线控技术参考资料
线控转向系统技术综述与实车应用(一)
◆文/江苏 高惠民线控转向系统技术综述与实车应用(一)一、概述汽车线控技术(X-by-wire)起源于飞机的电传操纵系统，飞行员不再通过传统的机械回路或液压回路来控制飞机的飞行姿态，而是通过安装在操纵杆处的传感器检测飞行员施加在其上的力和位移，并将其转换为电信号，在电控单元中将信号进行处理，然后传递到执行机构，从而实现对飞机的控制。
随着线控技术的发展，这一技术逐渐应用到汽车。
图1所示为集成线控系统线控转向(Steer by Wire,简称 SBW)系统、线控制动(Brake by Wire,简称BBW)系统示意图。
汽车线控技术就是将驾驶员的操纵动作经过传感器转变为电信号，通过电缆直接传输到执行机构的一种系统。
目前，汽车的线控技术主要有线控转向(Steer by Wire,简称 SBW)系统、线控制动(Brake by Wire,简称BBW)系统、线控驱动(Drive by Wire,简称DBW)系统、线控悬架(Suspension by Wire)系统、线控换挡(Shift by Wire)系统。
通过分布在汽车各处的传感器实时获取驾驶员的操作意图和汽车行驶过程中的各种参数信息，传递给电控单元，电控单元将这些信息进行分析和处理，得到合适的控制参数传递给各个执行机构，进行对汽车的控制，极大的提高车辆的动力性、制动性、操纵稳定性和平顺性。
其中，SBW作为线控底盘系统的关键组成部分，一直是国内外汽车厂商及学术界研究的热点。
根据我国《智能网联汽车技术路线图》规划，将在2025年实现智能线控底盘系统产业化推广应用。
SBW就是通过线控化、智能化实现个性驾驶、辅助驾驶、自动驾驶等目标，是智能网联汽车落地的关键技术。
二、SBW系统的结构及工作原理汽车转向系统大致经历了机械转向系统、液压助力转向系统(Hydraulic Power Steering，HPS)、电控液压助力转向系统 (Electro Hydraulic Power Steering，EH PS)、电动助力转向系统 (El ectr ic Power Steering，EPS)的一个发展过程。
汽车线控技术系列1----汽车线控技术简介
1-1汽车线控技术简介
• 另一个是FlexRay（动态部分byteflight 协议）， 这是一种既支持时间触发， 又支持事件触发访问方式的协议。
• FlexRay得到众多实力厂商例如宝马、大 众、通用的支持，最近包括丰田、日产、 本田等一些亚洲汽车厂商也加入了 FlexRay标准组织，使之有可能成为事实 标准。
1-1汽车线控技术简介
• TTP协议原先应用于航空产品，安全性设 计非常严格，基于严格的时序安排，具 有非常可靠和容错的特性。系统中包含 的每一个节点都和其他节点由2个重复的 通道连接。这些节点可以被复制，并分 组成为容错单元（FTU）来弥补通讯错误。
• 由于重复信息同时在2个不同的通道上发 送，所以传输信息的时间和量值都被复 制。该协议的节点成本比其他协议的成 本更高。
1-1汽车线控技术简介
• HONDA在新一代雅阁V6轿车上采用线控油门技术。 • 德国大众也有线控的概念车。 • 美国通用公司在2003年研制的HY-WIRE概念车和2005年研制的Sequel
概念车上都采用了线控转向和线控制动技术。
• 下为通用的HY-WIRE概念车，它采用氢动力和线控控制，通过电机驱动 实现汽车的启动、转向和制动等，是全新的一种概念车。
1-1汽车线控技术简介
通用公司的HY-WIRE概念车
1-1汽车线控技术简介
• 线控技术得以逐渐在汽车上普遍应用的 技术背景：
– 微电子器件的成本降低、可靠性提高，如单 片机，DSP等；
– 电力电子装置的功能增强、成本降低，可靠 性提高，如执行步进电机，伺服电机，传感 器等等。
1-1汽车线控技术简介
1-1汽车线控技术简介
汽车网络协议
• 线控技术的全面应用将意味着汽车由机 械到电子系统的转变。线控技术要求网 络的实时性好、可靠性高，而且一些线 控部分要求功能实现冗余，以保证在出 现一定的故障时仍可实现这个装置的基 本功能。这就要求用于线控的网络数据 传输速度高，时间特性好（通讯事件发 生时间是确定的）和可靠性高。
05-线控
干线信号模糊控制
dT的变化范围为[0，12]，论域为[0，6]，量化因子6/12=0.5，
南 划分7个模糊子集{很短HS)，短(s)，较短(JS)，中(C)，较长(JL)， 京 长(L)，很长(HL)}，函数参数d为0.44。 理 工 控制规则 大 学 交 通 工 程
干线信号计算机协调控制
对于多相位等复杂配时方案交叉口间的协调控制。使用计 南 京 理 工 大 学 交 通 工 程
统根据本地路口和相邻路口中间路段上的车辆数对各相位绿灯延长 时间进行调整，协调本路口与路网中相邻路口的信号配时，期望达
到尽可能的一致，得到整个路网中车辆延时最小的控制结果。
案例四
南 京 理 工 大 学 交 通 工 程
多交叉路口的模糊控制
干线信号模糊控制
协调模糊控制系统的协调变量是本交叉口到相邻下游交叉口间的车
相对相位差：相邻交叉口的绿灯或红灯的起点或终点之间的时间之
差。其值等于两个相邻交叉口的绝对相位差之差。
干线信号定时协调控制-基本参数
（3）时差 南 京 理 工 大 学 交 通 工 程
以红灯终点为标准的时差与以绿灯终点为标准的时差是相
等的。
各信号的绿信比相等时，各不同标准点的时差都相等，
为使车辆通过协调信号控制系统时，能连续通过尽可能多 的绿灯，必须使相邻信号间的绿时差同车辆在其间的行程时 间相适应，所以时差是信号控制系统实现协调控制的关键参 数。
结；同上游交叉口联结的感应联动信号，可避免因关键交叉 口的车辆排队对上游交叉口通车的影响，这种联结方式称为 后向联结。
干线信号模糊控制
由主模糊控制系统和协调模糊控制系统两个系统协调控制。主
