電動汽車制動系統發展史
『壹』 新能源汽車的再生制動控制系統是什麼它的工作原理是什麼
一、再生制動控制系統的定義
再生制動控制也稱為反饋制動控制。當新能源汽車的電機轉速降低時,汽車的一部分動能轉化為電能,儲存在電池等存儲裝置中,增加汽車的行駛里程。當電機轉速下降到電磁製動不再可用,儲能單元充滿電時,再生制動不再有效,所需制動力由傳統液壓制動系統提供。新能源汽車再生制動系統由帶再生制動信息的組合儀表、帶伺服感測器的制動踏板、電動伺服制動動能電路控制器和調節器組成。
最後,當電動伺服制動器出現故障時,電機停止工作,電機無法建立制動總泵和制動管的液壓。然後,MCV閥打開,以實現低液壓管理。駕駛員踩下踏板驅動BOS活塞,通過液壓制動建立液壓制動管至tmoc,從而達到制動效果。
『貳』 汽車的發展歷史
1705年,紐可門首次發明了不依靠人和動物來作功而是靠機械來作功的實用化蒸汽機。這種蒸汽機用於驅動機械,便產生了劃時代的第一次工業革命。隨著蒸汽驅動的機械即汽車的誕生,人類社會中便拉開了永無休止的汽車發展的序幕。
1769年,法國人N.J.居紐製造了世界上第一輛蒸汽驅動三輪汽車。到1804的年,脫威迪克又設計並製造了一輛蒸汽汽車,這輛汽車還拉著十噸重的貨物在鐵路上行駛了15.7公里。
1831年,美國的哥德史沃奇.勒將一台蒸汽汽車投入運輸,相距15公里格斯特夏和切羅騰哈姆之間便出現了有規律的運輸服務,這台運輸車走完全程約需45分鍾。此後的三年內,倫敦街頭也出現了蒸汽驅動公共汽車。當這個笨重的怪物在英國城鎮奔跑時,曾引起了很大的騷動。
說起來,這種車比現在的築路用的壓道機還重,速度又低,常常撞壞未經鋪修的路面,引起各種事故。市民們當時曾呼籲取締這種汽車。為此英國制訂了所謂的「紅旗法規」,具有諷剌意味的是,由於這條法規的實施,使得英國後來在製造汽車的起步上大大落後於其它工業國家。
第一輛蒸汽驅動三輪汽車由於蒸汽汽車本身又笨又重,乘坐蒸汽汽車又熱又臟,為了改進這種發動機,艾提力.雷諾在1800年製造了一種與燃料在外部燃燒的蒸汽機(即外燃機)所不同的發動機,讓燃料在發動機內部燃燒,人們後來稱這類發動機為內燃機。
1876年康特.尼古扎.奧托又發明了對進入汽缸的空氣和汽油混合物先進行壓縮,然後點火,提高了發動機效率。這種發動機具有進氣、壓縮、作功、排氣四個行程,為了紀念奧托的發明,人們把這種循環改稱為奧托循環。
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中國汽車發展簡介:
以前中國沒有汽車製造業。中國土地上第一輛汽車是1903年輸入的美國產奧斯莫比爾牌小汽車,領得第一號汽車行駛牌證,其所有者為上海富翁。中國製造汽車的嘗試是在奉系軍閥張學良將軍支持下,於1928 年聘請美國技師指導,在沈陽北大營軍工廠成功仿造了美國萬國牌載重汽車,1 年中裝出10 輛。
我國的第一輛汽車於1929年5月在沈陽問世,由張學良將軍掌管的遼寧迫擊炮廠製造。張學良讓民生工廠廠長李宜春從美國購進「瑞雪」號整車一輛,作為樣車。李宜春將整車拆卸,然後除發動機後軸、電氣裝置和輪胎等用原車零件外,對其它零件重新設計製造。
到1931年5月歷時兩年,終於試製成功我國第一輛汽車,命名為民生牌75型汽車,開辟了中國自製汽車的先河,這是值得欽佩的。
