通過測量方向盤轉(zhuǎn)角通過測量方向盤轉(zhuǎn)角) )轉(zhuǎn)換成數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳遞給控制器；同時接收控制器送來字信號，傳遞給控制器；同時接收控制器送來的力矩信號，產(chǎn)生方向盤回正力矩，以提供給的力矩信號，產(chǎn)生方向盤回正力矩，以提供給駕駛員相應(yīng)的路感信息。駕駛員相應(yīng)的路感信息。 控制器對采集的信號進(jìn)行分析處理，判控制器對采集的信號進(jìn)行分析處理，判別汽車的運動狀態(tài)，向方向盤回正力矩別汽車的運動狀態(tài)，向方向盤回正力矩電機(jī)和轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)發(fā)送指令。保證各電機(jī)和轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)發(fā)送指令。保證各種工況下都具有理想的車輛響應(yīng)。種工況下都具有理想的車輛響應(yīng)。 轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成包括

11、前輪轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成包括前輪轉(zhuǎn)角傳感器、轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)等。它接受控制器的命令，向執(zhí)行電機(jī)等。它接受控制器的命令，由轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)控制轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)角，實由轉(zhuǎn)向執(zhí)行電機(jī)控制轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)角，實現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖?，F(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。 自動防故障系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向系的重要模自動防故障系統(tǒng)是線控轉(zhuǎn)向系的重要模塊，它包括一系列的監(jiān)控和實施算法，塊，它包括一系列的監(jiān)控和實施算法，針對不同的故障形式和故障等級做出相針對不同的故障形式和故障等級做出相應(yīng)的處理，以求最大限度地保持汽車的應(yīng)的處理，以求最大限度地保持汽車的正常行駛。它采用嚴(yán)密的故障檢測和處正常行駛。它采用嚴(yán)密的故障檢測和處理邏輯，以保證汽車的安全性能。

12、理邏輯，以保證汽車的安全性能。汽車線控轉(zhuǎn)向的優(yōu)勢在于：汽車線控轉(zhuǎn)向的優(yōu)勢在于：提高了整車設(shè)計自由度，提高了整車設(shè)計自由度， 便于操控系統(tǒng)布置。便于操控系統(tǒng)布置。例如沒有了機(jī)械連接，可以很容易把左舵駕例如沒有了機(jī)械連接，可以很容易把左舵駕駛換為右舵駕駛。駛換為右舵駕駛。1.1. 轉(zhuǎn)動效率高，響應(yīng)時間短?？刂茊卧邮崭鬓D(zhuǎn)動效率高，響應(yīng)時間短。控制單元接收各種數(shù)據(jù)，可以在瞬時轉(zhuǎn)向條件下，種數(shù)據(jù)，可以在瞬時轉(zhuǎn)向條件下， 立刻提供立刻提供轉(zhuǎn)向動力，轉(zhuǎn)動車輪。轉(zhuǎn)向動力，轉(zhuǎn)動車輪。改善駕駛特性，改善駕駛特性， 增強(qiáng)操縱性?；谲囁佟吭鰪?qiáng)操縱性。基于車速、牽引力控制以及其它相關(guān)參數(shù)基礎(chǔ)上的轉(zhuǎn)向比引力控制以及

13、其它相關(guān)參數(shù)基礎(chǔ)上的轉(zhuǎn)向比率（轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和車輪轉(zhuǎn)角的比值）不斷變率（轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角和車輪轉(zhuǎn)角的比值）不斷變化。化。低速行駛時，轉(zhuǎn)向比率低，可以減少轉(zhuǎn)彎低速行駛時，轉(zhuǎn)向比率低，可以減少轉(zhuǎn)彎或停車時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的角度；或停車時轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)動的角度；高速行駛時，轉(zhuǎn)向比率變大，能夠獲得更高速行駛時，轉(zhuǎn)向比率變大，能夠獲得更好的直線行駛條件。好的直線行駛條件。取消轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器后，有利于提高汽車碰取消轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向器后，有利于提高汽車碰撞安全性和整車主動安全性。撞安全性和整車主動安全性。5. 5. 有利于整合底盤技術(shù)有利于整合底盤技術(shù) 目前越來越多的主動安全控制系統(tǒng)投入車輛的目前越來越多的主動安全控制系統(tǒng)投入車輛的

14、應(yīng)用。如應(yīng)用。如DYCDYC、ESPESP等是通過對車輪縱向力進(jìn)行等是通過對車輪縱向力進(jìn)行控制，以補償由車輛橫向加速度或橫擺角速度控制，以補償由車輛橫向加速度或橫擺角速度變化引起的行駛方向失控和車身姿態(tài)不穩(wěn)，增變化引起的行駛方向失控和車身姿態(tài)不穩(wěn)，增加車輛道路保持性能并改善操縱穩(wěn)定性能，采加車輛道路保持性能并改善操縱穩(wěn)定性能，采用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后有利于整合底盤技術(shù)，綜合用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后有利于整合底盤技術(shù)，綜合利用主動懸架、利用主動懸架、ASRASR、DYCDYC或或ESPESP等系統(tǒng)的傳感等系統(tǒng)的傳感器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。同時對于控制軟件方面，器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。同時對于控制軟件方面，可以綜合考慮車輛