南 京 理 工 大 学 交 通 工 程
模糊控制系统根据本地路口的信息单独决策本地路口的信号配时参
汽车线控技术系列3----线控系统控制内容
制； • （2）以改善舒适性和操纵稳定性为目的的减振器阻尼控制； • （3）以改善舒适性和操纵稳定性为目的的弹簧刚度控制。 • （4）以改善操纵稳定性为目的的侧倾刚度控制。 • （5）综合以上各种考虑的综合性悬架。
• 线控油门的优点在于：线控油门的控制精确，发动机能 够根据汽车的各种行驶信息，精确调节进入气缸的空气 燃油混合比， 改善发动机的燃烧状况，从而大大提高了 汽车的动力性和经济性。
• 低速行驶时，转向比率低，可以减少转弯或停车时 转向盘转动的角度；
• 高速行驶时，转向比率变大，能够获得更好的直线 行驶条件。
4. 取消转向柱、转向器后，有利于提高汽车碰 撞安全性和整车主动安全性。
1-3线控系统控制内容
线控制动系统
1-3线控系统控制内容
• 传统轮式车辆制动系统的气体或液体传输管路 长，阀类元件多。对于长轴距或多轴车辆及远 距离控制车辆，由于管路长、速度慢，易产生 制动滞后现象，制动距离增加，安全性降低， 而且制动系统的成本也较高。
• 线控制动用电线取代部分或全部制动管路，可 省去制动系统的很多阀。在电子控制器中设计 相应程序，操纵电控元件来控制制动力的大小 及各轴制动力的分配，可完全实现使用传统阀 类控制件所能达到的ABS及ASR等功能。
1-3线控系统控制内容
1-3线控系统控制内容
1-3线控系统控制内容
线控悬架系统
传统悬架： ●软：舒适性好、行驶稳定和操纵稳定性差 （车身位移过大、横摆纵摇） ●硬：舒适性差、行驶稳定和操纵稳定性好。 ●只减阻尼而不变刚度，振动到车身。 ●只减刚度而不变阻尼，稳定性和舒适性差。
线控技术概述
线控技术X-by-Wire
线控技术概述 线控技术的特点及应用 线控技术的关键问题
一、 线控技术概述
• 传统的汽车操纵方式：驾驶员踩制动、踩油门、换档、打转向盘 时，动作通过机械连接装置传递，操纵执行机构动作. • 线控技术( X-by-Wire)将驾驶员动作转化为电信号，由导线来传 递控制指令操纵执行机构动作. • 线控技术在控制单元和执行器之间用电子装置取代传统的机械连 接装置或液压气压连接装置，由导线取代机械传动部件.
2.线控技术的缺点 • 电子设备可靠性问题：电磁干扰、器件失效、软件程序稳定性 • 如果没有机械冗余，一旦电路失效，就会导致灾难性后果：油 门、转向、制动失灵.
二、 线控技术的特点及应用
1.线控转向Steer-by-Wire
• 由转向盘位置传感器、力反 馈电动机、转向执行机构、 转向ECU、轮胎角度传感器、 环境传感器组成。
二、 线控技术的特点及应用
3.线控制动Brake-by-Wire
• 线控制动系统由供能装置、控制装置、传动装置、制动器4个 部分组成。
• ECU对制动系统进行整体控制，电子制动器有各自的控制单元， 制动踏板和制动器之间导线连接，电线传递能量，数据线传 递信号。
二、 线控技术的特点及应用
•（1）电液制动系统EHB
本章 小节
1、汽车线控技术定义 2、汽车线控技术特点及应用 3、汽车线控技术的关键问题
1、汽车线控技术在底盘应用有哪些？ 2、为什么线控系统技术还无法普及原因是什么？
课后作业
一、 线控技术概述
• 驾驶员的操纵动作通过人机接口转换为电信号，传到执行机 构，控制执行机构的动作. • 传感器感知功能装置的状态，通过电信号传给人机.
二、 线控技术的特点及应用
汽车线控技术介绍
思考
注意观察前后制动块有何不同，为什么？
通风盘式制动器
钻孔通风盘式制动器
法拉利跑车采用的特殊材料的钻孔通风盘
布加迪跑车制动冷却空气流动示意图
布加迪跑车制动冷却空气流动示意图
• 传统轮式车辆制动系统的气体或液体传输管路 长，阀类元件多。对于长轴距或多轴车辆及远 距离控制车辆，由于管路长、速度慢，易产生 制动滞后现象，制动距离增加，安全性降低， 而且制动系统的成本也较高。
汽车线控转向的优势在于：
1. 提高了整车设计自由度， 便于操控系统布置。 例如没有了机械连接，可以很容易把左舵驾 驶换为右舵驾驶。
2. 转动效率高，响应时间短。控制单元接收各 种数据，可以在瞬时转向条件下， 立刻提供 转向动力，转动车轮。
3. 改善驾驶特性， 增强操纵性。基于车速、牵 引力控制以及其它相关参数基础上的转向比 率（转向盘转角和车轮转角的比值）不断变 化。
线控转向系统
线控转向系统在汽车中的布置
线控转向系统由方向盘总成、控制器（ECU）和 转向执行总成3部分以及自动防故障系统、电源 等辅助系统组成。
• 方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、 方向盘回正力矩电机等，具功能主要是将驾驶 员的转向意图(通过测量方向盘转角)转换成数 字信号，传递给控制器；同时接收控制器送来 的力矩信号，产生方向盘回正力矩，以提供给 驾驶员相应的路感信息。
• EHB电液制动系统是将电子与液压系统相结合 所形成多用途、多形式的制动系统。EHB由电 子系统提供柔性控制，液压系统提供动力。
• EMB电子机械制动系统则将传统制动系统中的 液压油或空气等传力介质完全由电制动取代， 是制动控制系统的发展方向。
线控制动系统
线控制动系统
线控制动系统主要由3部分组成：
工程机械电力驱动系统及其线控技术分析
工程机械电力驱动系统及其线控技术分析摘要：在工程机械领域，较为常见的驱动系统主要包括以下三类，即：液力传动、液压传动以及电力传动，通过对三种驱动系统进行比较分析，发现电力传动系统在工程机械领域中具有一定的优越性。
根据驱动电机类型的不同，又可以将电力驱动系统氛围多种形式，笔者对四种不同驱动电机的控制技术进行了阐述，并对工程机械线控技术进行了介绍，旨在为我国工程机械的发展做出一定贡献。