『叄』 汽車發展的幾個階段和歷程
第一階段:世界汽車工業快速發展階段
19世紀末至20世紀30年代,在這一時期,賓士、福特、通用等20多家汽車公司相繼成立,汽車生產進入標准化流水線生產,生產效率大幅度提高。在汽車產量大幅度提高的同時,汽車技術也有了很大進步。變速器、四輪制動、獨立懸掛技術、壓減震器都是在這個時期發明的。
第二階段:汽車全盛時期
二戰結束後,歐洲各國大力發展汽車,產量從戰前的80萬輛增長到了800萬輛,增長了近10倍。在這個時期,日本也迅速崛起,至80年代,產量達到1100萬輛,超過美國,躍居世界第一。這一時期的汽車技術主要向高速,方便,舒適方向發展,流線車身,前輪獨立懸架、自動變速器、全輪驅動都是在這一時期出現的。
第三階段:汽車企業兼並重組,汽車產量相對穩定
20世紀70年代後,世界汽車產量穩定在5000萬輛左右,發達國家汽車市場趨於飽和,各個公司之間競爭激烈。歐、美、日之間貿易摩擦不斷,而韓國卻在激烈的競爭中崛起,成功實現了技術跨越,成為世界汽車生產一個重要基地。這個時期汽車技術的主要發展方向是提高汽車安全性和降低污染。由於電子技術的飛速發展,汽車防抱死制動系統、安全氣囊、電子控制噴油和點火、三元催化劑等在這一時期相繼出現。
汽車未來發展趨勢
隨著空氣污染及石油短缺問題的日益嚴重,利用混合動力車和電動汽車替代傳統汽油車和柴油車已成為擺在人們面前的問題。世界各國政府都在推動混合動力/純電動汽車的研究。美國能源部預測,到2030年,新能源汽車將占整個輕型汽車和卡車市場28%的份額,這將比2005年增加20%。現如今,汽車工業正經歷著一場革命,汽車正朝著智能、舒適、節能、環保的方向飛速發展。
『肆』 汽車的發展史
噴氣式
1680年,英國著名科學家牛頓設想了噴氣式汽車的方案,利用噴管噴射蒸汽來推動汽車,但未能製成實物。
蒸汽動力
1769年,法國人N·J·居紐製造了用煤氣燃燒產生蒸汽驅動的三輪汽車。但是這種車的時速僅4公里,而且每15分鍾就要停車向鍋爐加煤,非常麻煩。後來車在一次行進中撞到磚牆上,碰得支離破碎。
1915年6月,「Volvo」名稱首先在SKF一具滾珠軸承上出現,並正式於瑞典皇家專利與商標注冊局注冊成為商標。從那一天起,SKF公司出品的每一組汽車用滾珠與滾子軸承側面,都打上了全新的Volvo標志。 在拉丁語中,「Volvere」是動詞「roll」(滾動)的不定式,例如,帶轉輪的手槍就被稱為「revolver」。在採用第一人稱單數形式時,動詞 「volvere」就成為「volvo」,「I roll」就是「我勇往直前」的意思。因此Volvo意為「滾滾向前」。中文名稱為「沃爾沃」,過去也曾有「富豪」的中文名稱。
世界第一輛汽車
從19世紀末到20世紀初期,汽車設計師把主要精力都用在了汽車的機械工程學的發展和革新上。到了20世紀前半期,汽車的基本構造已經全部發明出來後,汽車設計者們開始著手從汽車外部造型上進行改進,並相繼引入了空氣動力學、流體力學、人體工程學以及工業造型設計(工業美學)等概念,力求讓汽車能夠從外形上滿足各種年齡、各種階層,甚至各種文化背景的人的不同需求,使汽車成為真正的科學與藝術相結合的最佳表現形象,最終達到最完善的境界。
『伍』 特斯拉剎車原理是什麼
