線傳控制(X-by-wire)將取代機械式結構,成為智慧汽車操控系統的新骨幹。目前,全球一線車廠均積極研發線傳控制技術,藉由車載網路讓各部系統直接由行車電腦控制,以免除傳統機械式方向盤轉動柱、煞車與換檔機制,促進車輛朝智慧、節能及輕量化邁進,並擁有更多安全價值。
工研院IEK機械與系統研究組資深研究員蕭瑞聖認為,線傳控制系統已是開發智慧汽車的關鍵技術之一,往後在車內系統的應用將逐漸擴大。 |
工研院IEK機械與系統研究組資深研究員蕭瑞聖表示,智慧汽車不僅須搭載車載資通訊(Telematics)平台,提供更多影音娛樂或聯網加值功能;更要落實節能、智慧操控體驗,才能名副其實。此即促使線傳控制系統隨之興起,透過感測器及車載網路快速、精準的傳遞電子訊號,再經由行車電腦控制油門、煞車及轉向等系統,可望取代車輛大部分機械構造。
據了解,線傳控制係透過控制器區域網路(CAN Bus)、FlexRay等車載網路通訊協定技術,收集各個感測器資訊再傳回行車電腦,藉以打造新一代非機械式汽車控制系統。如此一來,不僅能改善汽車操控性、安全性,還可大幅簡化內部系統結構、零組件及線束,有助縮減汽車製造成本與提升維修效率。
蕭瑞聖透露,現階段賓士(Mercedes-Benz)、豐田(Toyota)、寶馬(BMW)及保時捷(Porsche)等車廠均競相投入研發線傳控制系統。其中,BMW及賓士已在高階車種導入線傳煞車控制(Brake-by-wire)系統,直接由行車控制電腦連結電子液壓制動器(Actuator)執行煞車功能,可精簡傳統煞車系統的機械連桿、油壓系統零組件,減輕汽車重量,同時亦能降低煞車耗能、失效機率及組裝時間。
與此同時,豐田、保時捷則開發線傳駕駛控制(Throttle-by-wire)系統,透過感測器將油門踏板變動訊號輸入行車控制電腦,再經油耗、廢氣排放與行車狀態的整體考量,即時控制油門開度,以達到節能效果。
至於通用(GM)與福斯(Volkswagen)亦發展線傳轉向(Steer-by-wire)系統,由行車電腦直接控制輪胎轉動,避免傳統機械構造層層耗損引擎動能。蕭瑞聖強調,運用線傳轉向技術,可移除車內的方向盤轉動柱,進一步減少數十公斤重量,並避免車禍撞擊時,駕駛人因猛烈碰撞轉動柱而造成嚴重傷害,有助智慧汽車的設計更趨完善及人性化。
蕭瑞聖認為,新一代線傳控制系統將刺激車用電力電子元件、感測器及演算技術的需求大增,未來在智慧汽車加速發展的驅動下,勢將帶動汽車電子的龐大應用商機。儘管線傳控制系統目前多在高階車款上實現,但汽車電子供應商看準此一市場大餅,均已與國際品牌車廠展開密切合作,預期近1~2年將有更多相關設計出爐,並逐步從高階車款向中低階領域延伸。