关键词：工程机械；电力驱动系统；线控技术一、引言工程机械驱动技术经过多年的发展，主要形式包括电力驱动技术以及液力机械驱动技术。
不同于传统的机械传动及液力机械传动技术，液压传动技术展现出了一定的优越性，如：操作及布局更为灵活。
发动机在运行过程中，可以为传动系统提供一定的牵引力，从而满足作业对负荷的需求。
但发动机由于长时间处于工作状态，对于设备可靠性的需求大幅度增加，且发动机在运转过程中会产生一定的污染，传动效率较低。
电力传动即借助于电动机驱动车辆行走，通过对电子系统的参数进行调整，从而影响电动机的转速及转向，使用效率较广，体现出了绿色环保的理念，已经成为了未来工程机械发展的重要方向。
二、不同驱动电机的控制技术（一）直流电机驱动系统在直流电机驱动系统中，通常选用琼斯斩波器作为电机的控制器，通过对脉冲接通时间与脉冲周期的比值进行调整，从而对电压及电流进行调整。
一方面，斩波器可以用于控制电机的电枢电压，另一方面也可以对励磁绕组电压进行调整，实现恒功率弱磁调速。
（二）交流感应电机驱动系统在交流感应电机驱动系统中，呈现出了如下的特点：强耦合、多变量、非线性。
磁通的形成取决于定子电流以及转子电流。
转子电流则是由转速、定子电流等决定，不能直接对转子电流进行控制。
为实现对交流感应电机驱动系统的控制，常采用VVVF以及FOC两种方案。
其中VVVF的控制原理如下：对控制电机的电压及供电频率进行相应的调整，改变电机的转速，进一步满足作业的负载需求。
《汽车线控技术》实验指导书
XX学院实验指导书课程编号：课程名称：《汽车线控技术》实验学时： 2 适用专业：车辆工程专业制定人：制（修）订时间： 2019年7月专业负责人审核：专业建设工作组审核：2019年 7月实验纪律要求1.明确实习目的、端正态度、严格遵守校纪校规。
2.努力完成各项实习任务。
3.服从指导老师和实验室管理人员安排。
4.不迟到、不早退。
5.实习期间不穿拖鞋，做好自我身体安全保护，女生长发要扎起。
6.不做危险有害他人身体健康的事情。
7. 学生在实习场地内未经许可不准随意搬动机件和乱按电器开关，损坏自赔，严格遵守有关的规章制度。
第一部分实验大纲一、教学目的与基本要求《汽车线控技术》是车辆工程本科专业一门主要的专业选修课。
因其较强的理论性、应用性及实践性，故应充分重视实验教学。
要求学生在实验中发现问题，解决问题，加深对理论知识的理解和应用。
目的使学生了解典型的线控系统，了解其结构组成，掌握其控制原理。
二、实验内容和学时分配三、实验成绩评定、考核办法1．实验报告（1）每个学生按照实验课内容自己总结实验的结果及实验中遇到问题的处理办法；（2）按照规定的时间，上交实验报告。
2．考核方式（1）实验课成绩按照提交的实验报告内容给出，不再进行单独的考核评定。
（2）实验课成绩按照一定的百分比折合到学生的平时成绩中。
四、参考资料（参考书、网络资源等）1．使用教材及实验指导书《汽车线控技术》于蕾艳主编，青岛：中国石油大学出版社.实验指导书：自编。
2. 主要参考书《汽车电器与电子技术》（第2版）孙仁云 ,付百学主编，北京：机械工业出版社,2011.7《汽车电子控制技术》（第3版）凌永成主编，北京：北京大学出版社,2017.1《汽车电子控制技术》姚方方主编，北京：北京理工大学出版社,2019.7第二部分单元实验实验（项目）一典型线控系统的认知实验一、实验目的①了解汽车线控节气门系统的组成。
②掌握汽车线控节气门系统的控制原理。
二、实验要求①认知汽车上的线控节气门系统。
汽车电子技术之线控
汽车电子技术之线控(Control-By-Wire)技术汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展，传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能CPU相连的电气系统。
如汽车将采用电动机和电子控制信号来实现线控驾驶( Steer-By-Wire)、线控制动(Brake-By-Wire)、线控节气门(Throttle-By-Wire)和线控悬架( Suspension-By-Wire)等，采用这些线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制。
X_By-Wire也称为Anything-By-Wire，它的全称是“没有机械和液力后备系统的安全相关的容错系统”。
"X”表示任何与安全相关的操作，包括转向、制动等。
"By-Wire”表示X-By-Wire是一个电子系统。
在X-By-Wi，系统中，所有元件的控制和通信都通过电子来实现。
X-By-Wire系统是没有机械和液力后备系统的，传统的机械和液力系统由于结构(间隙、运动惯量等)的原因，从控制指令发出到指令执行会有一定的延迟，这在极限情况下是不能允许的。
X-By-Wire系统用电来控制，会大大地减小延迟，为危险情况下的紧急处理直得了宝贵的时间。
X-By-Wire系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通信系统。
控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况，对执行器给出执行的设定值。
执行系统的功能是在控制系统的控制下，完成具体的执行动作(转向、制动等)。
通信系统的功能是实现控制系统和执行系统内部及它们之间的信息传输。
目前，通用公司在Autonomy汽车上已使用Steer-By-Wire和Brake-By-Wired预计，到2010年，欧洲生产的汽车中有40%将全部采用X-By-Wire技术。
