现代汽车电子控制技术在客车上的应用

随着电子技术、传感器技术、计算机技术的飞速发展，汽车电子控制技术更加成熟完善，在轿车上已广泛应用，许多电子装置已经成为其标准配置或选装配置；而客车作为城市公共交通、人们外出旅行的重要工具，由于其本身的特殊性，在经济性、动力性、安全性、环保性、舒适性等方面要求高于轿车，在国内却较少应用电子控制技术。加强现代电子控制技术在客车上的应用，将大大改善客车在经济、动力、安全、环保、舒适等方面的性能。

现代汽车电子控制技术主要有发动机集中控制、电控自动变速器（ECT）、制动防抱死系统（ABS）、驱动防滑系统（ASR）、缓速器、电控空气悬架（ASC）、巡航控制系统（CCS）、电动助力转向系统（EPAS）、四轮转向系统（4WS）、安全气囊（SRS）、全球定位系统（GPS）等。交通部2002年7月1日开始实施的营运客车类型划分及等级评定标准JT/T325-2002中规定：高一级以上客车必须安装ABS，高二级以上大中型客车必须安装缓速器。下面从性能特点、工作原理两方面简要介绍制动防抱死、电涡流缓速器、巡航控制三种汽车电子控制技术。

1 制动防抱死系统（ABS）

1.1 性能特点

随着客车行驶速度的提高和道路行车密度的增大，对客车行驶的安全性要求也越来越高。客车在制动过程中很容易使车轮抱死，车轮抱死后会出现方向失控、侧滑、甩尾等危险情况，尤其在冰雪、泥泞路面上实施紧急制动时，危险性更大。ABS在客车制动过程中监视车轮速度并在车轮趋向抱死的情况下控制制动。ABS有以下特点：a.保持车辆的可操纵性。在紧急制动时仍然可以转动方向盘，避开障碍物。B.缩短制动距离。在同样性况下，一般路面（水泥、沥青等）上最大可缩短30%。C.减少轮胎磨损和维修费用。D.减轻驾驶员精神负担，减少交通事故。

1.2 工作原理

德国WABCO公司是世界上著名的气制动ABS制造商。该公司生产的ABS主要有4S/3M、4S/4M、6S/4M四种布置方式。下面以4S/M（4个传感器和4个电磁阀）为例介绍其工作原理。

4S/4M由4个齿圈、4个传感器、4个电磁阀、1个电子控制器ECU、1个报警灯及边接导线组成。当客车制动时，各轮传感器把车轮的运动信号传至ECU，由ECU判定车轮的滑移率。当滑移率大于30%时，ECU控制该轮排气电磁阀工作，使制动气室制动压力下降，车轮滑移减少；当滑移率减少至15%以下时，ECU控制该轮进气电磁阀动作，使制动气室压力上升，制动滑移率增大，增大到30%后再减少。如此反复，使车轮的滑移率保持在最佳范围内以获得最佳的制动效果。

2 电涡流缓速器

2.1 性能特点

目前，客车上主要有排气制动器、电涡流缓速器、液力缓速器等辅助制动系统。液力缓速器因成本较高、结构复杂等在客车上应用较少；排气制动因其结构简单、成本低廉而得到广泛应用；电涡流缓速器虽然成本较高，但其结构简单、免维护，近几年在高档客车上被广泛应用。

使用电涡流缓速器能减少客车行车制动使用的次数和时间，从而避免或减轻行车制动的热衰退、制动毂发热等，大大提高制动蹄片的使用寿命，较大程度地减少维修费用。当行车制动效能下降或失效时，电涡流缓速器将使客车具有一定的制动效能，降低客车行驶速度，延长驾驶员处理紧急情况的时间，提高客车的安全性。

2.2 工作原理

下面以传统电涡流缓速器为例，简要介绍电涡流缓速器的工作原理。

电涡流缓速器的工作原理就是利用一个闭环导体在磁场中运动产生涡流，而磁场将会阻止其运动.电涡流缓速器由执行机构和控制部分组成。

（1）执行机构包括定子和转子。定子由线圈和支架组成,定子绕组由4组8个线圈组成，定子安装在变速箱后端盖上。定子两端各有一个转子，一端转子与变速箱输出轴法兰连接，另一端转子与传动轴连接。

（2）控制部分包括手控开关、脚控开关、继电器盒、ABS联接器等。

①手控开关在较长距离减速及下长坡时使用，安装在驾驶员附近，便于驾驶员操作。开关分4个档，分别扳至1、2、3、4档，通过控制1、2、3、4个继电器吸和，依次增加进行工作的线圈数量，从而使制动力矩逐级增加。