與傳統汽車不同之處是,當踩下剎車時候,並不是直接作用到剎車盤,而是通過一個電子系統,通過電子系統分析踩下去的力度和時間,然後再給出兩個系統剎車的信號。說白了就是,特斯拉的剎車相當於一個鍵盤,踩下鍵盤之後,電腦根據踩出來的力量和時間,幫助去踩剎車。
特斯拉的剎車系統與傳統燃油車有很大的不同,主要由兩部分組成,一部分是再生制動,另一部分是傳統剎車系統。再生制動是自動改變大發動機轉向,從而使車輪減速,而這個過程中產生的電還可以回灌給電池充電。傳統剎車系統,基本原理一樣,採用摩擦制度。、
發展歷史
特斯拉第一款汽車產品Roadster發布於2008年,為一款兩門運動型跑車。
2012年,特斯拉發布了其第二款汽車產品——Model S,一款四門純電動豪華轎跑車。
第三款汽車產品為Model X,豪華純電動SUV,於2015年9月開始交付。特斯拉的下一款汽車為Model 3,首次公開於2016年3月,已於2017年末開始交付。
2019年2月,馬斯克宣布將開放所有特斯拉電動汽車的專利。
2021年3月24日,美國特斯拉官網宣布支持比特幣付款,特斯拉成為史上第一家支持比特幣購車的車企。
以上內容參考 網路--特斯拉
『陸』 汽車的發展史是什麼
1、汽車的遠祖
在原始社會,人們發明了一種簡單的工具,將圓木置於重物的下面,然後拖著走,重物即可由一個地方移到另外一個地方。這被稱作為早期的木輪運輸。後來人們發現用直徑大的木輪運輸速度較快,於是木輪的直徑越來越大,逐漸演變為帶軸的輪子,這便形成了最早的車輪雛形。
車輪是我們中華民族的祖先首先發明的。人類歷史上的第一部車輛,也是在我們祖先靈巧的雙手和智慧的開拓下,最早駛上了歷史的舞台。在中國古代神話中,有黃帝造車之說,故黃帝又號稱軒轅氏。軒是古代一種有圍棚的車,轅是車的基本構件。所以車輛應當是黃帝首先發明的。
2、汽車發明家時代
19世紀末20世紀初,歐美一些主要資本主義國家都相繼完成了工業革命,隨著生產力大幅度地增長,要求用於交通運輸的工具也要有相應的發展。
從德國人賓士和戴姆勒於1886年製造的第一輛汽車開始,各國都爭相發展汽車,使汽車工業有了日新月異的變化。法國製成第一輛汽車的時間是1890年;美國是1893年;英國是1896年;日本是1907年;俄羅斯是1910年。
3、汽車發展史——未來汽車
汽車發展到魚型,關於空氣阻力的問題就已經基本解決了,楔型繼承了這一成果,並有效地克服了魚型車的升力問題,使汽車的行駛穩定性有了顯著的提高,楔型成為目前較為理想的車身造型。
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早期運輸工具——
人類早期發明的另一種重要運輸工具是橇。橇可用於雪地、土地或草地。用於土地的橇是在地面上拖曳的木板。以後在木板底下安放圓木,以滾動代替滑動,從而大大減少了摩擦阻力。有了橇就能搬運較大的重物,可以集合多人一齊用力,可以拉也可以推。
橇也可用家畜來拉。公元前5000年,北歐人已使用鹿拉雪橇;公元前3500年,在美索不達米亞平原已有牛拉橇。橇曾為古人類文明做出貢獻。中國《尚書》記載了「澤行乘輴」。輴就是橇一類的運輸工具。
『柒』 求兩篇論文:汽車制動系統的發展史;汽車安全系統的發展史;有識之士,幫幫忙,謝謝!