随着X-By-W i二的发展，Brake-By-Wire, Thrust-By-Wire, Steer-By-Wire, Shift-By-Wi二等By-Wire系统将成为X-By-Wire系统的各个子系统，它们之间会有一些数据要共享，将有一个更大的通信系统来实现它们之间的通信，从而使整个汽车成为一个完全的X-By-Wire系统。
汽车控制的核心技术——线控技术解析
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟
汽车控制的核心技术——线控技术解析
对于自动驾驶汽车的控制有很多疑问。
比如转向，具体跟车辆的交互，是传入转向角度还是力度？刹车制动是由IPC 告诉硬件多少力度呢，还是智能到具体的制动百分比就可以？
要实现这些控制指令，首先与参考车辆的底盘组组件有很大的关系，要
了解与车辆底盘的各个组件交互，就要先了解这些控制组件。
线控执行简单地说，线控执行主要包括线控制动、转向和油门。
某
些高级车上，悬架也是可以线控的。
线控执行中制动是最难的部分。
1、线控油门
线控油门相当简单，且已经大量应用，也就是电子油门，凡具备定速巡
航的车辆都配备有电子油门。
电子油门通过用线束（导线）来代替拉索或
者拉杆，在节气门那边装一只微型电动机，用电动机来驱动节气门开度。
电子油门控制系统主要由油门踏板、踏板位移传感器、ECU（电控单元）、数据总线、伺服电动机和节气门执行机构组成。
位移传感器安装在油门踏板内部，随时监测油门踏板的位置。
当监测到
油门踏板高度位置有变化，会瞬间将此信息送往ECU，ECU 对该信息和其它系统传来的数据信息进行运算处理，计算出一个控制信号，通过线路送
到伺服电动机继电器，伺服电动机驱动节气门执行机构，数据总线则是负
责系统ECU 与其它ECU 之间的通讯。
在自适应巡航中，则由ESP（ESC）中的ECU 来控制电机，进而控制进气门开合幅度，最终控制车速。
专注下一代成长，为了孩子。
汽车线控制动系统安全控制技术研究
汽车线控制动系统安全控制技术研究一、概述随着汽车工业的快速发展，车辆主动安全技术越来越受到人们的关注。
线控制动系统作为实现车辆主动安全的重要手段之一，已成为当前汽车技术研发的热点。
线控制动系统，也称为电子制动系统（EBS），通过电子信号控制制动执行机构，实现制动力的快速、精确控制，从而提高了车辆的制动性能和安全性。
线控制动系统的发展也面临着诸多挑战，如系统安全性、可靠性、稳定性等问题。
特别是在复杂多变的道路环境和车辆行驶状态下，如何确保线控制动系统的稳定性和安全性，成为当前研究的重点。
对汽车线控制动系统安全控制技术的研究具有重要的现实意义和理论价值。
本文旨在探讨汽车线控制动系统安全控制技术的相关研究，包括系统架构、控制策略、故障诊断与容错处理等方面。
通过深入研究和分析，本文旨在为汽车线控制动系统的安全性和稳定性提供理论支持和技术指导，为汽车工业的发展做出贡献。
在接下来的章节中，我们将详细介绍汽车线控制动系统的基本原理、系统架构以及关键控制技术，并探讨如何在复杂多变的道路环境和车辆行驶状态下，实现线控制动系统的安全、可靠和稳定运行。
同时，我们还将对现有的线控制动系统安全控制技术进行评估和比较，提出改进和优化建议，为未来的汽车线控制动系统研发提供参考和借鉴。
1. 研究背景：介绍汽车线控制动系统的发展背景，阐述线控制动系统在提高汽车安全性、操控性和节能性方面的优势。
随着科技的不断进步和汽车工业的快速发展，汽车线控制动系统作为现代车辆制动技术的一大创新，正逐步成为汽车安全控制领域的研究热点。
传统的机械制动系统通过直接的物理连接来实现制动功能，而线控制动系统则通过电信号传输和控制执行机构，实现了制动操作的电子化和智能化。
这一变革不仅优化了制动系统的结构设计，更在提升汽车安全性、操控性和节能性方面展现出了显著的优势。
汽车线控制动系统的发展背景主要源于对更高制动性能和更低能耗的追求。
随着道路条件的日益复杂和驾驶环境的不确定性增加，传统的制动系统已难以满足日益严格的安全标准。
汽车线控技术的应用分析
汽车线控技术的应用分析随着汽车电子技术、自动控制技术的逐步成熟和汽车网络通信技术的广泛应用，汽车线控技术也逐步得到青睐和深入研究，它和42V电压系统和网络技术左右着汽车未来的发展趋势。
汽车线控技术就是将驾驶员的操纵动作经过传感器变成电信号，通过电缆直接传输到执行机构的一种系统。
目前的线控技术包括线控换档系统、线控制动系统、线控悬架系统、线控增压系统、线控油门系统及线控转向系统。
其中线控转向系统在高级轿车、跑车及概念车上有广泛的应用，它为自动驾驶提供了良好的平台；线控制动系统在工业车辆上应用较多，将来随着线控技术的成熟和成本的降低及追求自动驾驶的影响，线控技术将会越来越多地应用于普通车辆。
本文主要介绍汽车线控制动系统和线控转向系统。
1、线控制动系统线控制动系统(BBW，Brake-By-Wire)，目前分为两类，一种为电液制动系统(EHB，Electro-Hy-draulic Brake)，另一种为电子机械制动系统(EMB，Electro-MechanicalBrake)。
EHB是电子与液压系统相结合所形成的多用途、多形式的制动系统，它由电子系统提供柔性控制，液压系统提供动力；而EMB则将传统制动系统中的液压油或空气等传力介质完全由电制动取代，是未来制动控制系统的发展方向。
1.1、电液制动系统在中小型车辆的传统制动系统中，驾驶员通过制动主缸在轮缸建立制动压力，而EHB则是通过蓄能器提供制动压力。
蓄能器压力由柱塞泵产生，可提供多次连续的制动压力。
EHB由传感器、ECU及执行器(液压控制单元)等构成，其结构如图1所示。
制动踏板与制动器间无直接动力传递。
制动时，制动力由ECU和执行器控制，踏板行程传感器将信号传给ECU，ECU汇集轮速传感器、转向传感器等各路信号，根据车辆行驶状态计算出每个车轮的最大制动力，并发出指令给执行器的蓄能器来执行各车轮的制动。
