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汽車電子:ABS的發(fā)展方向

  采用ISO9141作為硬件標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用層協(xié)議由廠商自定。目前的趨勢是延續(xù)ISO9141的硬件接口,應(yīng)用層協(xié)議則是采用ISOKW2000。

電子制動將是發(fā)展方向

ABS技術(shù)在20世紀(jì)90年代初期就已成熟,近十年來沒有突破性的發(fā)展,但在ABS技術(shù)進行的擴展,將ABS的內(nèi)涵給予了很大的提升。ABS最初的擴展是防滑控制系統(tǒng),它分為制動防滑(EDS)和驅(qū)動防滑(TCS)兩部分,有時統(tǒng)稱為ASR。在此基礎(chǔ)上擴展了后軸制動力感載控制,即EBD功能,以及電子助力制動EBA,這些擴展仍是以ABS為主。90年代中期,ABS進入了一個全新的發(fā)展,ABS只是作為全新系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),而不是一個主要的系統(tǒng),但它仍把ABS作為一個重要組成部分。

氣動ABS演化為EBS,即電子制動系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上發(fā)展為穩(wěn)定性控制系統(tǒng)ESP,穩(wěn)定性控制系統(tǒng)主要利用車輛加速度傳感器和橫擺角速度傳感器,對車輛橫向穩(wěn)定性進行控制,如對過度轉(zhuǎn)向及不足轉(zhuǎn)向進行糾正,防止車輛失去穩(wěn)定性。還有一些系統(tǒng)將傾翻警告集成到這類系統(tǒng)中,這種系統(tǒng)的控制主要以制動為主,所以ABS是其重要的組成部分。

液壓ABS目前演化成穩(wěn)定

性控制,即ESP系統(tǒng)。它是控制操作過程中的橫向穩(wěn)定性,通用制動成驅(qū)動力的調(diào)節(jié)來調(diào)整整車的橫向穩(wěn)定性,目前這種系統(tǒng)已批量裝車,國內(nèi)中高檔轎車已開始裝車,在此基礎(chǔ)進行擴展的功能有:將助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與ESP相結(jié)合,更好地控制車輛穩(wěn)定性。下一代產(chǎn)品已進行了批量生產(chǎn),即電子制動系統(tǒng),將傳統(tǒng)的制動液壓傳動部分改為電傳動,但制動力仍靠液壓及主缸分泵產(chǎn)生,這樣可以提高制動的響應(yīng)速度,減小制動距離,同時可以實現(xiàn)Brake-by-wire的功能。未來液壓ABS系統(tǒng)將向全電子系統(tǒng)過渡,但可靠性及成本是一個非常大的障礙,全電子制動要求制動電機有足夠的制動力,但目前的12伏電源很難滿足要求,要求未來的42伏電源系統(tǒng)的實施后才可能變成現(xiàn)實。

總之,現(xiàn)代汽車制動控制技術(shù)正朝著電子制動控制方向發(fā)展。全電制動控制因其巨大的優(yōu)越性,將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)而占據(jù)下一代制動控制系統(tǒng)統(tǒng)治地位。同時,隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,電子元件的成本及尺寸不斷下降。汽車電子制動控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動式方向擺動穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng),未來的汽車中就不存在孤立的制動控制系統(tǒng),各種控制單元集中在較少的ECU中,并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng),實現(xiàn)車輛控制的智能化。

國內(nèi)汽車安全應(yīng)從ABS做起

汽車制動控制技術(shù)的發(fā)展受整個汽車工業(yè)發(fā)展的制約。有一個巨大的汽車市場的吸引,各種先進的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以及各種智能技術(shù)才會陸續(xù)應(yīng)用到汽車制動控制系統(tǒng)中來。

國內(nèi)外在此領(lǐng)域內(nèi)的差距還是比較大的,國外ABS技術(shù)早已成熟,目前主要集中在ESP及電子制動領(lǐng)域的研究方面。國內(nèi)還主要集中在ABS方面的研究,一些高校已開始介入ESP等領(lǐng)域的研究,但僅僅偏重于理論,缺少實用化方面的工作。國內(nèi)外在這方面另一大不同是,國外在ABS領(lǐng)域的研發(fā)是以企業(yè)為主進行的,主要發(fā)表的論文也是以企業(yè)為主,高校僅是做一些理論研究工作。而國內(nèi)幾乎是高校來做研發(fā),企業(yè)只是待產(chǎn)品成熟后再來生產(chǎn),企業(yè)缺少自己的開發(fā)能力。而高校由于有較好的人力資源及國家政策的支持,往往能很好地進行研發(fā),但又缺少產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基礎(chǔ)與能力,導(dǎo)致我們的技術(shù)進步緩慢。

圍繞著汽車安全產(chǎn)品,除大家熟知的ABS安全氣囊外。近幾年在ABS基礎(chǔ)擴展的系統(tǒng)有ESP穩(wěn)定系統(tǒng)、EBS電子制動系統(tǒng)、ACC自動巡航系統(tǒng)、抗傾翻系統(tǒng)、自動防撞系統(tǒng),這些都與ABS有關(guān)。另外還有輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)TMPS、夜視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)絕大部分都已進入商業(yè)化及批量生產(chǎn)階段。但ABS可以說是一個最基礎(chǔ)的系統(tǒng),如果ABS不能開發(fā)成功,其他更高級的系統(tǒng)則無法進入,要么不完善。但有些系統(tǒng)與ABS關(guān)系小些,如TMPS(汽車輪胎氣壓報警技術(shù)),由于它比較簡單,目前國內(nèi)很多企業(yè)都在開發(fā)和生產(chǎn)TMPS系統(tǒng),這也不一定是十分好的事情。

另一方面國內(nèi)介入ABS研發(fā)及生產(chǎn)的企業(yè)逐步增多,已開始導(dǎo)致市場混亂,使國內(nèi)ABS的聲譽受到很大的影響。國內(nèi)進入安全領(lǐng)域應(yīng)該從ABS作起,否則,更高端的產(chǎn)品很難切入。國外ESP等系統(tǒng)的廠商都是從ABS產(chǎn)品開始,而且經(jīng)歷了十幾年的奮斗,才達到今天的輝煌。國內(nèi)企業(yè)雖然面臨著很大的市場壓力,但由于技術(shù)的進步、開發(fā)能力的提高及政府的大力支持,加之國內(nèi)豐富的人力資源,相信國內(nèi)可以經(jīng)過較短的時間走完國外十幾年的發(fā)展歷程,并盡快切入到ESP、EBS等系統(tǒng)的研發(fā)中去。


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