現代汽車制動系統的發展趨勢
從汽車誕生時起,車輛制動系統在車輛的安全方面就扮演著至關重要的角色。近年來,隨著車輛技術的進步和汽車行駛速度的提高,這種重要性表現得越來越明顯。眾多的汽車工程師在改進汽車制動性能的研究中傾注了大量的心血。目前關於汽車制動的研究主要集中在制動控制方面,包括制動控制的理論和方法,以及採用新的技術。
一.制動控制系統的歷史
最原始的制動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機械裝置向制動器施加作用力,這時的車輛的質量比較小,速度比較低,機械制動雖已滿足車輛制動的需要,但隨著汽車自質量的增加,助力裝置對機械制動器來說已顯得十分必要。這時,開始出現真空助力裝置。1932年生產的質量為2860kg的凱迪拉克V16車四輪採用直徑419.1mm的鼓式制動器,並有制動踏板控制的真空助力裝置。林肯公司也於1932年推出V12轎車,該車採用通過四根軟索控制真空加力器的鼓式制動器。
隨著科學技術的發展及汽車工業的發展,尤其是軍用車輛及軍用技術的發展,車輛制動有了新的突破,液壓制動是繼機械制動後的又一重大革新。Duesenberg Eight車率先使用了轎車液壓制動器。克萊斯勒的四輪液壓制動器於1924年問世。通用和福特分別於1934年和1939年採用了液壓制動技術。到20世紀50年代,液壓助力制動器才成為現實。
20世紀80年代後期,隨著電子技術的發展,世界汽車技術領域最顯著的成就就是防抱制動系統(ABS)的實用和推廣。ABS集微電子技術、精密加工技術、液壓控制技術為一體,是機電一體化的高技術產品。它的安裝大大提高了汽車的主動安全性和操縱性。防抱裝置一般包括三部分:感測器、控制器(電子計算機)與壓力調節器。感測器接受運動參數,如車輪角速度、角加速度、車速等傳送給控制裝置,控制裝置進行計算並與規定的數值進行比較後,給壓力調節器發出指令。
1936年,博世公司申請一項電液控制的ABS裝置專利促進了防抱制動系統在汽車上的應用。1969年的福特使用了真空助力的ABS制動器;1971年,克萊斯勒車採用了四輪電子控制的ABS裝置。這些早期的ABS裝置性能有限,可靠性不夠理想,且成本高。
1979年,默·本茨推出了一種性能可靠、帶有獨立液壓助力器的全數字電子系統控制的ABS制動裝置。1985年美國開發出帶有數字顯示微處理器、復合主缸、液壓制動助力器、電磁閥及執行器「一體化」的ABS防抱裝置。隨著大規模集成電路和超大規模集成電路技術的出現,以及電子信息處理技術的高速發展,ABS以成為性能可靠、成本日趨下降的具有廣泛應用前景的成熟產品。1992年ABS的世界年產量已超過1000萬輛份,世界汽車ABS的裝用率已超過20%。一些國家和地區(如歐洲、日本、美國等)已制定法規,使ABS成為汽車的標准設備。
二.制動控制系統的現狀
當考慮基本的制動功能量,液壓操縱仍然是最可靠、最經濟的方法。即使增加了防抱制動(ABS)功能後,傳統的「油液制動系統」仍然佔有優勢地位。但是就復雜性和經濟性而言,增加的牽引力控制、車輛穩定性控制和一些正在考慮用於「智能汽車」的新技術使基本的制動器顯得微不足道。
傳統的制動控制系統只做一樣事情,即均勻分配油液壓力。當制動踏板踏下時,主缸就將等量的油液送到通往每個制動器的管路,並通過一個比例閥使前後平衡。而ABS或其他一種制動干預系統則按照每個制動器的需要時對油液壓力進行調節。
目前,車輛防抱制動控制系統(ABS)已發展成為成熟的產品,並在各種車輛上得到了廣泛的應用,但是這些產品基本都是基於車輪加、減速門限及參考滑移率方法設計的。方法雖然簡單實用,但是其調試比較困難,不同的車輛需要不同的匹配技術,在許多不同的道路上加以驗證;從理論上來說,整個控制過程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上,並未達到最佳的制動效果。