15、彎道行駛和車身橫向穩(wěn)定性可以綜合考慮車輛彎道行駛和車身橫向穩(wěn)定性控制，進(jìn)一步提高車輛操縱穩(wěn)定性和安全性?？刂?，進(jìn)一步提高車輛操縱穩(wěn)定性和安全性。6. 6. 降低底盤綜合開發(fā)成本降低底盤綜合開發(fā)成本 采用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后，在底盤開發(fā)過程中就不采用線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)后，在底盤開發(fā)過程中就不必考慮左側(cè)駕駛和右側(cè)駕駛車輛的區(qū)別，可降必考慮左側(cè)駕駛和右側(cè)駕駛車輛的區(qū)別，可降低公司的底盤開發(fā)成本。低公司的底盤開發(fā)成本。 今后線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最終發(fā)展趨勢是使用操縱今后線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的最終發(fā)展趨勢是使用操縱桿的桿的x xbybywirewire系統(tǒng)，它取消了轉(zhuǎn)向柱、皮帶系統(tǒng)，它取消了轉(zhuǎn)向柱、皮帶輪和皮帶等部件，給發(fā)動機(jī)艙

16、節(jié)省了空間，方輪和皮帶等部件，給發(fā)動機(jī)艙節(jié)省了空間，方便了底盤總布置的設(shè)計。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過修便了底盤總布置的設(shè)計。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過修改部分參數(shù)就可以應(yīng)用于其它車型，為新車型改部分參數(shù)就可以應(yīng)用于其它車型，為新車型的設(shè)計開發(fā)節(jié)省了大量的時間，有利于廠家在的設(shè)計開發(fā)節(jié)省了大量的時間，有利于廠家在競爭日益激烈的汽車業(yè)中盡快發(fā)布新車型，搶競爭日益激烈的汽車業(yè)中盡快發(fā)布新車型，搶得市場先機(jī)。得市場先機(jī)。關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最為顯著的特點是駕駛員線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最為顯著的特點是駕駛員的轉(zhuǎn)向操作和車輪轉(zhuǎn)向?qū)嵤┲g通過的轉(zhuǎn)向操作和車輪轉(zhuǎn)向?qū)嵤┲g通過ECUECU進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，從而實現(xiàn)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)

17、調(diào)處理，從而實現(xiàn)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的一系列優(yōu)點。因此線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)汁的一系列優(yōu)點。因此線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)汁中的關(guān)鍵技術(shù)包括：中的關(guān)鍵技術(shù)包括：合理的轉(zhuǎn)向控制策略，能正確執(zhí)行駕駛員合理的轉(zhuǎn)向控制策略，能正確執(zhí)行駕駛員轉(zhuǎn)向意圖；轉(zhuǎn)向意圖；系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，具有高的容錯性；系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，具有高的容錯性；符合人們當(dāng)前的駕駛習(xí)慣，準(zhǔn)確地向駕駛符合人們當(dāng)前的駕駛習(xí)慣，準(zhǔn)確地向駕駛員反饋車輛行駛狀態(tài)信息。員反饋車輛行駛狀態(tài)信息。1 1 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)理想傳動比的確定線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)理想傳動比的確定 為了使汽車的轉(zhuǎn)向特性在各種行駛工況下保持為了使汽車的轉(zhuǎn)向特性在各種行駛工況下保持一致，從而能使駕駛員輕松地駕駛汽車沿期望一致，從而

18、能使駕駛員輕松地駕駛汽車沿期望的軌跡行駛，由這一思想引出了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)理想的軌跡行駛，由這一思想引出了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)理想傳動比的概念，可以針對傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的不足傳動比的概念，可以針對傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的不足并根據(jù)駕駛員的實際期望進(jìn)行方向盤轉(zhuǎn)角與車并根據(jù)駕駛員的實際期望進(jìn)行方向盤轉(zhuǎn)角與車輛路徑行駛角之間的合理設(shè)計。現(xiàn)有傳動比設(shè)輛路徑行駛角之間的合理設(shè)計?，F(xiàn)有傳動比設(shè)計方案中大致集中在隨車速變化、隨方向盤轉(zhuǎn)計方案中大致集中在隨車速變化、隨方向盤轉(zhuǎn)角變化以及隨車速和方向盤轉(zhuǎn)角同時變化這角變化以及隨車速和方向盤轉(zhuǎn)角同時變化這3 3種方案。種方案。2 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的容錯技術(shù)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的容錯技術(shù) 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除了能向車

