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整车安全技术的革新方向在哪里？

2021-12-20 21:06:02·  来源：康明斯  
　
中国法规《GB7258机动车运行安全技术条件》以及《GB12676车用车辆和挂车制动系统技术要求和试验方法》对商用车辅助制动提出了明确要求。整车厂和发动机公司围绕
中国法规《GB7258机动车运行安全技术条件》以及《GB12676车用车辆和挂车制动系统技术要求和试验方法》对商用车辅助制动提出了明确要求。整车厂和发动机公司围绕辅助制动需求，研发了多种的辅助制动技术，在重型卡车上，最常见的是排气制动、发动机制动和液力缓速器。
今天我们请康明斯动力链技术大咖-超能技术侠，来为大家分享整车安全技术及商用车辅助制动的那些事儿！
中国地形复杂多样，平原只占12%，山区和丘陵占比达到了43%。因此，在车辆的实际使用中，对辅助制动（含液力缓速器、发动机制动）有着明显的需求。
数据显示，全国液力缓速器的使用率约为3.3%，发动机制动使用率约为2.1%，综合起来辅助制动使用率达到约5.4%。在云南山区，液力缓速器的使用率约为10%，发动机制动使用率约为7%，综合起来辅助制动使用率达到17%。

康明始终关注整车安全相关的技术开发和创新，早在1961年就在柴油机上率先开发应用了发动机制动技术，此后不断对该技术进行优化升级。
同时，在动力链总成方面，康明斯不断提升辅助制动安全性能，提升发动机制动功率，开发新的动力链电控特性，并与整车其它辅助制动方式协同工作，进一步提升整车行车安全。
目前，康明斯在动力总成方面可提供完善的辅助制动技术，包括：发动机制动、附件协同控制技术、与液力缓速器协同技术、动力链加强型辅助制动技术。
康明斯大数据团队基于49吨重型牵引车市场有关辅助制动应用需求进行了数据分析：
结果显示，不同区域对于整车辅助制动功率需求存在差异，西南山区对辅助制动的应用需求比较明显，辅助制动的功率需求主要在195kW以上。

同时，康明斯大数据团队研究了车辆使用辅助制动时的车速分布，数据显示辅助制动使用时车速主要分布在60-90km/h，尤其集中在70-80km/h；
辅助制动功率的统计显示，司机驾驶过程中，95%情况下使用的辅助制动功率小于350kW，最大制动功率大约达到450~500kW。
康明斯早在国三排放电控发动机上就率先开发应用了皆可博（Jacobs）泄气制动技术，该技术一直沿用到国五阶段。
到了国五排放阶段，康明斯针对整车液力缓速器又增加了协同电控技术，包括巡航协同控制、冷却风扇协同控制等技术，进一步提升兼容性和安全性。
国六排放阶段，康明斯开发了独有的新一代大马力缸内压缩制动技术（iBrake），同时提升了发动机压缩比、增压器效率、优化凸轮轴制动型线，大幅提升了发动机制动功率。与此同时，针对AMT自动变速箱的应用，又开发了集成动力链制动技术，通过制动时的换挡策略，进一步提升整车辅助制动功率。并开发了失效模式下的制动辅助技术LIGO，确保在变速箱失效的情况下安全停车。

2. 动力链安全技术的“三大法宝”
（1）大马力缸内压缩制动技术（iBrake）
在国六发动机平台上，康明斯在4.0-15L平台应用iBrake技术。iBrake系统采用压缩制动技术，相比皆可博泄气制动技术，具有制动升功率更大、结构更紧凑、可靠性更高、成本更低的优势，发动机压缩比提升到17-18，涡轮增压器效率提升到约650，进一步提升了发动机制动升功率，其中康明斯发动机制动功率相比国五产品提升了20%以上，目前康明斯最新一代15L发动机的制动功率高达612PS（450kW），处于行业领先水平。
15L发动机制动功率可以完全满足3%坡度以下丘陵和平原的应用，不需要增加液力缓速器，可以满足在云、贵、川地区90%的应用需求。总的来讲，15L发动机可以满足绝大多数条件下整车辅助制动的需求。
（2）辅助制动协同电控技术
发动机制动和液力缓速器已经成为很多重型卡车的选配，康明斯开发了与之协同电控技术。包括冷却风扇协同控制技术和巡航协同控制技术。
在整车辅助制动开启时，发动机ECM会给冷却风扇发起启动指令，进一步增加辅助制动功率。液力缓速器开启时，会迅速产生大量的热，流经液力缓速器的冷却液急需散热，此时发动机ECM会给风扇发出全结合指令，从而提高冷却液散热能力。
在整车辅助制动开启时，如果此时处于巡航控制模式，出于安全的要求，会退出巡航，确保整车安全。
（3）集成动力链制动技术
此外，康明斯还结合中国市场的应用需求，对发动机系统和AMT自动变速箱进行了深度集成，开发了更加完善的集成动力链制动技术。
  • 智能空挡滑行协同控制：当整车辅助制动开启时，如果处于空挡滑行模式，发动机ECM将会发送智能空挡滑行退出命令，确保行车安全。
  • 加强型辅助制动换挡策略：当整车辅助制动开启时，变速箱会降到合适的挡位以提高发动机转速，从而提供更高的发动机辅助制动功率。
  • 辅助安全停车功能LIGO：当系统侦测到ECM和变速箱通讯故障或者变速箱挡位不能分离时，发动机辅助安全停车功能LIGO就会激活，通过油量限值和扭矩限值辅助整车安全停车。
  • 发动机超速保护功能：在下坡坡度比较大的时候，发动机转速会随着车速的加快而逐渐提升，有可能出现超出发动机许可的最高转速，此时变速箱会强制升挡而降低发动机转速，避免发动机损坏。
  • 新一代巡航控制技术：普通巡航功能是发动机根据司机设定的车速进行油量控制，达到巡航车速的控制，但是在下坡的坡度较大时，下坡重力的作用下，发动机已经不能通过油量的控制维持目标车速，车速会超出设定的车速并使得巡航控制失效。康明斯新一代巡航控制功能增加了和发动机大马力缸内压缩制动技术（iBrake）协同的功能，当超出设定的巡航车速限时激活发动机制动，始终让车辆速度维持在目标的巡航车速范围。


康明斯根据中国实际道路的条件，持续开发和提升辅助制动安全技术，将会在发动机制动能力和智能化方面进一步升级辅助制动安全技术，包括发动机制动能力提升和动力链集成制动技术提升。
研发团队正在研发下一代发动机制动技术，将进一步对发动机压缩比、涡轮增压器效率以及凸轮轴制动型线进行优化，提升发动机制动功率。
新一代安全控制技术也在研发中，将会结合地图数据，引入预见性控制技术，包括道路限速控制、预见性制动技术等新一代的动力链电控技术。
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