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整車(chē)安全技術(shù)的革新方向在哪里？

2021-12-20 21:06:02·  來(lái)源：康明斯  
　
中國(guó)法規(guī)《GB7258機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》以及《GB12676車(chē)用車(chē)輛和掛車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》對(duì)商用車(chē)輔助制動(dòng)提出了明確要求。整車(chē)廠(chǎng)和發(fā)動(dòng)機(jī)公司圍繞
中國(guó)法規(guī)《GB7258機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行安全技術(shù)條件》以及《GB12676車(chē)用車(chē)輛和掛車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》對(duì)商用車(chē)輔助制動(dòng)提出了明確要求。整車(chē)廠(chǎng)和發(fā)動(dòng)機(jī)公司圍繞輔助制動(dòng)需求，研發(fā)了多種的輔助制動(dòng)技術(shù)，在重型卡車(chē)上，最常見(jiàn)的是排氣制動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和液力緩速器。
今天我們請(qǐng)康明斯動(dòng)力鏈技術(shù)大咖-超能技術(shù)俠，來(lái)為大家分享整車(chē)安全技術(shù)及商用車(chē)輔助制動(dòng)的那些事兒！
中國(guó)地形復(fù)雜多樣，平原只占12%，山區(qū)和丘陵占比達(dá)到了43%。因此，在車(chē)輛的實(shí)際使用中，對(duì)輔助制動(dòng)（含液力緩速器、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)）有著明顯的需求。
數(shù)據(jù)顯示，全國(guó)液力緩速器的使用率約為3.3%，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)使用率約為2.1%，綜合起來(lái)輔助制動(dòng)使用率達(dá)到約5.4%。在云南山區(qū)，液力緩速器的使用率約為10%，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)使用率約為7%，綜合起來(lái)輔助制動(dòng)使用率達(dá)到17%。

康明始終關(guān)注整車(chē)安全相關(guān)的技術(shù)開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新，早在1961年就在柴油機(jī)上率先開(kāi)發(fā)應(yīng)用了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)，此后不斷對(duì)該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。
同時(shí)，在動(dòng)力鏈總成方面，康明斯不斷提升輔助制動(dòng)安全性能，提升發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率，開(kāi)發(fā)新的動(dòng)力鏈電控特性，并與整車(chē)其它輔助制動(dòng)方式協(xié)同工作，進(jìn)一步提升整車(chē)行車(chē)安全。
目前，康明斯在動(dòng)力總成方面可提供完善的輔助制動(dòng)技術(shù)，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)、附件協(xié)同控制技術(shù)、與液力緩速器協(xié)同技術(shù)、動(dòng)力鏈加強(qiáng)型輔助制動(dòng)技術(shù)。
康明斯大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)基于49噸重型牽引車(chē)市場(chǎng)有關(guān)輔助制動(dòng)應(yīng)用需求進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析：
結(jié)果顯示，不同區(qū)域?qū)τ谡?chē)輔助制動(dòng)功率需求存在差異，西南山區(qū)對(duì)輔助制動(dòng)的應(yīng)用需求比較明顯，輔助制動(dòng)的功率需求主要在195kW以上。

同時(shí)，康明斯大數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)研究了車(chē)輛使用輔助制動(dòng)時(shí)的車(chē)速分布，數(shù)據(jù)顯示輔助制動(dòng)使用時(shí)車(chē)速主要分布在60-90km/h，尤其集中在70-80km/h；
輔助制動(dòng)功率的統(tǒng)計(jì)顯示，司機(jī)駕駛過(guò)程中，95%情況下使用的輔助制動(dòng)功率小于350kW，最大制動(dòng)功率大約達(dá)到450~500kW。
康明斯早在國(guó)三排放電控發(fā)動(dòng)機(jī)上就率先開(kāi)發(fā)應(yīng)用了皆可博（Jacobs）泄氣制動(dòng)技術(shù)，該技術(shù)一直沿用到國(guó)五階段。
到了國(guó)五排放階段，康明斯針對(duì)整車(chē)液力緩速器又增加了協(xié)同電控技術(shù)，包括巡航協(xié)同控制、冷卻風(fēng)扇協(xié)同控制等技術(shù)，進(jìn)一步提升兼容性和安全性。
國(guó)六排放階段，康明斯開(kāi)發(fā)了獨(dú)有的新一代大馬力缸內(nèi)壓縮制動(dòng)技術(shù)（iBrake），同時(shí)提升了發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比、增壓器效率、優(yōu)化凸輪軸制動(dòng)型線(xiàn)，大幅提升了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率。與此同時(shí)，針對(duì)AMT自動(dòng)變速箱的應(yīng)用，又開(kāi)發(fā)了集成動(dòng)力鏈制動(dòng)技術(shù)，通過(guò)制動(dòng)時(shí)的換擋策略，進(jìn)一步提升整車(chē)輔助制動(dòng)功率。并開(kāi)發(fā)了失效模式下的制動(dòng)輔助技術(shù)LIGO，確保在變速箱失效的情況下安全停車(chē)。