②脚控开关安装在底盘上，用一根气管与制动总泵前轮制动气室连接。脚控开关是为控制缓速器自动工作的，受制动气压的逐渐升高，依次接通4个压力传感器，使制动力矩逐级拉大。行车制动起作用时，定子绕组线圈全部进入工作状态。

（3）继电器盒安装在＊近缓速器的位置，以缩短接线的长度，减少损耗。继电器盒内由4个大电流继电器为定子绕组线圈提供每组35A的电流。

（4）ABS联接器安装在电器控制箱内。它根据客车行驶状态自动决定缓速器的工作，包括ABS控制信号、ABS指示灯信号、里程表信号、脚控开关信号、手控开关信号等信号输入联接器。当ABS检测到某个车轮打滑时，它立即切断缓速器使其停止工作，打滑结束后又逐级增加缓速器制动力矩，始终保持缓速器转矩受到路面的支持；当车速低于3km/h时，切断脚控功能，以避免不必要的电流损耗；ABS检测到故障时，它将切断脚控功能，但仍保留手控功能，保证行车安全。

（5）因缓速器工作时需消耗较大电流，客车发电机输出电流应不少于140A，蓄电池荷电量应不少于180A.h。

3 巡航控制系统（CCS）

3.1 性能特点

巡航控制系统又称车速控制系统。驾驶员在行车中使客车处于巡航控制状态，客车便以设定的车速恒定行驶。当车速低于设定车速时，巡自由诗电脑控制伺服机构使油门加大直至车速升至设定车速；汉车速高于设定车速，则使油门减小直至车速降至设定车速。随着高速公路的迅速发展和客车行驶速度的提高，客车装用巡自由诗控制系统将大大减轻驾驶员的劳动强度，尤其是控制油门踏板的腿部肌肉的疲劳；减轻驾驶员的精神负担，提高行车安全性；减少燃油消耗；提高驾乘的全过舒适性。

3.2 工作原理

巡航控制系统分真空控制式和电机控制式两种类型。真空控制式结构简单，在中档车应用较广；电机控制式可＊准确，控制能力强，调节范围宽，在高档车上广泛应用。下面以电机控制式巡航控制系统为例介绍CCS的工作原理。

（1）CCS由巡航电脑、控制开关和伺服机构组成。

①巡航电脑接受输入信号完成巡航控制。

②控制开关向巡航电脑传送控制信号，完成车速设定、车速调节、取消巡航控制等任务。

③伺服机构执行巡航电脑的指令。由可正反转的直流电机、安全电磁离合器、设定位置传感器等组成。电机通过操纵臂控制油门的大小，其间有安全电磁离合器。当巡航控制系统出现故障时，切断电机与操纵臂的联系，起到安全保护的作用。

（2）巡航控制系统在各工作过程的工作状况。

①进入巡航控制系统。按下主控制开关，巡航指示灯亮，加大车速。汉车速达到设定值时，压下“设定/滑行”控制开关，松开加速踏板，即进入巡航状态。此时巡航电脑经过安全电磁离合器开关控制离合器处于结合状态。

②车速低于设定车速。巡航电脑控制直流电机正向转动一定角度，操纵臂沿加油方向摆动提高车速。当操纵臂达到设定角度后，巡航电脑通过输入信号感知到位，控制直流电机停止转动。

③车速高于设定车速。巡航电脑控制直流电机反向转动而降低车速。当车速高出设定车速15km/h时，直流电机中的限位行程开关切断控制电路，电磁离合器断开，起到保护作用。

④再加大设定车速。当巡航控制曾中断过或驾驶员意图加大设定车速时，可将“复位/加速”开关上抬，巡航电脑控制直流电机正向转动，使车速升高，达到设定值时放开“复位/加速”开关即可。也可采用点动加速方式，每点动一次开关，车速上升1.6km/h.。

⑤再减少设定车速。将“设定/滑行”开关压下或点动，直流电机即减速操纵，达到设定车速时放开开关即可。

⑥取消巡航控制。以下操作情况均可取消巡航控制：将控制杆向“取消”方向拉动；断开主控制开关；自动变速器在N档（空档）时；手动变速器踩动离合器踏板时；踩下脚制动或拉动手制动时；实际车速比设定车速低于15km/h以上时。

4 结束语

加入WTO将给中国汽车工业带来巨大的冲击，使之形势更加严峻，但也带来发展的机遇。随着国内电子技术的发展和国外先进技术的引进、消化和吸收，中国客车的电子控制技术水平将大幅度地提高。