高压蓄能器能快速而精确地提供轮缸所需的制动压力。
同时，控制系统也可接受其他电子辅助系统(例如ABS、BAS、EBD、ESP等)的传感器信号，从而保证最佳的减速度和行驶稳定性。
模块一 智能网联汽车线控技术概述
线控技术的起源与发展
目前汽车的线控技术应用的系统主要有:线控转向系统、线控驱动系统、线控制动系统、线控悬架系统 和线控换挡系统等。
可以通过分布在车上的传感器实时获取驾驶员的操作意图和汽车行驶中的参数信息，将车辆信息反馈给控制器，控制器对这 些信息进行处理和分析，得出正确的控制参数传递给各个执行机构，从而实现对汽车的控制，提高车辆的转向性能、动力性 能、制动性能和乘坐舒适性能。
第一款使用线控技术的汽车-萨博9000
线控技术的起源与发展
国内外线控技术的发展历程与现状
奔驰公司于1990年开始了前轮线控转向系统的深入研究，并将其开发的线控转向系统应用于F400 Carving概念 车上。该技术在车辆的转向、制动、悬架及车身控制等系统均得到了应用。在 2000年9月的法兰克福卡车展览会上， 奔驰与采埃孚展示了它们的线控转向系统，随后欧美各大汽车厂家、研究机构都对汽车线控系统做了深入研究。
线控技术的起源与发展
线控技术的起源
随着汽车电子技术的发展，汽车逐渐趋向于集成化、模块化、 机电一体化及智能化方向发展。并且由于微电子器件的成本 降低、可靠性提高，电力电子装置的功能性增强，成本降低 等技术背景，使得线控技术得以逐渐在汽车上普遍应用。线 控转向模块等底盘系统相关的机电一体化产品和技术也进入 了一个新的发展高度。
线控技术的起源与发展
国内外线控技术的发展历程与现状
2020年3月，长安全新跨界车型长安UNI-T在重庆完成了首个L3级别自动驾驶的量产。 该车在交通拥堵情况下，需要驾驶员监控前方，可实现驾驶员的长时间脱脚、脱手，车载传 感器采集车速信号、转向盘转角等信号通过电子控制单元进行信息处理后给转向盘操纵模块 和制动器操纵模块发送指令，完成车辆横向运动与纵向运动的协调控制。
汽车线控制动系统安全控制技术研究
汽车线控制动系统安全控制技术研究一、本文概述随着汽车工业的飞速发展，汽车安全控制技术成为了研究的热点。
作为汽车主动安全系统的重要组成部分，线控制动系统（Brake-by-Wire，简称BBW）在安全性能的提升上发挥着关键作用。
本文旨在对汽车线控制动系统的安全控制技术进行深入研究，分析其在现代汽车安全性能提升中的应用及其面临的挑战。
本文将介绍线控制动系统的基本原理和结构，阐述其与传统制动系统的区别和优势。
在此基础上，重点探讨线控制动系统在安全控制方面的关键技术，包括故障检测与诊断、冗余设计、制动性能优化等方面。
这些技术对于确保线控制动系统在各种复杂工况下的可靠性、稳定性和安全性至关重要。
本文将分析线控制动系统在实际应用中面临的安全挑战，如电磁干扰、系统延迟、硬件故障等。
针对这些挑战，提出相应的安全控制策略和优化方法，以提高线控制动系统的安全性和可靠性。
本文将总结线控制动系统安全控制技术的发展趋势和未来研究方向，以期为汽车安全控制技术的进一步发展提供参考和借鉴。
通过本文的研究，希望能够为提升汽车安全性能、保障驾乘人员生命安全提供有益的探索和实践。
二、汽车线控制动系统概述随着汽车技术的不断进步，线控制动系统（Brake-By-Wire，简称BBW）已成为现代车辆制动技术的重要组成部分。
汽车线控制动系统是一种采用电子控制替代传统机械连接的新型制动系统，它通过电信号传输制动指令，实现制动踏板与制动执行机构之间的解耦，从而提供更为快速、精确和稳定的制动响应。
线控制动系统主要由制动踏板模块、电子控制单元（ECU）、制动执行机构和传感器等组成。
制动踏板模块负责采集驾驶员的制动意图，并将其转化为电信号；ECU则负责接收并处理这些电信号，根据车辆状态和驾驶员意图计算出合适的制动力；制动执行机构则根据ECU的指令，通过电液转换装置或直接通过电机驱动制动器实现制动；传感器则用于实时监测车辆状态，包括车速、轮速、踏板行程等，为ECU提供决策依据。
大金线控技术规格说明
大金线控技术规格说明1. 概述本文档旨在介绍大金线控技术规格，包括其功能、特点、技术要求及使用方法等内容。
2. 功能大金线控技术是一种通过线控方式对设备进行操作和控制的技术。
它实现了设备的远程控制、调节和监控等功能，提高了设备的灵活性和便利性。
主要功能如下：- 远程开关控制：用户可以通过线控设备远程开关相应的设备，例如打开或关闭电视、空调等。
- 调节功能：用户可以通过线控设备调节设备的亮度、音量、温度等参数。
- 监控功能：用户可以通过线控设备实时监控设备的状态，例如设备是否正常工作、温度是否过高等。
3. 特点大金线控技术具有以下特点：- 简便易用：用户无需复杂的操作步骤，只需通过简单的线控设备即可实现对设备的控制。
- 可远程控制：用户可以通过线控设备对设备进行远程控制，无需亲临设备现场。
- 高精度控制：线控设备具有高精度的控制能力，可以满足不同用户对设备参数的调节需求。
- 可扩展性强：大金线控技术可以与其他智能设备集成，实现更多的功能和交互方式。
4. 技术要求大金线控技术需要具备以下技术要求：- 无线通信技术：实现线控设备与被控设备之间的无线通信，保证控制信号的稳定传输。
- 安全加密技术：对线控设备和被控设备之间的通信进行安全加密，防止信号被恶意干扰。
- 高精度传感技术：线控设备需要具备高精度的传感技术，以实现对设备参数的精准调节。
- 良好的用户界面设计：线控设备需要具备良好的用户界面设计，简洁明了，易于用户操作和理解。
5. 使用方法使用大金线控技术的方法如下：1. 将线控设备与待控设备进行配对，确保无线通信连接正常。
2. 通过线控设备选择需要控制的设备，并进行相关操作，如开关、调节等。
3. 监控设备状态：通过线控设备可以实时监控设备的状态，例如温度、功率等参数。