19、輛使用者提供線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除了能向車輛使用者提供良好的性能之外，還必須證明它的安全良好的性能之外，還必須證明它的安全可靠性。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中方向盤與轉(zhuǎn)向可靠性。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接不再存在，完全依靠輪之間的機(jī)械連接不再存在，完全依靠電子和電氣元件工作，需要采用容錯措電子和電氣元件工作，需要采用容錯措施。容錯技術(shù)的實現(xiàn)主要依靠冗余，即施。容錯技術(shù)的實現(xiàn)主要依靠冗余，即所設(shè)計的系統(tǒng)在功能上或者數(shù)量上有一所設(shè)計的系統(tǒng)在功能上或者數(shù)量上有一定的冗余，當(dāng)某個零部件出現(xiàn)故障時，定的冗余，當(dāng)某個零部件出現(xiàn)故障時，其冗余部分就承擔(dān)起相應(yīng)的功能。其冗余部分就承擔(dān)起相應(yīng)的功能。 目前使用的主要容

20、錯措施除了系統(tǒng)的故目前使用的主要容錯措施除了系統(tǒng)的故障分析、故障等級劃分，以及針對不同障分析、故障等級劃分，以及針對不同等級的故障處理等微觀方面之外，關(guān)于等級的故障處理等微觀方面之外，關(guān)于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的容錯設(shè)計硬件上主要有線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的容錯設(shè)計硬件上主要有如下如下3 3種形式：種形式：采用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；采用液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為應(yīng)急轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；采用雙套互相監(jiān)控的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；采用雙套互相監(jiān)控的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；采用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為后備轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。采用機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為后備轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤力感模擬線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤力感模擬 對于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來說，駕駛員在轉(zhuǎn)對于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來說

21、，駕駛員在轉(zhuǎn)向時需要克服的力包括回正力矩和摩擦向時需要克服的力包括回正力矩和摩擦力矩，其中回正力矩對應(yīng)了前輪側(cè)向力力矩，其中回正力矩對應(yīng)了前輪側(cè)向力的信息，使汽車的運動狀態(tài)的信息，使汽車的運動狀態(tài)( (包括車輪與包括車輪與路面的附著狀態(tài)路面的附著狀態(tài)) )與駕駛員手上的力有一與駕駛員手上的力有一種對應(yīng)關(guān)系，也就是所謂的種對應(yīng)關(guān)系，也就是所謂的”路感路感”。因此駕駛員可通過方向盤反饋的路感信因此駕駛員可通過方向盤反饋的路感信息來感知車輛的運動狀態(tài)。息來感知車輛的運動狀態(tài)。 在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤的力感設(shè)計中可在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤的力感設(shè)計中可不計系統(tǒng)的干摩擦，常用建立不計系統(tǒng)的干摩擦，常用建立基于

22、經(jīng)驗基于經(jīng)驗的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)回正力矩算法模型，通的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)回正力矩算法模型，通過駕駛員主觀評價方法確定經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭羞^駕駛員主觀評價方法確定經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭械膮?shù)的參數(shù)。這種方法簡單實用，被大多數(shù)。這種方法簡單實用，被大多數(shù)線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用。如戴克公司和博線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用。如戴克公司和博世聯(lián)合開發(fā)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原型車。其世聯(lián)合開發(fā)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)原型車。其方向盤反力矩的生成是通過模擬的回正方向盤反力矩的生成是通過模擬的回正力矩和測量轉(zhuǎn)向輪的實際力矩計算得到。力矩和測量轉(zhuǎn)向輪的實際力矩計算得到。路感和轉(zhuǎn)向輕便性是路感和轉(zhuǎn)向輕便性是一對矛盾一對矛盾，合理的，合理的路感特性模擬目前仍是一重要課題。路感特性模擬

23、目前仍是一重要課題。Steer-by-wireSteer-by-wire的前景的前景 圍繞汽車開發(fā)的節(jié)能、環(huán)保和安全主題，圍繞汽車開發(fā)的節(jié)能、環(huán)保和安全主題，未來汽車的主體將是零排放汽車?；旌衔磥砥嚨闹黧w將是零排放汽車?；旌蟿恿﹄妱悠嚕▌恿﹄妱悠嚕℉EVHEV）、燃料電池電動汽）、燃料電池電動汽車（車（FCEVFCEV）等新型電動汽車，它們的逐）等新型電動汽車，它們的逐步推廣應(yīng)用為線控電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用步推廣應(yīng)用為線控電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用帶來了非常廣闊的前景。帶來了非常廣闊的前景。線控制動系統(tǒng)線控制動系統(tǒng)Brake-by-Wire Brake-by-Wire 傳統(tǒng)輪式車輛制動系統(tǒng)的氣體或液