2. 動(dòng)力鏈安全技術(shù)的“三大法寶”
（1）大馬力缸內(nèi)壓縮制動(dòng)技術(shù)（iBrake）
在國(guó)六發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)上，康明斯在4.0-15L平臺(tái)應(yīng)用iBrake技術(shù)。iBrake系統(tǒng)采用壓縮制動(dòng)技術(shù)，相比皆可博泄氣制動(dòng)技術(shù)，具有制動(dòng)升功率更大、結(jié)構(gòu)更緊湊、可靠性更高、成本更低的優(yōu)勢(shì)，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比提升到17-18，渦輪增壓器效率提升到約650，進(jìn)一步提升了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)升功率，其中康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率相比國(guó)五產(chǎn)品提升了20%以上，目前康明斯最新一代15L發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)功率高達(dá)612PS（450kW），處于行業(yè)領(lǐng)先水平。
15L發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率可以完全滿(mǎn)足3%坡度以下丘陵和平原的應(yīng)用，不需要增加液力緩速器，可以滿(mǎn)足在云、貴、川地區(qū)90%的應(yīng)用需求?？偟膩?lái)講，15L發(fā)動(dòng)機(jī)可以滿(mǎn)足絕大多數(shù)條件下整車(chē)輔助制動(dòng)的需求。
（2）輔助制動(dòng)協(xié)同電控技術(shù)
發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和液力緩速器已經(jīng)成為很多重型卡車(chē)的選配，康明斯開(kāi)發(fā)了與之協(xié)同電控技術(shù)。包括冷卻風(fēng)扇協(xié)同控制技術(shù)和巡航協(xié)同控制技術(shù)。
在整車(chē)輔助制動(dòng)開(kāi)啟時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM會(huì)給冷卻風(fēng)扇發(fā)起啟動(dòng)指令，進(jìn)一步增加輔助制動(dòng)功率。液力緩速器開(kāi)啟時(shí)，會(huì)迅速產(chǎn)生大量的熱，流經(jīng)液力緩速器的冷卻液急需散熱，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)ECM會(huì)給風(fēng)扇發(fā)出全結(jié)合指令，從而提高冷卻液散熱能力。
在整車(chē)輔助制動(dòng)開(kāi)啟時(shí)，如果此時(shí)處于巡航控制模式，出于安全的要求，會(huì)退出巡航，確保整車(chē)安全。
（3）集成動(dòng)力鏈制動(dòng)技術(shù)
此外，康明斯還結(jié)合中國(guó)市場(chǎng)的應(yīng)用需求，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和AMT自動(dòng)變速箱進(jìn)行了深度集成，開(kāi)發(fā)了更加完善的集成動(dòng)力鏈制動(dòng)技術(shù)。
  • 智能空擋滑行協(xié)同控制：當(dāng)整車(chē)輔助制動(dòng)開(kāi)啟時(shí)，如果處于空擋滑行模式，發(fā)動(dòng)機(jī)ECM將會(huì)發(fā)送智能空擋滑行退出命令，確保行車(chē)安全。
  • 加強(qiáng)型輔助制動(dòng)換擋策略：當(dāng)整車(chē)輔助制動(dòng)開(kāi)啟時(shí)，變速箱會(huì)降到合適的擋位以提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而提供更高的發(fā)動(dòng)機(jī)輔助制動(dòng)功率。
  • 輔助安全停車(chē)功能LIGO：當(dāng)系統(tǒng)偵測(cè)到ECM和變速箱通訊故障或者變速箱擋位不能分離時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輔助安全停車(chē)功能LIGO就會(huì)激活，通過(guò)油量限值和扭矩限值輔助整車(chē)安全停車(chē)。
  • 發(fā)動(dòng)機(jī)超速保護(hù)功能：在下坡坡度比較大的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)隨著車(chē)速的加快而逐漸提升，有可能出現(xiàn)超出發(fā)動(dòng)機(jī)許可的最高轉(zhuǎn)速，此時(shí)變速箱會(huì)強(qiáng)制升擋而降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，避免發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。
  • 新一代巡航控制技術(shù)：普通巡航功能是發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)司機(jī)設(shè)定的車(chē)速進(jìn)行油量控制，達(dá)到巡航車(chē)速的控制，但是在下坡的坡度較大時(shí)，下坡重力的作用下，發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)不能通過(guò)油量的控制維持目標(biāo)車(chē)速，車(chē)速會(huì)超出設(shè)定的車(chē)速并使得巡航控制失效?？得魉剐乱淮埠娇刂乒δ茉黾恿撕桶l(fā)動(dòng)機(jī)大馬力缸內(nèi)壓縮制動(dòng)技術(shù)（iBrake）協(xié)同的功能，當(dāng)超出設(shè)定的巡航車(chē)速限時(shí)激活發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，始終讓車(chē)輛速度維持在目標(biāo)的巡航車(chē)速范圍。


康明斯根據(jù)中國(guó)實(shí)際道路的條件，持續(xù)開(kāi)發(fā)和提升輔助制動(dòng)安全技術(shù)，將會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力和智能化方面進(jìn)一步升級(jí)輔助制動(dòng)安全技術(shù)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)能力提升和動(dòng)力鏈集成制動(dòng)技術(shù)提升。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)下一代發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)技術(shù)，將進(jìn)一步對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比、渦輪增壓器效率以及凸輪軸制動(dòng)型線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化，提升發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率。
新一代安全控制技術(shù)也在研發(fā)中，將會(huì)結(jié)合地圖數(shù)據(jù)，引入預(yù)見(jiàn)性控制技術(shù)，包括道路限速控制、預(yù)見(jiàn)性制動(dòng)技術(shù)等新一代的動(dòng)力鏈電控技術(shù)。
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