機(jī)電制動(dòng)器不需要液壓管路。
電子取代機(jī)械:線控系統(tǒng)消除了踏板行程和液壓。這不僅節(jié)省了空間,還節(jié)省了能源,是邁向自動(dòng)駕駛的重要基石。
在慕尼黑國際汽車展(IAA Mobility)上,人們關(guān)注的焦點(diǎn)是一項(xiàng)旨在讓汽車更安靜、更省油、更安全的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)為自動(dòng)駕駛鋪平了道路:線控。其背后的原理很簡單:不再通過機(jī)械或液壓油傳輸動(dòng)力,而是將來自踏板或方向盤的指令以電子信號(hào)的形式傳輸?shù)街苿?dòng)器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或傳動(dòng)系統(tǒng)中的緊湊執(zhí)行器。這節(jié)省了零部件,釋放了車內(nèi)空間,并實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的功能。
供應(yīng)商采埃孚 (ZF) 在此次展會(huì)上重點(diǎn)展示其線控制動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的“干式”版本完全無需制動(dòng)液:每個(gè)車輪上都安裝有一個(gè)電動(dòng)機(jī),直接作用于制動(dòng)片。據(jù)稱,與液壓制動(dòng)系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)速度更快、精度更高。它還能避免傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中制動(dòng)片與制動(dòng)盤之間輕微的“摩擦”,而這種摩擦?xí)哪芰坎a(chǎn)生顆粒物。對(duì)于供應(yīng)商的客戶——汽車制造商而言,線控制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)更多:更少的零件、更少的線路、更簡單的安裝,以及更大的發(fā)動(dòng)機(jī)艙和內(nèi)飾布局自由度。
采埃孚還提供混合動(dòng)力版本,其中后橋通常采用電動(dòng)制動(dòng)(“干式”),而前橋則繼續(xù)液壓驅(qū)動(dòng)。例如,這種版本適用于重型皮卡,因?yàn)楹髽虮仨毺峁?qiáng)大的駐車保持力。整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)緊湊的單元控制,該單元集成了制動(dòng)助力器、穩(wěn)定性控制系統(tǒng)以及其他(如果需要)駕駛動(dòng)態(tài)功能。
博世的“Act-by-Wire”
博世更進(jìn)一步,提出了“線控制動(dòng)”(act-by-wire)的概念——即同時(shí)對(duì)多種車輛功能進(jìn)行電子控制。在此次展會(huì)上,這家總部位于斯圖加特的公司展示了一套線控制動(dòng)系統(tǒng),該系統(tǒng)消除了踏板和制動(dòng)器之間的任何機(jī)械連接,并配備了一套軟件,用于同時(shí)控制制動(dòng)器、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、底盤和傳動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)將使輔助系統(tǒng)能夠更精準(zhǔn)地干預(yù),縮短緊急情況下的反應(yīng)時(shí)間,并顯著提升日常駕駛的舒適度?!笆孢m停車”就是一個(gè)例子:據(jù)稱,制動(dòng)器和電力驅(qū)動(dòng)的受控互動(dòng)可將通常的制動(dòng)沖擊力降低 70% 至 90%——據(jù)博世稱,這提升了舒適度,并減少了暈車現(xiàn)象。
但供應(yīng)商和制造商為何要如此費(fèi)力呢?首先,現(xiàn)代輔助系統(tǒng)和未來的自動(dòng)駕駛需要能夠快速精準(zhǔn)控制的制動(dòng)器。電動(dòng)執(zhí)行器幾乎可以瞬間建立壓力,電子設(shè)備與發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤無縫協(xié)調(diào)干預(yù)。其次,線控制動(dòng)有助于提高效率:如果由于汽車使用電動(dòng)機(jī)快速減速并在此過程中回收能量而減少摩擦制動(dòng)器的操作頻率,則續(xù)航里程會(huì)延長。此外,如果制動(dòng)片不一直保持最小接觸,磨損和制動(dòng)粉塵就會(huì)減少——由于歐盟新的限值,這個(gè)問題變得更加重要。
像智能手機(jī)一樣更新
最后但同樣重要的是,這項(xiàng)技術(shù)完美契合新型車輛架構(gòu):無需數(shù)十個(gè)獨(dú)立的控制單元,只需幾臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)即可完成工作,并通過軟件更新添加功能——就像智能手機(jī)一樣。未來,或許可以從汽車制造商的在線商店購買并下載極具運(yùn)動(dòng)感的轉(zhuǎn)向系統(tǒng),甚至可以開發(fā)完全自主控制轉(zhuǎn)向的軟件。因?yàn)閺闹衅趤砜矗D(zhuǎn)向系統(tǒng)也將成為非機(jī)械化的候選方案:如果指令以電子方式傳輸,那么可變齒比、更緊湊的方向盤或操縱桿以及更大的腿部空間都是可以想象的。
這仍然是一個(gè)謹(jǐn)慎的過渡——尤其是在歐洲。許多制造商最初選擇的是混合動(dòng)力解決方案,將傳統(tǒng)技術(shù)與線控技術(shù)相結(jié)合。但方向很明確:汽車電動(dòng)化、聯(lián)網(wǎng)化程度越高,軟件占據(jù)主導(dǎo)地位,這一轉(zhuǎn)變就越有價(jià)值。在大多數(shù)情況下,未來將不再提供機(jī)械后備選項(xiàng)。這將錯(cuò)失線控技術(shù)的許多潛力。線控技術(shù)也為全新的汽車概念打開了大門。它不再需要笨重的制動(dòng)助力器和長長的液壓管路,從而為前端和內(nèi)飾的設(shè)計(jì)提供了更大的自由度。
其他供應(yīng)商也在推動(dòng)變革
難怪其他供應(yīng)商也在推動(dòng)變革。例如,大陸集團(tuán)推出了一款非常緊湊的電控液壓制動(dòng)器,并采用“一體式”解決方案,同時(shí)還在研發(fā)結(jié)合電動(dòng)和液壓系統(tǒng)的變型。布雷博推出的“Sensify”技術(shù)則采用模塊化線控方案,可以在正常運(yùn)行期間將制動(dòng)片完全從制動(dòng)盤上移除。這在不影響安全性的情況下減少了損耗和磨損。
所有系統(tǒng)的共同點(diǎn)在于它們都具有一致的冗余,即使控制組件發(fā)生故障,也能確保車輛安全停止。這是當(dāng)局批準(zhǔn)該技術(shù)以及制造商能夠廣泛推廣該技術(shù)的基本前提。
線控系統(tǒng)并不是為了技術(shù)而技術(shù),而是為日常生活帶來實(shí)實(shí)在在的好處:危險(xiǎn)情況下的制動(dòng)距離更短、城市交通中停車更平穩(wěn)、磨損更少、行駛里程更長——以及輔助駕駛和自動(dòng)駕駛安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。