24、體傳輸管路傳統(tǒng)輪式車輛制動系統(tǒng)的氣體或液體傳輸管路長，閥類元件多。對于長軸距或多軸車輛及遠(yuǎn)長，閥類元件多。對于長軸距或多軸車輛及遠(yuǎn)距離控制車輛，由于管路長、速度慢，易產(chǎn)生距離控制車輛，由于管路長、速度慢，易產(chǎn)生制動滯后現(xiàn)象，制動距離增加，安全性降低，制動滯后現(xiàn)象，制動距離增加，安全性降低，而且制動系統(tǒng)的成本也較高。而且制動系統(tǒng)的成本也較高。 線控制動用電線取代部分或全部制動管路，可線控制動用電線取代部分或全部制動管路，可省去制動系統(tǒng)的很多閥。在電子控制器中設(shè)計省去制動系統(tǒng)的很多閥。在電子控制器中設(shè)計相應(yīng)程序，操縱電控元件來控制制動力的大小相應(yīng)程序，操縱電控元件來控制制動力的大小及各軸制動力的分

25、配，可完全實現(xiàn)使用傳統(tǒng)閥及各軸制動力的分配，可完全實現(xiàn)使用傳統(tǒng)閥類控制件所能達(dá)到的類控制件所能達(dá)到的ABSABS及及ASRASR等功能。等功能。 線控制動系統(tǒng)目前分為兩種類型，一種為電液線控制動系統(tǒng)目前分為兩種類型，一種為電液制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)EHBEHB（Electro-Hydraulic Brake)Electro-Hydraulic Brake)，另一種為電子機(jī)械制動系統(tǒng)另一種為電子機(jī)械制動系統(tǒng)EMBEMB（ Electro-Electro-Mechanical BrakeMechanical Brake）。）。 EHBEHB電液制動系統(tǒng)是將電子與液壓系統(tǒng)相結(jié)合電液制動系統(tǒng)是將電子與液壓系

26、統(tǒng)相結(jié)合所形成多用途、多形式的制動系統(tǒng)。所形成多用途、多形式的制動系統(tǒng)。EHBEHB由電由電子系統(tǒng)提供柔性控制，液壓系統(tǒng)提供動力。子系統(tǒng)提供柔性控制，液壓系統(tǒng)提供動力。 EMBEMB電子機(jī)械制動系統(tǒng)則將傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的電子機(jī)械制動系統(tǒng)則將傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的液壓油或空氣等傳力介質(zhì)完全由電制動取代，液壓油或空氣等傳力介質(zhì)完全由電制動取代，是制動控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。是制動控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。線控制動系統(tǒng)主要由線控制動系統(tǒng)主要由3 3部分組成：部分組成：接收單元。包括制動踏板、踏板行程傳感接收單元。包括制動踏板、踏板行程傳感器等。器等。制動控制器（制動控制器（ECUECU）。）。ECUECU接收制動踏板

27、發(fā)接收制動踏板發(fā)出的信號，控制制動器制動；接收駐車制動出的信號，控制制動器制動；接收駐車制動信號，控制駐車制動；接收車輪傳感器信號，信號，控制駐車制動；接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等；控制車輪制動識別車輪是否抱死、打滑等；控制車輪制動力，實現(xiàn)防抱死和驅(qū)動防滑，并兼顧其它系力，實現(xiàn)防抱死和驅(qū)動防滑，并兼顧其它系統(tǒng)的控制。統(tǒng)的控制。執(zhí)行單元。包括電制動器或液壓制動器等。執(zhí)行單元。包括電制動器或液壓制動器等。對于對于EMBEMB系統(tǒng)系統(tǒng) 每一個制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)都有自己的動力控每一個制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)都有自己的動力控制單元，而動力控制單元所需的控制信制單元，而動力控制單元所需的控制信號（如制動執(zhí)行

28、機(jī)構(gòu)應(yīng)該產(chǎn)生的力矩），號（如制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該產(chǎn)生的力矩）， 由中心控制模塊來提供。由中心控制模塊來提供。 控制單元同樣也從執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得反饋回控制單元同樣也從執(zhí)行機(jī)構(gòu)獲得反饋回來的信號，如電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角、實際產(chǎn)生來的信號，如電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角、實際產(chǎn)生力矩、制動墊塊和制動盤的觸點壓力等。力矩、制動墊塊和制動盤的觸點壓力等。 中心模塊通過不同的傳感器（如制動力中心模塊通過不同的傳感器（如制動力傳感器、踏板位移傳感器、輪速傳感器傳感器、踏板位移傳感器、輪速傳感器等）獲取自己所需的變量參數(shù)，等）獲取自己所需的變量參數(shù)， 識別駕識別駕駛員的意圖，經(jīng)過處理后發(fā)送給每一個駛員的意圖，經(jīng)過處理后發(fā)送給每一個車輪，以此