4. 关闭线控设备：使用完毕后，及时关闭线控设备，以节省电力和保护设备。
6. 总结大金线控技术是一种创新的技术，通过简便易用的线控设备实现对设备的远程控制和监控。
汽车底盘线控与动力学域控制技术
汽车底盘线控与动力学域控制技术一、本文概述随着科技的飞速发展，汽车工业正经历着一场前所未有的技术革命。
汽车底盘线控与动力学域控制技术作为这场革命的重要组成部分，正逐渐改变着我们对传统汽车驾驶方式的认知。
本文旨在深入探讨这一领域的最新发展，分析其技术原理、应用现状以及未来趋势，以期为汽车行业的创新与发展提供有益的参考。
本文将概述汽车底盘线控技术的基本概念、特点及其在汽车动力学中的作用。
底盘线控技术是指通过电子控制系统实现对汽车底盘系统的精确控制，包括转向、制动、悬挂等多个方面。
这种技术能够显著提高汽车的操控性、稳定性和舒适性，为驾驶者带来更加安全、便捷的驾驶体验。
本文将重点介绍动力学域控制技术的原理及其在汽车底盘线控中的应用。
动力学域控制技术是一种基于多变量控制理论的高级底盘控制技术，它通过对车辆动力学状态的实时监测和预测，实现对车辆运动状态的精确控制。
这种技术能够显著提高车辆在复杂路况下的稳定性和安全性，为驾驶者提供更加稳定、舒适的驾驶环境。
本文将展望汽车底盘线控与动力学域控制技术的未来发展趋势。
随着、大数据等前沿技术的不断发展，未来的底盘线控与动力学域控制技术将更加智能化、自适应化。
它们将与车辆其他系统实现更加紧密的融合，共同推动汽车行业的智能化、绿色化、安全化发展。
汽车底盘线控与动力学域控制技术是汽车工业发展的重要方向之一。
本文将从技术原理、应用现状和未来趋势等多个方面对其进行深入探讨，以期为汽车行业的创新与发展提供有益的参考。
二、汽车底盘线控技术随着电子技术的发展，汽车底盘控制技术正逐渐从传统的机械控制向线控技术转变。
汽车底盘线控技术，也称为线控底盘系统，是指通过电子控制单元（ECU）和传感器，实现对汽车底盘系统的精确控制。
这一技术主要涉及线控转向、线控制动和线控悬挂等几个方面。
线控转向系统（SBW，Steer-By-Wire）：SBW系统取消了传统的机械转向装置，完全由电子系统控制转向。
RSMS线控转向技术文档
RSMS线控转向技术文档传统汽车转向系统都是机械系统，汽车的转向运动是由驾驶员操纵转向盘，通过转向器和一系列的杆件传递到转向车轮而实现的。
RSMS的线控转向系统去掉了传统转向系统的机械结构，通过方向盘转角传感器与主控制器来实现汽车转向操作。
主控制器对采集的信号进行分析处理，判别汽车的运动状态以及驾驶员想要执行的操作，然后对电机驱动器发出相应的驱动信号，从而实现车轮的转向操作。
由于RSMS主控制器采用的是Arduino微处理器，因此本文档以Arduino为例，讲解汽车线控转向的程序编写，程序设计流程图如下所示。
首先在Arduino中进行与上位机的通信设置，采用wifi串口通信方式，设置串口波特率为9600，并对Arduino单片机的模拟输入端口进行初始化设置。
程序如下void setup() {//设置串口波特率为9600bpsSerial.begin(9600);pinMode(M1_impulse,OUTPUT);}当Arduino单片机的wifi模块与上位机完成通信后，实时采集传感器的数据，并等待驾驶员发出转向指令信号。
RSMS采用位移传感器来采集方向盘的角度信号，采集的模拟电压值需要进行A/D转换成数字信号，从而判断当前车轮的位置。
位移传感器如下图所示。
在采集角度信号时，将方向盘的0位设定在位移传感器的中间。
由于位移传感器是由5V电压供电的，因此方向盘的初始位置时采集的电压信号是2.5V。
由于Arduino模拟输入口的输入信号范围为0~1023，所以初始值位置的模拟输入信号为512。
由于从初始位置开始向左或向右转到底都表示车轮左转或右转两圈半到底，所以一半的模拟量512即代表车轮转过30°，即车轮转动1°对应的模拟量变化值为51230。
又因为电机驱动器发一个脉冲，步进电机转过0.9°，所以电机驱动器发出一个脉冲对应的模拟量变化为5120.9 30⨯。
在程序中设置一个标志位state，代表方向盘回正后的模拟量值对应的脉冲次数，所以512state==33.3333335120.930⨯实时采集方向盘角度的信号，并将采集到的模拟量转化为电机驱动器要发出的脉冲次数，再与标志位state值相减，得次数轮子偏离回正位置差值所需的脉冲信号。
试论汽车线控技术的应用
试论汽车线控技术的应用摘要：近年来，汽车制造产业有效应用电子技术、电子控制技术以及电子信息技术，使现代汽车整体稳定性与安全性得到很大提升，使现代汽车整体质量在基础上得到优化。
汽车线控技术是当前汽车电子控制技术领域中的重要组成部分，线控技术的应用不仅使汽车运行稳定性得到提升，同时也为现代汽车制造产业打开一条新的发展路线。
本文就现代汽车线控技术应用进行分析，通过对汽车线控制动技术、汽车线控转向技术以及汽车线控动力技术的应用现状，探讨汽车线控技术对汽车制造行业产生的影响。
关键词：现代汽车；线控技术；应用现状汽车线控技术已完全融入现代汽车制造产业中，使现代汽车制动系统、动力系统以及转向系统整体性能得到很大提升，同时使现代汽车整体运行稳定性与安全性得到有效保障。
随着电子计算机技术不断发展与创新，汽车线控技术的整体功能性得到很大提高，先进信息传感器将驾驶员的操纵信息准确的反馈给各系统执行机构，各汽车系统执行机构根据操作指令做出精确改变，使现代汽车整体性能可以有效发挥出来，同时提升汽车运行过程中的稳定性与安全性。
1.汽车线控技术简介智能控制技术是汽车线控式技术的主要核心技术，其主要应用原理是在驾驶室位置安装传感器，通过传感器检测将驾驶员操作意图转换成数据信息，操作数据信息通过总线传达到汽车各系统中的ECU，操作数据信息通过ECU处理后以指令信息状态将其发送到各执行机构，各执行机构根据操作指令信息做出精准的动作反应。