另外,由於編制邏輯門限ABS有許多局限性,所以近年來在ABS的基礎上發展了車輛動力學控制系統(VDC)。結合動力學控制的最佳ABS是以滑移率為控制目標的ABS,它是以連續量控制形式,使制動過程中保持最佳的、穩定的滑移率,理論上是一種理想的ABS控制系統滑移率控制的難點在於確定各種路況下的最佳滑移率,另一個難點是車輛速度的測量問題,它應是低成本可靠的技術,並最終能發展成為使用的產品。對以滑移率為目標的ABS而言,控制精度並不是十分突出的問題,並且達到高精度的控制也比較困難;因為路面及車輛運動狀態的變化很大,多種干擾影響較大,所以重要的問題在於控制的穩定性,即系統魯棒性,應保持在各種條件下不失控。防抱系統要求高可靠性,否則會導致人身傷亡及車輛損壞。
因此,發展魯棒性的ABS控制系統成為關鍵。現在,多種魯棒控制系統應用到ABS的控制邏輯中來。除傳統的邏輯門限方法是以比較為目的外,增益調度PID控制、變結構控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統,是目前所採用的以滑移率為目標的連續控制系統。模糊控製法是基於經驗規則的控制,與系統的模型無關,具有很好的魯棒性和控制規則的靈活性,但調整控制參數比較困難,無理論而言,基本上是靠試湊的方法。然而對大多數基於目標值的控制而言,控制規律有一定的規律。
另外,也有採用其它的控制方法,如基於狀態空門及線性反饋理論的方法,模糊神經網路控制系統等。各種控制方法並不是單獨應用在汽車上,通常是幾種控制方法組合起來實施。如可以將模糊控制和PID結合起來,兼顧模糊控制的魯棒性和PID控制的高精度,能達到很好的控制效果。
車輪的驅動打滑與制動抱死是很類似的問題。在汽車起動或加速時,因驅動力過大而使驅動輪高速旋轉、超過摩擦極限而引起打滑。此時,車輪同樣不具有足夠的側向力來保持車輛的穩定,車輪切向力也減少,影響加速性能。由此看出,防止車輪打滑與抱死都是要控制汽車的滑移率,所以在ABS的基礎上發展了驅動防滑系統(ASR)。
ASR是ABS的邏輯和功能擴展。ABS在增加了ASR功能後,主要的變化是在電子控制單元中增加了驅動防滑邏輯系統,來監測驅動輪的轉速。ASR大多借用ABS的硬體,兩者共存一體,發展成為ABS/ASR系統。
目前,ABS/ASR已在歐洲新載貨車中普遍使用,並且歐共體法規EEC/71/320已強制性規定在總質量大於3.5t的某些載貨車上使用,重型車是首先裝用的。然而ABS/ASR只是解決了緊急制動時附著系數的利用,並可獲得較短的制動距離及制動方向穩定性,但是它不能解決制動系統中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能,同時可進行制動強度的控制。
ABS只有在極端情況下(車輪完全抱死)才會控制制動,在部分制動時,電子制動使可控制單個制動缸壓力,因此反應時間縮短,確保在任一瞬間得到正確的制動壓力。近幾年電子技術及計算機控制技術的飛速發展為EBS的發展帶來了機遇。德國自20世紀80年代以來率先發展了ABS/ASR系統並投入市場,在EBS的研究與發展過程中走到了世界的前列。
德國博世公司在1993年與斯堪尼公司聯合首次在Scania牽引車及掛車上裝用了EBS。然而EBS是全新的系統,它有很大的潛力,必將給現在及將來的制動系統帶來革命性的變革。
三.制動控制系統的發展
今天,ABS/ASR已經成為歐美和日本等發達國家汽車的標准設備。
車輛制動控制系統的發展主要是控制技術的發展。一方面是擴大控制范圍、增加控制功能;另一方面是採用優化控制理論,實施伺服控制和高精度控制。