29、來控制制動效果。車輪，以此來控制制動效果。 駕駛員意圖來自制動踏板單元，它包括駕駛員意圖來自制動踏板單元，它包括制動踏板、踏板位移傳感器、踏板力傳制動踏板、踏板位移傳感器、踏板力傳感器和踏板力模擬機(jī)構(gòu)。踏板位移傳感感器和踏板力模擬機(jī)構(gòu)。踏板位移傳感器和力傳感器并不是必須同時存在的。器和力傳感器并不是必須同時存在的。圖圖4 4 EMBEMB電子機(jī)電子機(jī)械制動械制動系統(tǒng)簡系統(tǒng)簡圖圖 可看出系統(tǒng)中分為前軸和后軸兩套制動可看出系統(tǒng)中分為前軸和后軸兩套制動回路回路A A、B B，每一套回路都有自己的中心，每一套回路都有自己的中心控制模塊和動力源。動力源為蓄電池控制模塊和動力源。動力源為蓄電池1 1和和2

30、 2。兩個中心控制模塊相對獨立工作，同。兩個中心控制模塊相對獨立工作，同時也通過雙向的信號線互相通訊，在這時也通過雙向的信號線互相通訊，在這種結(jié)構(gòu)下，可以做到當(dāng)其中某一套制動種結(jié)構(gòu)下，可以做到當(dāng)其中某一套制動線路失靈或出現(xiàn)故障時，另外一套線路線路失靈或出現(xiàn)故障時，另外一套線路可以照常工作，保證制動的安全性?？梢哉粘９ぷ鳎ＷC制動的安全性。 EMBEMB系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是與制動盤直接相系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是與制動盤直接相連的部分，是連的部分，是EMBEMB與液壓制動系統(tǒng)差別最與液壓制動系統(tǒng)差別最大的部分。一個典型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該：大的部分。一個典型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧；結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧

31、；有提供驅(qū)動力的力矩電機(jī)；有提供驅(qū)動力的力矩電機(jī)；具有把圓周運動轉(zhuǎn)化為直線運動的機(jī)構(gòu)；具有把圓周運動轉(zhuǎn)化為直線運動的機(jī)構(gòu)；具有力的放大機(jī)構(gòu)；具有力的放大機(jī)構(gòu)；為保證更可靠的性能，最好在內(nèi)部設(shè)有力為保證更可靠的性能，最好在內(nèi)部設(shè)有力或位移等傳感器?；蛭灰频葌鞲衅?。主要優(yōu)點主要優(yōu)點 相對傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)，相對傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)，EMBEMB具有以具有以下主要優(yōu)點。下主要優(yōu)點。機(jī)械連接少，沒有制動管路，結(jié)構(gòu)簡潔，機(jī)械連接少，沒有制動管路，結(jié)構(gòu)簡潔，體積小。體積小。載荷傳遞平穩(wěn)、柔和，制動性能穩(wěn)定。載荷傳遞平穩(wěn)、柔和，制動性能穩(wěn)定。1.1. 采用機(jī)械和電氣連接，信號傳遞迅速，采用機(jī)械和電氣連接，信號

32、傳遞迅速，反應(yīng)靈敏，反應(yīng)靈敏，“路感路感”好。好。傳動效率高，節(jié)省能源。傳動效率高，節(jié)省能源。電子智能控制功能強(qiáng)大，可以通過修改電子智能控制功能強(qiáng)大，可以通過修改ECUECU中的軟件，配置相關(guān)的參數(shù)來改進(jìn)中的軟件，配置相關(guān)的參數(shù)來改進(jìn)制動性能，易于實現(xiàn)制動性能，易于實現(xiàn)ABSABS、TCSTCS、ESPESP、ACCACC等功能。等功能。模塊式結(jié)構(gòu)更加整體化，裝配簡單，維模塊式結(jié)構(gòu)更加整體化，裝配簡單，維修方便。修方便。利于環(huán)保，沒有液壓制動管路和制動液，利于環(huán)保，沒有液壓制動管路和制動液，不存在液壓油泄漏的問題，系統(tǒng)沒有不不存在液壓油泄漏的問題，系統(tǒng)沒有不可回收的部件，對環(huán)境幾乎沒有污染?？?/p>

33、回收的部件，對環(huán)境幾乎沒有污染。 電子機(jī)械制動系統(tǒng)有著傳統(tǒng)液壓制動系電子機(jī)械制動系統(tǒng)有著傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)無法比擬的諸多優(yōu)勢，在未來最終取統(tǒng)無法比擬的諸多優(yōu)勢，在未來最終取代液壓制動系統(tǒng)已經(jīng)成為汽車業(yè)界的一代液壓制動系統(tǒng)已經(jīng)成為汽車業(yè)界的一個共識。目前發(fā)展個共識。目前發(fā)展EMBEMB需要解決的難題主需要解決的難題主要有以下幾個。要有以下幾個。 力矩電機(jī)的設(shè)計。在制動時，當(dāng)制動墊力矩電機(jī)的設(shè)計。在制動時，當(dāng)制動墊塊和制動盤接觸后，塊和制動盤接觸后，EMBEMB中的力矩電機(jī)將中的力矩電機(jī)將工作在工作在“憋死憋死”這樣的惡劣工作條件下。這樣的惡劣工作條件下。 EMBEMB不僅要求電機(jī)性能優(yōu)越、反應(yīng)迅速

