线控=Drive-by-wire 或 X-by-wire,即用线(电信号)的形式来取代机械、液压或气动等形式的连接,从而不需要依赖驾驶员的力或者扭矩的输入。
线控系统主要有五大子系统:线控转向,线控油门,线控制动,线控悬架,线控换挡。
其中,对于自动驾驶系统来说,线控油门、线控转向、线控制动这三个子系统尤其重要。
线控转向系统是指,在方向盘和转向齿条之间是通过线控(电子信号)连接和控制的转向系统,即在它们之间没有直接的液力或机械等物理连接。线控转向系统主要分为三个部分:①转向盘系统,包括转向盘、转矩传感器、转向角传感器、转矩反馈电动机和机械传动装置;②电子控制系统,包括车速传感器,也可以增加横摆角速度传感器、加速度传感器和电子控制单元以提高车辆的操纵稳定性;③转向系统,包括角位移传感器、转向电动机、齿轮齿条转向机构和其他机械转向装置等。
首先,方向盘将驾驶者的转向意图通过传感器转换成数字信号,随后传递给转向齿条执行机构。同时,根据不同的车速及驾驶工况提供模拟的方向盘力矩反馈,从而实现方向盘的回正以及驾驶手感等功能。转向齿条执行机构则从方向盘执行机构接受信号,并根据驾驶员的转向意图将方向盘角度信号转换成轮胎的摆动。给助力电机发送电信号指令,从而实现对转向系统进行控制。
EPS(电动助力转向)与SBW(线控转向)的区别又是什么呢?
SBW取消了方向盘与车轮之间的机械连接,用传感器获得方向盘的转角数据,然后通过ECU处理计算并输出驱动力数据,用电机推动转向机转动车轮。而EPS则根据驾驶员的转角来增加转向力。
由于防抱死制动系统(ABS)、车身稳定控制系统(ESP)等逐步产生,线控制动系统慢慢在传统的制动系统上发展起立。液压式线控制动EHB=Electro-Hydraulic Brake,以传统的液压制动系统为基础,用电子器件代了一部分机械部件的功能,使用制动液作为动力传递媒介,控制单元及执行机构布置的比较集中,有液压备份系统,也可以称之为集中式、湿式制动系统。
正常工作时,制动踏板与制动器之间的液压连接断开,备用阀处于关闭状态。电子踏板配有踏板感觉模拟器和电子传感器,ECU可以通过传感器信号判断驾驶员的制动意图,并通过点击驱动液压泵进行制动。电子系统发生故障时,备用阀打开,EHB系统变成传统的液压系统。
缺点:液压系统结构复杂;容易发生液体泄漏,存在安全隐患;成本和维护费用较高。
优点:由于具有备用制动系统,安全性较高,是现阶段的方案。
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