在第一方面,ABS功能的擴充除ASR外,同時把懸架和轉向控制擴展進來,使ABS不僅僅是防抱死系統,而成為更綜合的車輛控制系統。制動器開發廠商還提出了未來將ABS/TCS和VDC與智能化運輸系統一體化運用的構想。隨著電子控制傳動、懸架系統及轉向裝置的發展,將產生電子控制系統之間的聯系網路,從而產生一些新的功能,如:採用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動的效率;在制動過程中,通過輸入一個驅動命令給電子懸架系統,能防止車輛的俯仰。
在第二個方面,一些智能控制技術如神經網路控制技術是現在比較新的控制技術,已經有人將其應用在汽車的制動控制系統中。ABS/ASR並不能解決汽車制動中的所有問題。因此由ABS/ASR進一步發展演變成電子控制制動系統(EBS),這將是控制系統發展的一個重要的方向。但是EBS要想在實際中應用開來,並不是一個簡單的問題。除技術外,系統的成本和相關的法規是其投入應用的關鍵。
經過了一百多年的發展,汽車制動系統的形式已經基本固定下來。隨著電子,特別是大規模、超大規模集成電路的發展,汽車制動系統的形式也將發生變化。如凱西-海斯(K-H)公司在一輛實驗車上安裝了一種電-液(EH)制動系統,該系統徹底改變了制動器的操作機理。通過採用4個比例閥和電力電子控制裝置,K-H公司的EBM就能考慮到基本制動、ABS、牽引力控制、巡航控制制動干預等情況,而不需另外增加任何一種附加裝置。EBM系統潛在的優點是比標准制動器能更加有效地分配基本制動力,從而使制動距離縮短5%。一種完全無油液、完全的電路制動BBW(Brake-By-Wire)的開發使傳統的液壓制動裝置成為歷史
四.全電路制動(BBW)
BBW是未來制動控制系統的L發展方向。全電制動不同於傳統的制動系統,因為其傳遞的是電,而不是液壓油或壓縮空氣,可以省略許多管路和感測器,縮短制動反應時間。全電制動的結構如圖2所示。其主要包含以下部分:
a)電制動器。其結構和液壓制動器基本類似,有盤式和鼓式兩種,作動器是電動機;
b)電制動控制單元(ECU)。接收制動踏板發出的信號,控制制動器制動;接收駐車制動信號,控制駐車制動;接收車輪感測器信號,識別車輪是否抱死、打滑等,控制車輪制動力,實現防抱死和驅動防滑。由於各種控制系統如衛星定位、導航系統,自動變速系統,無級轉向系統,懸架系統等的控制系統與制動控制系統高度集成,所以ECU還得兼顧這些系統的控制;
c)輪速感測器。准確、可靠、及時地獲得車輪的速度;
d)線束。給系統傳遞能源和電控制信號;
e)電源。為整個電制動系統提供能源。與其他系統共用。可以是各種電源,也包括再生能源。
從結構上可以看出這種全電路制動系統具有其他傳統制動控制系統無法比擬的優點:
a)整個制動系統結構簡單,省去了傳統制動系統中的制動油箱、制動主缸、助力裝置。液壓閥、復雜的管路系統等部件,使整車質量降低;
b)制動響應時間短,提高制動性能;
c)無制動液,維護簡單;
d)系統總成製造、裝配、測試簡單快捷,制動分總成為模塊化結構;
e)採用電線連接,系統耐久性能良好;
f)易於改進,稍加改進就可以增加各種電控制功能。
全電制動控制系統是一個全新的系統,給制動控制系統帶來了巨大的變革,為將來的車輛智能控制提供條件。但是,要想全面推廣,還有不少問題需要解決:
首先是驅動能源問題。採用全電路制動控制系統,需要較多的能源,一個盤式制動器大約需要1kW的驅動能量。目前車輛12V電力系統提供不了這么大的能量,因此,將來車輛動力系統採用高壓電,加大能源供應,可以滿足制動能量要求,同時需要解決高電壓帶來的安全問題。
其次是控制系統失效處理。全電制動控制系統面臨的一個難題是制動失效的處理。因為不存在獨立的主動備用制動系統,因此需要一個備用系統保證制動安全,不論是ECU元件失效,感測器失效還是制動器本身、線束失效,都能保證制動的基本性能。實現全電制動控制的一個關鍵技術是系統失效時的信息交流協議,如TTP/C。