34、、不僅要求電機(jī)性能優(yōu)越、反應(yīng)迅速、可以提供足夠大的力矩，而且必須結(jié)構(gòu)可以提供足夠大的力矩，而且必須結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、能夠安裝在狹小的制緊湊、體積小巧、能夠安裝在狹小的制動空間內(nèi)，還需要在冷、熱、泥水、電動空間內(nèi)，還需要在冷、熱、泥水、電磁干擾等惡劣環(huán)境下能夠可靠工作。磁干擾等惡劣環(huán)境下能夠可靠工作。 動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計。執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的機(jī)械動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計。執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的機(jī)械零件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如何有效地傳遞零件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如何有效地傳遞轉(zhuǎn)矩，增大轉(zhuǎn)矩，并且保證體積小巧是轉(zhuǎn)矩，增大轉(zhuǎn)矩，并且保證體積小巧是一個難題。一個難題。 成本的降低。有效降低成本的降低。有效降低EMBEMB中的力矩電機(jī)、中的

35、力矩電機(jī)、42V42V電源、諸多傳感器、電源、諸多傳感器、MCUMCU、集成電路、集成電路等器件的成本，將會更快推動等器件的成本，將會更快推動EMBEMB的發(fā)展的發(fā)展和應(yīng)用。和應(yīng)用。線控懸架系統(tǒng)線控懸架系統(tǒng)suspension-by-wiresuspension-by-wire（主動懸架系統(tǒng)）（主動懸架系統(tǒng)） 理想的懸架系統(tǒng)在不同的行駛條件下應(yīng)有不同理想的懸架系統(tǒng)在不同的行駛條件下應(yīng)有不同的性能表現(xiàn)，例如，汽車直線行駛且車速穩(wěn)定的性能表現(xiàn)，例如，汽車直線行駛且車速穩(wěn)定時，汽車應(yīng)具有良好的平順性；在轉(zhuǎn)向或制動時，汽車應(yīng)具有良好的平順性；在轉(zhuǎn)向或制動時，汽車應(yīng)具有高的操縱穩(wěn)定性。平順性要求時，汽車

36、應(yīng)具有高的操縱穩(wěn)定性。平順性要求懸架懸架“柔軟柔軟”，穩(wěn)定性要求懸架，穩(wěn)定性要求懸架“堅硬堅硬”，但，但在傳統(tǒng)式懸架設(shè)計中，這兩種性能相互排斥，在傳統(tǒng)式懸架設(shè)計中，這兩種性能相互排斥，只能尋找一個最佳的折中方案來選擇設(shè)計參數(shù)。只能尋找一個最佳的折中方案來選擇設(shè)計參數(shù)。懸架參數(shù)一旦確定，也就確定了懸架的性能，懸架參數(shù)一旦確定，也就確定了懸架的性能，因而汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性不能隨行因而汽車行駛的平順性和操縱穩(wěn)定性不能隨行駛條件和運行狀況的變化而變化。駛條件和運行狀況的變化而變化。 線控懸架系統(tǒng)主要由模式選擇開關(guān)、傳線控懸架系統(tǒng)主要由模式選擇開關(guān)、傳感器、懸架感器、懸架ECUECU、可調(diào)阻尼

37、減振器、高度、可調(diào)阻尼減振器、高度控制閥、彈性元件等部件組成?？刂崎y、彈性元件等部件組成。 線控懸架可以克服傳統(tǒng)懸架的不足。線線控懸架可以克服傳統(tǒng)懸架的不足。線控懸架除了傳統(tǒng)懸架的功能以外，還可控懸架除了傳統(tǒng)懸架的功能以外，還可以根據(jù)不同的路面條件、不同的載質(zhì)量、以根據(jù)不同的路面條件、不同的載質(zhì)量、不同的行車速度等行駛狀況來調(diào)節(jié)減振不同的行車速度等行駛狀況來調(diào)節(jié)減振器阻尼力的大小，控制彈性元件的剛度、器阻尼力的大小，控制彈性元件的剛度、車身高度和姿勢。車身高度和姿勢。線控懸架的優(yōu)點在于：線控懸架的優(yōu)點在于：剛度可調(diào)，可改善汽車轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)的側(cè)傾以剛度可調(diào)，可改善汽車轉(zhuǎn)彎時出現(xiàn)的側(cè)傾以及制動和加速

