高振華
把汽車(chē)傳統(tǒng)機(jī)械式制動(dòng)改為電控制動(dòng),這的確是汽車(chē)安全技術(shù)的巨大飛躍,但問(wèn)題是當(dāng)前技術(shù)能讓人安心使用么?
眾所周知,傳統(tǒng)汽車(chē)制動(dòng)方式是采用腳踏方式推動(dòng)液壓油制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)車(chē)輛的制動(dòng),這種制動(dòng)方式的安全性和可靠性已經(jīng)經(jīng)歷了許多年的沉淀,沒(méi)有什么不安全的因素存在。
但事實(shí)上,它也有著非常大的局限性,就是制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間主要是靠人的反應(yīng),這樣一來(lái),對(duì)于人的依賴性就會(huì)過(guò)多,當(dāng)應(yīng)付一些極限狀況下的制動(dòng)操作時(shí),就會(huì)顯得力不從心;除了人的因素外,傳統(tǒng)制動(dòng)方式對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)(真空助力器、總泵、分泵、卡鉗、管路)制動(dòng)力傳遞有時(shí)也達(dá)不到想要的效果,這主要體現(xiàn)在制動(dòng)力和作用時(shí)間上。
那么,有沒(méi)有一種更加有效并及時(shí)的汽車(chē)制動(dòng)解決方案呢?答案是肯定的,電控制動(dòng)就是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生的。所謂電控制動(dòng),就是指應(yīng)用一些系列電子傳感器來(lái)輔助實(shí)現(xiàn)制動(dòng),這樣既能保證作用時(shí)間及時(shí),又能保留傳統(tǒng)制動(dòng)模塊,兩者相互協(xié)調(diào),從而實(shí)現(xiàn)行車(chē)安全。
傳統(tǒng)制動(dòng)如何實(shí)現(xiàn)?
傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)下,駕駛員控制踏板,與踏板相連的是真空助力器,它負(fù)責(zé)將駕駛員施予踏板的力放大并推動(dòng)主泵活塞進(jìn)行制動(dòng)壓力,最后制動(dòng)分泵由活塞推動(dòng)制動(dòng)片夾緊制動(dòng)盤(pán),從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力。而這里面涉及到一個(gè)很重要的部件——真空助力器,如果它的工作狀態(tài)不好,駕駛員踩制動(dòng)踏板時(shí)就會(huì)覺(jué)得很硬,沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員就會(huì)誤以為沒(méi)有制動(dòng)功能了。
“而真空助力器的真空環(huán)境是由發(fā)動(dòng)機(jī)提供的,較為傳統(tǒng)的方式是從進(jìn)氣歧管處引出一根氣管通向真空助力器,為了確保真空環(huán)境的穩(wěn)定性,有些發(fā)動(dòng)機(jī)還專(zhuān)門(mén)為真空助力器設(shè)計(jì)了一個(gè)由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的機(jī)械真空泵。在此之前,還有廠商用電子真空泵來(lái)彌補(bǔ)‘真空。”博世汽車(chē)部件蘇州有限公司底盤(pán)控制系統(tǒng)經(jīng)理豐浩對(duì)《汽車(chē)觀察》如是說(shuō)。
對(duì)于傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)而言,制動(dòng)系統(tǒng)可以從發(fā)動(dòng)機(jī)處獲得真空源從而讓真空助力器為駕駛員提供輔助作用,那電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)不具備制造真空的能力,制動(dòng)助力的問(wèn)題將如何解決?據(jù)豐浩介紹,解決這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)在有兩種模式:一種是在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上去解決真空源的問(wèn)題;另一種則是采用新的技術(shù)原理,徹底舍棄真空在制動(dòng)系統(tǒng)中的用途,重新設(shè)計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)。
新能源汽車(chē)的困擾