汽车线控技术在现代汽车中的应用主要以ECU为核心，ECU不仅承担着操作数据信息转换与指令下达工作，同时也担负着对系统中原有元件的监控职责，根据不同元件的运行状态对整个系统进行调整，使现代汽车整体运行稳定性与安全性得到保障。
现阶段应用汽车线控技术的主要系统为转向系统、制动系统、增压系统、悬架系统以及油门系统，在这个基础上汽车线控技术已衍生出故障自动监测系统，通过智能系统的监控设备对汽车各元件进行监控，使汽车发生故障的区域信息与故障信息准确反馈出来，同时故障自动处理系统通过对个系统之间的调整，使故障对整个系统产生的影响降至最低。
线控技术FlexRay
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SBW的英文全称是Steering By Wire。
中文意思是“线控转向系统”。
该系统去掉了转向盘和转向轮之间的机械连接，减轻了大约5kg重量，消除了路面的冲击，具有降低噪声和隔振等优点。
目前国外著名汽车公司和汽车零部件厂家竞相研究具有智能化的新一代转向系统，如美国Delphi公司、TRW公司、日木三菱公司、Koyo公司、德国Bosch 公司、ZF公司、BMW公司等都相继在研制各自的SBW系统，国内也开始涉足这一相关研究领域。
SBW系统由方向盘模块、转向执行模块和ECU3个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助模块组成。
方向盘模块包括方向盘、方向盘转角、力矩传感器、方向盘回正力矩电机。
方向盘模块的主要功能是将驾驶员的转向意图（通过测量方向盘转角）转换成数字信号并传递给主控制器;同时接受ECU送来的力矩信号，产生方向盘回正力矩以提供给驾驶员相应的路感信号。
转向执行模块包括前轮转角传感器、转向执行电机、转向电机控制器和前轮转向组件等。
转向执行模块的功能是接受ECU的命令，控制转向电机实现要求的前轮转角，完成驾驶员的转向意图。
ECU对采集的信号进行分析处理，判别汽车的运动状态，向方向盘回正力电机和转向电机发送命令，控制两个电机的工作。
自动防故障系统是线控转向系的重要模块，它包括一系列监控和实施算法，针对不同的故障形式和等级作出相应处理，以求最大限度地保持汽车的正常行驶。
汽车的安全性是必须首先考虑的因素，是一切研究的基础，因而故障的自动检测和自动处理是线控转向系统最重要的组成系统之一。
SBW的工作原理是当转向盘转动时，转向传感器和转向角传感器将测量到的驾驶员转矩和转向盘的转角转变成电信号输入到ECU，ECU依据车速传感器和安装在转向传动机构上的位移传感器的信号来控制转矩反馈电动机的旋转方向，并根据转向力模拟，生成反馈转矩，控制转向电动机的旋转方向、转矩大小和旋转角度，通过机械转向装置控制转向轮的转向位置，使汽车沿着驾驶员期望的轨迹行驶。
二、DBW线控油门系统DBW的英文全称是Drive By Wire也可以称作Throttle By Wire。
中文意思是“线控油门”或者“电控油门”。
线控油门系统主要由油门踏板、踏板位移传感器、电控单元ECU、数据总线、伺服电动机和油门执行机构组成。
传统的油门控制方式是驾驶员通过踩油门踏板，由油门拉索直接控制发动机油门的开合程度，从而决定加速或减速，驾驶员的动作与油门动作之间是通过拉索的机械作用联系的。
而线控油门系统将这种机械联系改为电子联系。
驾驶员仍然通过踩油门踏板控制拉索。
但拉索并不是直接连接到油门，而是连着一个油门踏板位置传感器，传感器将拉索的位置变化转化为电信号传送至汽车的大脑ECU（电子控制器），ECU将收集到的相关传感器信号经过处理后发送命令至油门作动器控制模块，油门作动器控制模块再发送信号给油门作动器，从而控制油门的开合程度。
也就是说驾驶员的动作与油门的动作之间是通过电子元件的电信号联系的。
虽然从构造上来看，线控油门比传统油门控制方式复杂，但油门的控制却比传统方式精确，发动机能够根据汽车的各种行驶信息，精确调节进入气缸的燃油空气混合气，改善发动机的燃烧状况，从而大大提高了汽车的动力性和经济性。
三、BBW线控制动系统BBW的英文全称是Brake By Wire，中文意思是“线控制动系统”。
传统车辆制动系统的气体或液体传输管路长，阀类元件多。
对于长轴距或多轴车辆及远距离控制车辆，由于管线长及速度慢，易产生制动滞后现象，制动距离增加，安全性降低，而且制动系统的成本也较高。
与传统的制动系统不同，线控制动以电子元件代替部分机械元件，成为机电一体化的制动系统。
在电子控制系统中设计相应程序，操纵电控元件来控制制动力的大小及制动力的分配，可完全实现使用传统控制元件所能达到的ABS及ASR等功能。
线控制动系统目前分为两种类型，一种电液制动系统EHB （Electro-hydraulic Brake），另一种为电子机械制动系统EMB（Electro-mechanicalBrake）。
（一）电液制动系统EHB由传感器、ECU（电子控制单元）及执行器（液压控制单元）等构成。
制动踏板与制动器间无直接动力传递。
制动时，制动力由ECU 和执行器控制，踏板行程传感器将信息传给ECU，ECU汇集轮速传感器、转向传感器等各路信号，根据车辆行驶状态计算出每个车轮的最大制动力，并发出指令给执行器的蓄能器来执行各车轮的制动。
高压蓄能器能快速而精确地提供轮缸所需的制动压力。
电液制动系统的优点是能够改善系统的性能和操作人员的舒适性。
制动阀可安装在远离驾驶室更接近于制动器的位置，以减少管路的消耗。
无需采用更多的液压阀及管路就能使远程操作更容易。
将电液技术引入全动力系统，需要安装带有踏板角度传感器的电子踏板、电控单元、阀驱动器及电液制动阀以取代原有的连接和压力制动阀。