38、等引起車身點頭和后坐等問題。及制動和加速等引起車身點頭和后坐等問題。汽車載荷變化時，能自動維持車身高度不變。汽車載荷變化時，能自動維持車身高度不變。碰到障礙物時，能瞬時提高車輪，越過障礙，碰到障礙物時，能瞬時提高車輪，越過障礙， 使汽車的通過性得到提高。使汽車的通過性得到提高?？梢种浦苿訒r的點頭，充分利用車輪與地面可抑制制動時的點頭，充分利用車輪與地面的附著條件，加速制動過程，縮短制動距離。的附著條件，加速制動過程，縮短制動距離。1.1. 使車輪與地面保持良好的接觸，提高車輪與使車輪與地面保持良好的接觸，提高車輪與地面的附著力，增加汽車抵抗側(cè)滑的能力。地面的附著力，增加汽車抵抗側(cè)滑的能力。線控

39、油門系統(tǒng)線控油門系統(tǒng)throttle-by-wirethrottle-by-wire 線控油門系統(tǒng)由油門位置傳感器、力反線控油門系統(tǒng)由油門位置傳感器、力反饋電動機(jī)、油門饋電動機(jī)、油門ECUECU、油門作動器控制模、油門作動器控制模塊、油門作動器、環(huán)境傳感器組成。塊、油門作動器、環(huán)境傳感器組成。 傳統(tǒng)油門控制方式是駕駛員通過踩油門傳統(tǒng)油門控制方式是駕駛員通過踩油門踏板，由油門拉索直接控制發(fā)動機(jī)油門踏板，由油門拉索直接控制發(fā)動機(jī)油門的開合程度，從而決定加速或減速，駕的開合程度，從而決定加速或減速，駕駛員的動作與油門的開合是通過拉索的駛員的動作與油門的開合是通過拉索的機(jī)械運動聯(lián)系的。機(jī)械運動聯(lián)系的。

40、 線控油門將這種機(jī)械聯(lián)系改為電子聯(lián)系，線控油門將這種機(jī)械聯(lián)系改為電子聯(lián)系，駕駛員仍然通過踩油門踏板控制拉索，駕駛員仍然通過踩油門踏板控制拉索，但拉索并不是直接連接到油門，而是連但拉索并不是直接連接到油門，而是連著一個油門踏板位置傳感器，傳感器將著一個油門踏板位置傳感器，傳感器將拉索的位置變化轉(zhuǎn)化為電信號傳送至油拉索的位置變化轉(zhuǎn)化為電信號傳送至油門門ECUECU，ECUECU將收集到的相關(guān)傳感器信號將收集到的相關(guān)傳感器信號經(jīng)過處理后，發(fā)送命令至油門作動器控經(jīng)過處理后，發(fā)送命令至油門作動器控制模塊，油門作動器控制模塊再發(fā)送信制模塊，油門作動器控制模塊再發(fā)送信號給油門作動器，從而控制油門的開合號給油

41、門作動器，從而控制油門的開合程度。程度。 線控油門的優(yōu)點在于：線控油門的控制線控油門的優(yōu)點在于：線控油門的控制精確，發(fā)動機(jī)能夠根據(jù)汽車的各種行駛精確，發(fā)動機(jī)能夠根據(jù)汽車的各種行駛信息，精確調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的空氣燃油混信息，精確調(diào)節(jié)進(jìn)入氣缸的空氣燃油混合比，合比， 改善發(fā)動機(jī)的燃燒狀況，從而大改善發(fā)動機(jī)的燃燒狀況，從而大大提高了汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性。大提高了汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性。線控離合系統(tǒng)線控離合系統(tǒng)clutch-by-wireclutch-by-wire 線控離合系統(tǒng)由離合器電子踏板、離合線控離合系統(tǒng)由離合器電子踏板、離合器執(zhí)行部分、離合器器執(zhí)行部分、離合器ECUECU這這3 3部分組成。部分組

42、成。 電子踏板上的傳感器測量離合器踏板的電子踏板上的傳感器測量離合器踏板的具體位置，具體位置， 并將數(shù)據(jù)輸入并將數(shù)據(jù)輸入ECUECU，ECUECU控制控制離合器執(zhí)行部分，使之達(dá)到最佳安全性離合器執(zhí)行部分，使之達(dá)到最佳安全性和可靠性。和可靠性。線控離合的優(yōu)點在于：線控離合的優(yōu)點在于：提高操縱性能。使離合器能夠更加平穩(wěn)提高操縱性能。使離合器能夠更加平穩(wěn)地接合；減少駕駛員的不當(dāng)操作，如釋地接合；減少駕駛員的不當(dāng)操作，如釋放離合器過快等。放離合器過快等?？梢蕴峁┤詣踊虬胱詣拥碾x合模式?？梢蕴峁┤詣踊虬胱詣拥碾x合模式。檢測離合器磨損情況，并不斷調(diào)整接合檢測離合器磨損情況，并不斷調(diào)整接合方式。方式。1