傳統(tǒng)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)利用真空助力器完全可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果,雖然效果不理想,但是起碼保證了可靠性,而新能源汽車(chē)由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì),無(wú)法利用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)真空助力。
豐浩認(rèn)為,一般新能源汽車(chē)?yán)矛F(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)的方式是目前絕大多數(shù)廠商在新能源汽車(chē)中采用的方式,原有的真空助力器以及相關(guān)管路得到保留,管路另一端連接的電子真空助力泵,當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)到助力器真空度不足時(shí),電子真空泵開(kāi)始工作維持真空環(huán)境,通過(guò)這樣的方式,確保真空助力器能夠像原先一樣為駕駛員提供輔助作用。
而這樣的電子真空助力泵的噪音較大,更重要的是,電子真空泵的工作穩(wěn)定性以及壽命都不太適合當(dāng)做主要及唯一的真空源供應(yīng)部件(原先在傳統(tǒng)汽車(chē)上,它只是輔助維持真空環(huán)境)。顯然,這樣的方案是來(lái)自傳統(tǒng)的汽車(chē)研發(fā)理念,并非是站在新能源汽車(chē)的開(kāi)發(fā)角度來(lái)解決問(wèn)題。
電子制動(dòng)的優(yōu)勢(shì)
談到智能電子化控制系統(tǒng),博世和大陸這兩家公司在主動(dòng)安全技術(shù)領(lǐng)域有著較豐富的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
去年在博世科技技術(shù)創(chuàng)新體驗(yàn)日上,有一套名為iBooster的智能化助力器,從結(jié)構(gòu)上代替了原先的真空助力器,從而徹底終結(jié)了制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)真空的依賴。盡管對(duì)技術(shù)原理進(jìn)行了革新,但駕駛員在踩下制動(dòng)踏板時(shí)對(duì)這樣的變化不會(huì)有所察覺(jué)。
據(jù)悉,其作用原理主要是,當(dāng)駕駛員在踩下踏板時(shí)推力仍舊作用于后方推桿上,不過(guò)在踏板向后方移動(dòng)的過(guò)程中,位置傳感器會(huì)監(jiān)測(cè)并向控制電腦傳遞踏板行程信息,以此為依據(jù)結(jié)合實(shí)際工況計(jì)算出所需制動(dòng)力,隨即將信號(hào)傳遞至伺服電機(jī),伺服電機(jī)為直流無(wú)刷類(lèi)型。 “事實(shí)上,這個(gè)伺服電機(jī)并不是直接作用于制動(dòng)主缸,從中還有一個(gè)二級(jí)齒輪裝置對(duì)傳遞方向以及扭矩進(jìn)行轉(zhuǎn)化,之后再推動(dòng)制動(dòng)主缸,而建立制動(dòng)油壓的過(guò)程仍舊是延續(xù)傳統(tǒng)制動(dòng)液壓結(jié)構(gòu)?!必S浩對(duì)《汽車(chē)觀察》如是說(shuō)。
據(jù)了解,博世推出的iBooster智能化助力器徹底代替了傳統(tǒng)的真空助力器,不僅如此,采用電控方式后,在功能上通過(guò)與其它系統(tǒng)進(jìn)行接合,又可以衍生出更多的功能。
除了博世iBooster智能化助力制動(dòng)器外,大陸集團(tuán)也同樣有自己的看家法寶——MK C1電液制動(dòng)系統(tǒng),從技術(shù)原理上,與博世的iBooster類(lèi)似,不過(guò)大陸MK C1集成度更高,它的意義不僅僅是取代了真空助力器,更重要是,它將我們所熟悉的ESC集成到了同一個(gè)模塊里。大陸集團(tuán)底盤(pán)與安全事業(yè)部系統(tǒng)集成與應(yīng)用技術(shù)智能科技總監(jiān)James Remfrey對(duì)《汽車(chē)觀察》表示,這套MK C1電液制動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)具備投入使用的條件,它們?cè)诜e極與主機(jī)廠進(jìn)行接洽,預(yù)計(jì)今年就會(huì)有裝配量產(chǎn)車(chē)的消息。
或許,制動(dòng)系統(tǒng)電子化是未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì),無(wú)論是電動(dòng)車(chē)還是傳統(tǒng)采用內(nèi)燃機(jī)的汽車(chē),這種制動(dòng)系統(tǒng)都有將具有顛覆性的意義。