系統一旦出現故障,立即發出信息,確保信息傳遞符合法規最適合的方法是多重通道分時區(TDMA),它可以保證不出現不可預測的信息滯後。TTP/C協議是根據TDMA制定的。第三是抗干擾處理。車輛在運行過程中會有各種干擾信號,如何消除這些干擾信號造成的影響,目前存在多種抗干擾控制系統,基本上分為兩種:即對稱式和非對稱式抗干擾控制系統。
對稱式抗干擾控制系統是用兩個相同的CPU和同樣的計算程序處理制動信號。非對稱式抗干擾控制系統是用兩個不同的CPU和不一樣的計算程序處理制動信號。兩種方法各有優缺點。另外,電制動控制系統的軟體和硬體如何實現模塊化,以適應不同種類的車型需要;如何實現底盤的模塊化,是一個重要的難題。只有將制動、轉向、懸架、導航等系統綜合考慮進來,從演算法上模塊化,建立數據匯流排系統,才能以最低的成本獲得最好的控制系統。
電制動控制系統首先用在混合動力制動系統車輛上,採用液壓制動和電制動兩種制動系統。這種混合制動系統是全電制動系統的過渡方案。由於兩套制動系統共存,使結構復雜,成本偏高。
隨著技術的進步,上述的各種問題會逐步得到解決,全電制動控制系統會真正代替傳統的以液壓為主的制動控制系統。圖3是這種全電制動控制系統的配置方案。
五.結論
綜上所述,現代汽車制動控制技術正朝著電子制動控制方向發展。全電制動控制因其巨大的優越性,將取代傳統的以液壓為主的傳統制動控制系統。同時,隨著其他汽車電子技術特別是超大規模集成電路的發展,電子元件的成本及尺寸不斷下降。
汽車電子制動控制系統將與其他汽車電子系統如汽車電子懸架系統、汽車主動式方向擺動穩定系統、電子導航系統、無人駕駛系統等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統,未來的汽車中就不存在孤立的制動控制系統,各種控制單元集中在一個ECU中,並將逐漸代替常規的控制系統,實現車輛控制的智能化。
但是,汽車制動控制技術的發展受整個汽車工業發展的制約。有一個巨大的汽車現有及潛在的市場的吸引,各種先進的電子技術、生物技術、信息技術以及各種智能技術才不斷應用到汽車制動控制系統中來。同時需要各種國際及國內的相關法規的健全,這樣裝備新的制動技術的汽車就會真正應用到汽車的批量生產中。
汽車安全的發展歷程
如今,汽車安全已經成為各大汽車廠商必修的功課,從只說安全的VOLVO到「為了所有人安全」的本田汽車,汽車安全成為汽車廠商宣傳的核心主題之一,那麼,我們現在回頭看看,到底誰才是真正開創汽車安全的鼻祖呢?
在講述ESP、安全帶、安全氣囊甚至G-CON車身之前,讓我們再來看看汽車安全的發展歷史,從歷史來看,汽車安全在汽車發明之後的50年左右才被逐步重視起來,這次我們必須仍然要感謝汽車的鼻祖戴姆勒-賓士汽車,我們還要記住被稱為安全之父的一個人——巴恩伊(Béla Barényi)。
安全車身
1939年8月1日,巴恩伊第一次來到位於斯圖加特市郊辛德芬根的戴姆勒-賓士公司上班。這位年輕人由此開始了改寫了汽車發展史的偉大歷程,因為後來出現的許多安全設計理念和技術都與他的發明息息相關。而在此前,這位脾氣急躁的天才設計師卻總窩在一間木板房裡進行著各種新技術的研發。早在40年代,他就開始注意到汽車的車身設計是決定汽車被動安全的關鍵,他創造性地提出特別設計轉向系統、轉向柱、方向盤、底盤以及車身,以確保車內駕乘人員的安全性。他說:「未來汽車上的轉向系、轉向柱、方向盤、底盤和車身一定會與目前的有所不同。」