43、.1. 操作舒適，減輕腿部疲勞，更加符合人操作舒適，減輕腿部疲勞，更加符合人機(jī)工程學(xué)。機(jī)工程學(xué)。汽車線控技術(shù)要求的關(guān)鍵技術(shù)汽車線控技術(shù)要求的關(guān)鍵技術(shù)容錯控制技術(shù)容錯控制技術(shù) 為了提高汽車的可靠性和安全性，汽車為了提高汽車的可靠性和安全性，汽車線控系統(tǒng)必須采取容錯控制，即當(dāng)有些線控系統(tǒng)必須采取容錯控制，即當(dāng)有些部件出現(xiàn)故障或失效的時候，它們在系部件出現(xiàn)故障或失效的時候，它們在系統(tǒng)中的功能可以用系統(tǒng)中的其它部件完統(tǒng)中的功能可以用系統(tǒng)中的其它部件完全或部分代替，使系統(tǒng)能繼續(xù)保持規(guī)定全或部分代替，使系統(tǒng)能繼續(xù)保持規(guī)定的性能或不喪失最基本的功能，或進(jìn)一的性能或不喪失最基本的功能，或進(jìn)一步實現(xiàn)故障系統(tǒng)的性

44、能最優(yōu)。步實現(xiàn)故障系統(tǒng)的性能最優(yōu)。汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議汽車網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 線控技術(shù)的全面應(yīng)用將意味著汽車由機(jī)線控技術(shù)的全面應(yīng)用將意味著汽車由機(jī)械到電子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。線控技術(shù)要求網(wǎng)械到電子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。線控技術(shù)要求網(wǎng)絡(luò)的實時性好、可靠性高，而且一些線絡(luò)的實時性好、可靠性高，而且一些線控部分要求功能實現(xiàn)冗余，以保證在出控部分要求功能實現(xiàn)冗余，以保證在出現(xiàn)一定的故障時仍可實現(xiàn)這個裝置的基現(xiàn)一定的故障時仍可實現(xiàn)這個裝置的基本功能。這就要求用于線控的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)本功能。這就要求用于線控的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速度高，時間特性好（通訊事件發(fā)傳輸速度高，時間特性好（通訊事件發(fā)生時間是確定的）和可靠性高。生時間是確定的）和可靠性高。 線控系

45、統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要有兩個選擇線控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要有兩個選擇: : 一個是一個是TTP/C (Time Triggered TTP/C (Time Triggered Protocol,SAE Class C)Protocol,SAE Class C)，即滿足，即滿足SAE CSAE C級網(wǎng)絡(luò)的時間觸發(fā)協(xié)議），級網(wǎng)絡(luò)的時間觸發(fā)協(xié)議）， 目前有目前有VOLKSWAGEN VOLKSWAGEN 、AUDIAUDI、HONEYWELLHONEYWELL和和DELPHIDELPHI等選用這個協(xié)議作為線控網(wǎng)絡(luò)的等選用這個協(xié)議作為線控網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。 TTPTTP協(xié)議原先應(yīng)用于航空產(chǎn)品，安全性設(shè)協(xié)議原

46、先應(yīng)用于航空產(chǎn)品，安全性設(shè)計非常嚴(yán)格，基于嚴(yán)格的時序安排，具計非常嚴(yán)格，基于嚴(yán)格的時序安排，具有非常可靠和容錯的特性。系統(tǒng)中包含有非?？煽亢腿蒎e的特性。系統(tǒng)中包含的每一個節(jié)點都和其他節(jié)點由的每一個節(jié)點都和其他節(jié)點由2 2個重復(fù)的個重復(fù)的通道連接。這些節(jié)點可以被復(fù)制，并分通道連接。這些節(jié)點可以被復(fù)制，并分組成為容錯單元（組成為容錯單元（FTUFTU）來彌補通訊錯誤。）來彌補通訊錯誤。 由于重復(fù)信息同時在由于重復(fù)信息同時在2 2個不同的通道上發(fā)個不同的通道上發(fā)送，所以傳輸信息的時間和量值都被復(fù)送，所以傳輸信息的時間和量值都被復(fù)制。該協(xié)議的節(jié)點成本比其他協(xié)議的成制。該協(xié)議的節(jié)點成本比其他協(xié)議的成本更高。本更高。 另一個是另一個是FlexRayFlexRay（動態(tài)部分（動態(tài)部分byteflightbyteflight協(xié)議），協(xié)議）， 這是一種既支持時間觸發(fā)，這是一種既支持時間觸發(fā)， 又支持事件觸發(fā)訪問方式的協(xié)議。又支持事件觸發(fā)訪問方式的協(xié)議。 FlexR