保留原系统中的带有安全阀的泵、蓄能器充液阀、蓄能器及制动器。
电子踏板可以提供与踏板转角成比例的反馈力。
踏板角度传感器将踏板角度转换为电信号，输入电子控制单元。
可编程控制单元将控制电流输入到比例电磁阀的电磁线圈。
阀芯移动到所输出的制动压力与电磁线圈力按比例保持平衡的位置。
尽管看起来从踏板转换到制动压力更复杂，但可编程的控制单元使系统设计者能够实现机械系统无法达到的更柔性的传递功能。
当用于比例系统时，该阀能够为线控制动系统、防抱制动系统及牵引控制系统提供无动力常规制动和紧急制动所需要的液压动力。
（二）电子机械制动系统EMB电子机械制动系统和液压制动系统就制动原理来说是相同的，其车轮和制动装置的主要部分是相同的。
只是在电子机械制动系统中，电源代替了液压源，机电作动器代替了液压作动筒。
小型车辆的EMB 主要包含以下部分：（1）电制动器。
其结构和液压制动器基本类似，动作器是电动机；（2）电制动控制单元（ECU）。
接收制动踏板发出的信号，控制制动器制动；接收驻车制动信号，控制驻车制动；接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等；控制车轮制动力，实现防抱死和驱动防滑并兼顾其他系统的控制；（3）轮速传感器。
准确、可靠、及时地获得车轮的速度；（4）电源。
为整个电制动系统提供能源，与其他系统共用。
此外，在电制动系统中增加了力矩传感器。
在电子机械制动装置中，其中一种是通过一个大直径的滚珠螺杆机构将电动机的旋转运动转变成压头的直线运动。
制动调节器用来控制电动机的运转。
制动调节器接收制动防滑控制盒指令和车轮力矩传感器的信号，可以自动调节电动机的电流和电压，从而调节制动力矩。
电动制动装置中除了采用电动机外，还可以使用电磁离合器，使制动盘压紧或松开。
新型电磁制动器由电磁体、制动蹄、销轴、制动杠杆、回位弹簧等组成。
其工作原理为：电磁体可视为一E型电磁铁，采用车载电瓶供电，制动鼓相当于衔铁，这样经过气隙形成闭合回路。
当需要制动时，接通电磁体上电源，电磁体产生吸力，被吸到制动鼓上并被其带动旋转，从而带动制动杠杆从动端将制动蹄顶开，直至制动蹄上的摩擦片与制动鼓的内圆柱面接触产生摩擦，并被制动鼓带动转动，此时制动杠杆继续被电磁体带动转动，制动鼓在与电磁体、制动蹄的摩擦力的作用下不断减速，直至停止转动。
制动完成后，断开电磁体的电源，电磁体失去磁力而脱离制动鼓端面，回位弹簧将制动蹄拉回原位，摩擦片与制动鼓脱离，制动消除。
线控系统的关键技术由于线控系统取消了传统的气动、液压及机械连接，取而代之的是传感器、ECU、电磁的执行机构，因而传感器的精度，ECU硬件的可靠性、抗干扰性，控制算法的可靠性、容错性，执行机构的快速性、可靠性及不同系统ECU之间通信的实时性，总线的容错性和仲裁能力及动力电源等都制约着线控技术的广泛应用。
制约线控技术的关键技术包括以下几方面。
1、传感器技术传感器是组成线控系统的基本且重要单元，无论是EHB、EMB，还是SBW等都是由许多传感器构成，例如SBW系统由角位移传感器、转矩传感器、车速传感器、侧向加速度传感器、横摆角速度传感器等组成，它们构成了SBW的主要部分。
而汽车电子控制系统的控制效果却紧紧依赖于传感器的信息采集和反馈精度，因而传感器的科技含量直接影响整个汽车电子控制系统的性能。
如何制造出体积小、成本底、可靠性高而且测量精度高的传感器就成为线控系统的关键技术之一。
2、总线技术汽车各电子系统的ECU如何进行信息通讯及各系统如何进行集成，在很大程度上依赖于总线技术。
目前存在着多种汽车总线标准，未来会使用具有高速实时传输特性的一些总线标准和协议。
这一类总线标准主要有时间触发协议（TTP）、Byteflight和FlexRay。
TTP 是一个应用于分布式实时控制系统的完整的通信协议，能够支持多种容错策略，具有节点恢复和再整合功能;BMW公司的Byteflight可用于汽车线控系统的网络通信，其特点是既能满足某些高优先级消息需要时间触发，以保证确定延迟的要求，又能满足某些消息需要事件触发，需要中断处理的要求;FlexRay是一种特别适合下一代汽车应用的网络通信系统，具有容错功能和确定的消息传输时间，能够满足汽车控制系统的高速率通信要求。
3、动力电源技术在EHB系统中，由于制动力矩由液压提供，所以良好设计的14V电压可以满足要求;而在EMB系统中，由于制动力矩直接由电机提供，使得所需电源功率增大，而提高电压是增大功率的好方法，所以传统的14V系统不再能很好地满足要求;在SBW系统中，ECU、2个冗余转矩反馈电动机和2个冗余转向电动机，其总功率大约在550～880W，所需电源能量相当大。
如何提供足够的电能保证系统的稳定运行成为解决问题的关键，42V电压系统的研究和电动汽车的深入研究为此技术的解决提供了平台，为线控技术的广泛应用打下了基础。
4、容错控制技术为了满足汽车可靠性与安全性要求，线控系统必须采用容错控制技术，容错控制设计方法有硬件冗余方法和解析冗余方法2种。
硬件冗余方法主要是通过对重要部件及易发生故障部件提供备份，以提高系统的容错性能;解析冗余方法主要是通过设计控制器的软件来提高整个系统的冗余度，从而改善系统的容错性能。
在SBW系统中，相对于ECU来说，传感器和执行机构更易发生故障，一些传感器和执行机构间存在着冗余，冗余是实现容错控制的基础，一旦某部件发生故障，利用冗余关系可用其他部件代替故障部件，以消除故障。
相对传感器和执行机构来说，ECU的可靠性较高，但一旦ECU出现故障时，后果更为严重，系统不能进行任何操作。
基于容错控制技术的SBW系统，在不影响系统控制功能的情况下，容错控制技术提高了转向系统的可靠性，保证了车辆的正常行驶及安全性。
而可靠性和安全性是制约SBW系统应用的主要瓶颈之一。
当SBW系统的可靠性和安全性能够达到普通动力转向系统水平时，其产业化也就指日可待了。