從1939年8月起,巴恩伊就在一個96平方米大小的木棚房裡開始了他的設計研發工作。作為當今汽車安全車身技術的基礎,巴恩伊在他的「Terracruiser」(1945)和「Concadoro」(1946)的新車方案中率先提出了他對被動安全的設想和未來車身的設計結合在一起思想。其中,六座的「Terracruiser」在車身中部設計了異常堅固的乘坐艙,並且前面和後面分別與塑性變形碰撞緩沖區彈性連接,它們在事故發生時能吸收碰撞所產生的動力能量。類似的安全特性在三座的「Concadoro」上也有所體現。「Concadoro」車身採用三廂結構設計,單排的座椅使得駕駛艙可以前後調整。此外,設計方案已經有了帶擋板的方向盤和安全轉向柱。而這個時候,汽車巨子豐田汽車尚未誕生,本田汽車仍然在專注於它的摩托車技術。
安全帶
安全帶的發明和使用是當今汽車安全的專家VOLVO,早在上世紀40年代,VOLVO汽車的安全設計也開始啟程,20世紀40年代,VOLVO在PV444型車上配置了諸如膠合擋風玻璃和安全車廂的框架機構等創新配置,這種設計和賓士的巴恩伊在轎廂安全設計理念如出一轍。1959年,VOLVO推出了由尼爾斯·波哈林發明的三點式安全帶,從此改變了整個汽車世界。VOLVO於1962年榮獲第一個安全獎,以後類似獎項就接踵而來。1970年,VOLVO開始在轎車上裝備兒童安全座椅,1987年VOLVO又首先在轎車上裝備了安全氣囊。
安全氣囊
隨著汽車工業的發展,近年來安全氣囊幾乎成了各個汽車廠商轎車的標准配備了,保護汽車乘員的想法最先產生於美國。1952年美國汽車生產者聯合會在理論上闡述了這樣一種汽車安全系統的必要性。幾乎同時,這種系統的原理圖也繪制了出來。1953年8月,美國人約翰.赫特里特首次提出了「汽車用安全氣囊防護裝置」,並在美國獲得了「汽車緩沖安全裝置」專利。
但是真正實現安全氣囊的商用仍然是汽車安全的始祖戴姆勒賓士,由於當時技術水平的限制,還不能把這種想法或專利付諸實現。到了1980年,賓士公司開始實現這種設想,它在自己生產的部分汽車上安裝了安全氣囊。而從1985年起,在全部供應美國市場的汽車上都有安裝了這種安全系統。隨後,又出現了第一個保護駕駛員旁前排座乘員頭部的氣囊。
ABS和ESP
ABS技術是英國人霍納摩爾1920年研製發明並申請專利,早在20世紀30年代,ABS就已經在鐵路機車的制動系統中應用,目的是防止車化在制動過程中抱死,導致車輪與鋼軌局部急劇摩擦而過早損壞。1936年德國博世公司取得了ABS專利權。它是由裝在車輪上的電磁式轉速感測器和控制液壓的電磁閥組成,使用開關方法對制動壓力進行控制。
20世紀40年代末期,為了縮短飛機著陸時的滑行距離、防止車輪在制動時跑偏、甩尾和輪胎劇烈磨耗,飛機制動系統開始採用ABS,並很快成為飛機的標准裝備。20世紀50年代防抱制動系統開始應用於汽車工業。1951年Goodyear航空公司裝於載重車上;1954年福特汽車公司在林肯車上裝用法國航空公司的ABS裝置。
1978年ABS系統有了突破性發展。博世公司與賓士公司合作研製出三通道四輪帶有數字式控制器的ABS系統,並批量裝於賓士轎車上。由於微處理器的引入,使ABS系統開始具有了智能,從而奠定了ABS系統的基礎和基本模式。
90年代初期,在當今炙手可熱的ESP開始被博世汽車發明出來,但是第一款安裝了ESP的轎車仍然是賓士的產品-A級車。
所以,汽車安全幾乎是來自各個工業領域的積累,無論是VOLVO還是賓士,都是這個領域內實現商用化的先鋒,特別是汽車鼻祖賓士,綜合來說,作為安全帶的開山鼻祖,VOLVO的安全的確讓人稱道,還有一貫對安全電子系統專注不止的博世汽車零部件公司,但是值得注意的是,從汽車安全車身設計理念到ABS/ESP、安全氣囊的大規模商用,賓士汽車一直走在其它汽車公司之前。
梅賽德斯-賓士自1900年生產出世界上第一台現代汽車以來,一直引領著整個汽車行業的發展,特別在汽車安全領域,ABS、ESP、安全帶、安全氣囊、碰撞測試等現代汽車的安全基礎要素幾乎都是由梅賽德斯-賓士首創或率先使用的。