线控技术是如何工作的

由:约翰·富勒

概念车图片库线控驾驶是未来汽车的发展方向吗?查看更多概念车图片
美联社照片/格雷格•贝克

好了,你坐在座位上,握着操纵杆。向上推控制杆可以让你的车向前,而左右推控制杆可以让车向左或向右。准备出发,你踩油门向前,加速。你的车加速越来越快——也就是说,直到你到达最近的红绿灯,在那里你减速停车。

这是什么,某种无聊的电子游戏,规则是要遵守限速和正常的日常法律吗?不。事实上,这种驾驶员使用类似视频游戏的操纵杆或控制器的情况,可能很快就会在展厅里出现的汽车上成为现实。

广告

一种被称为线控驾驶的技术,也被称为x-by-wire或简称为“线控驾驶”,可能会改变人们驾驶的方式。拥有这种系统的汽车将主要依靠电子设备来控制各种车辆操作,包括加速、制动正如我们之前的例子中提到的,转向。传统汽车主要使用液压和机械技术来完成这些基本的车辆操作,尽管这些系统功能强大,但它们可能过于复杂、效率低下,而且随着时间的推移,容易磨损。

但多年来,制造商和外部研究人员和发明家一直在将计算机和电子设备集成到现代汽车中。如果司机能习惯这个想法,线控驾驶系统就有可能在驾驶过程中提高舒适性、功能性和安全性。计算机和传感器将分析指令,并指示车辆确切地做什么。线控系统也有环保的角度,因为这项技术可以提高燃油经济性,减少或改善发动机排放。

航空爱好者可能对这个术语也很熟悉,因为自20世纪90年代以来,飞机一直使用名为“电传飞行”的系统。这项技术就像线控驾驶一样,使用电线来控制飞机的正常操作。汽车的线控系统是如何工作的?司机们如何仅凭一网电线就能加速、减速和转向呢?它安全吗,还是有人担心线控系统?

广告

线控驱动系统的类型

用于加速、制动和转向的线控驱动系统在减少引擎盖下的机械连接方面潜力最大。"width=
用于加速、制动和转向的线控驱动系统在减少引擎盖下的机械连接方面潜力最大。
美联社照片/ /劳伦是基石

在典型的液压和机械系统中,有一大堆部件控制着车辆运行的不同方面。连接整个汽车的是刹车助力器,主缸转向柱、转向轴、齿条齿轮、液压管路及各种电缆和连杆。这些组件协同工作或独立工作,为我们提供平稳的驾驶体验。然而,它们也增加了车辆的重量,并且随着时间的推移可能会退化。

在线控驱动系统中,大部分或所有这些都将被电线取代。在任何类型的线控系统中,传感器记录信息并将数据传递给计算机或一系列计算机,计算机将电能转化为机械运动。有几种不同类型的线控驱动系统,这就是为什么它有时通常被称为x线控驱动系统。以下是一些主要的线控系统:

广告

  • Throttle-by-wire线控油门或线控加速是第一种线控驱动系统。这些系统使用踏板装置和发动机管理系统。踏板使用传感器来测量驾驶员踩油门的幅度,然后传感器将这些信息发送到发动机管理系统。发动机管理系统是一台计算机,除其他任务外,它还决定需要多少燃料,并将这一输入提供给执行器——一种将能量转化为机械运动的装置。踏板可能和今天司机们已经习惯使用的踏板是一样的,一个放在脚边的易于触及的垫子,按下它可以加速汽车。同样的操作也可以整合到操纵杆或视频游戏控制器中,这将完全摆脱对脚踏板的需要。当然,这需要司机用手来加速、刹车和转向。
  • Brake-by-wire——实际上有两种线控制动系统。液压式,或“湿式”线控制动使用额外的液压部件来产生压力刹车.另一方面,电动或“干式”线控制动只使用电动马达而不使用液压制动液。
  • Steer-by-wire传感器检测方向盘的运动,并将信息发送给微处理器。然后,计算机向车轴上的执行器发送指令,驱动器根据驾驶员的指示转动。

这一切听起来都很不错,对吧?好吧,接下来我们将讨论线控驱动系统的优点和缺点。

广告

线控驱动系统的优缺点

尽管线控系统给汽车系统带来了许多好处,但对可靠性的担忧阻碍了它的全面接受。"width=
尽管线控系统给汽车系统带来了许多好处,但对可靠性的担忧阻碍了它的全面接受。
美联社照片/ Andree-Noelle锅

一些人对汽车中出现更多线控系统的前景感到兴奋。通过取代传统的节气门系统,线控驱动系统可以显著减少车辆中运动部件的数量。这减轻了重量,提高了操作精度,并延长了机械维护和其他调整等服务访问之间的时间。有些电传系统甚至根本不需要维修。更轻的重量和更高的精度也等于更高的燃油效率和更少的排放。

听起来很棒,对吧?虽然线控技术在航空业已经很成熟了,但它在汽车领域的应用却很慢。一些汽车制造商面临的问题是如何让司机相信这些系统是安全的。由于线控驾驶系统的复杂性,一些人担心传感器和计算机可能出现电子故障,导致车辆损坏甚至车祸和乘客受伤。

广告

反对线控驾驶的一个论点是,任何使用软件的系统都有可能失败,不管软件测试了多少次。例如,在最坏的情况下,线控制动系统上的传感器可能会在计算中出现错误,导致故障刹车卡钳施加不正确的压力——要么太轻,要么太大转子.由于不知道任何内部系统问题,使用线控制动系统的司机可能会发生事故,即使他或她认为刹车踏板上的压力是正确的。

在任何情况下,大多数人都认为,任何软件的好坏取决于构建和设计它的程序员和制造商。由于飞机电传控制的可靠性,经验和产品测试很可能会让更多的电传控制系统安全地应用到日常汽车中。包括宝马、梅赛德斯-奔驰、路虎、丰田、通用、大众和日产在内的几家汽车公司已经在使用(或已经使用)各种线控驾驶系统。

有关电池技术、混合动力汽车和其他相关主题的更多信息,请点击下一页的链接。

广告

更多信息

相关HowStuffWorks文章

  • 伯金,理查德和威尔·瓦尔迪兹。“Death-By-Wire。”软件工程伦理研究院,2002。(2009年4月15日)http://seeri.etsu.edu/SECodeCases/ethicsC/DeathByWire.htm
  • CNET术语表。“线控”。(2009年4月14日)http://reviews.cnet.com/4520-6029_7-6211213-1.html
  • 眼镜蛇汽车配件。“对线控系统的解释。”(2009年4月13日)http://www.cobracaralarms.com.au/cruise-controls/drive-by-wire
  • Dorissen, Hans Theo和Klaus Durkopp。机电一体化和线控驱动系统先进的非接触式位置传感器。汽车电子产品。2002年7月16日(2009年4月18日)http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V2H-475RD81-2&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=3d79669e89d15d969132f6508cb2c7b9
  • 保罗·爱森斯坦。“通用汽车Hy-Wire线控混合燃料电池汽车。”受欢迎的力学。2002年8月。(2009年4月15日)http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/1266806.html
  • 克雷布斯,Michelle。“你的车,2022年。”受欢迎的科学。2002年4月7日。(2009年4月15日)http://www.popsci.com/cars/article/2002-04/your-car-2022
  • Quinion,迈克尔。“线控”。世界通用词汇。二三年十二月六日。(2009年4月13日)http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-dri1.htm

游戏

广告

加载……