長城汽車底盤研究院線控底盤開發(fā)總師/菲格科技開發(fā)主任工程師 董苗靜
曾經(jīng),汽車于我們而言只要可以實現(xiàn)裝拉貨物,從一個地點輸送到另一個地點,就是一種驚喜。但是汽車行業(yè)發(fā)展非??欤瑫r至今日,若哪家的汽車產(chǎn)品僅僅只能實現(xiàn)裝拉貨物,就已經(jīng)變得非常落伍。
結(jié)合時勢,研判趨勢
如今用戶對主機廠提出了更多的要求,要求更舒適、操控更好,在這些新需求之下,不論是對于汽車行業(yè)人,還是汽車零部件生產(chǎn)商與支持零部件產(chǎn)業(yè)的業(yè)界同仁都提出了嚴苛的挑戰(zhàn)。
需求總是推動著人類歷史的發(fā)展,同樣汽車用戶的需求也是推動著汽車業(yè)界的發(fā)展。傳統(tǒng)液壓或者機械動力已經(jīng)不足以支撐讓汽車實現(xiàn)更智慧、更舒適,為滿足汽車的新需求,首先就要助推汽車電動化。
液壓和機械動力其傳輸速率過慢,并且機械過多是硬連接。故其無法適應自動駕駛所需要的環(huán)境。如此,也對電子架構(gòu)提出了極大的挑戰(zhàn)。過去電子架構(gòu)使用分模塊,其不利于更好的協(xié)同統(tǒng)一。而在未來,對于電子架構(gòu)必然是需要協(xié)調(diào)指揮。因此,電子架構(gòu)對于其域融合,集中化,集成化,模塊化提出新需求。
汽車可以擁有很多裝飾,但底盤是最能夠代表汽車特點的基礎,故對底盤技術(shù)的發(fā)展,直接影響了用戶的舒適度,底盤需要非常地平穩(wěn),其對懸架和制動是要有要求的。
智能駕駛對底盤系統(tǒng)的需求
國際汽車委員將自動駕駛汽車分為五個等級,L1是最初的級別,以人為主不需要協(xié)同參與的,L2級別有了輔助的系統(tǒng),比如ACC自適應循環(huán),自動泊車,自動剎車系統(tǒng),這些都是比較局限性的輔助系統(tǒng)。而到了L3級別汽車就能實現(xiàn)部分或者限定場所的駕駛。
面向L4級別,目前的自動駕駛技術(shù)其還是限定了一些場景,并不是完全的開放,其操作設計域還是有一定的限制。如果以后在行駛過程中,遇到了緊急情況,L4智能駕駛汽車就可以幫助駕駛者解決一些問題,也不會讓駕駛者戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地去行駛,某種程度上而言,也可以意味著車主有了自己的專有司機。
最后是L5級別,即真正達到自動駕駛的極限。此時,自動駕駛技術(shù)是面向L4及L5的狀態(tài),也是現(xiàn)在國內(nèi)汽車業(yè)界所有從業(yè)人員所面臨的一個課題。
董苗靜分享了長城汽車對于智能底盤研發(fā)的方案和思路。首先是線控制動,其次是線控轉(zhuǎn)向,之后是線控懸架。其都將以電動化為基礎,底盤五大系統(tǒng)由大腦統(tǒng)一協(xié)同控制。長城汽車因此推出的智慧線控底盤由一個大腦協(xié)調(diào)五個系統(tǒng),實現(xiàn)汽車前后左右上下六個自由度的控制。
智慧線控底盤新定義
長城汽車認為線控底盤應該是具備了五大方面的特質(zhì)。
一,高性能。電動化取代液壓和機械動力是大勢所趨,在電信號傳遞這些能量就可以讓動力速度變得非常快,讓系統(tǒng)的反應也會更快。如此,其系統(tǒng)響應性增速之后,制動距離變短,在制動方面會就有更大優(yōu)勢。在轉(zhuǎn)向影響方向和路徑選擇上,也無需現(xiàn)有固定的傳動比,其可以在一定范圍內(nèi)動態(tài)可調(diào)整。
二,有思想。就像人類分析事件一般,首先智能底盤能收集到信息來分析判斷決策,通過自身收集的信息,通過中央控制處理器或者人體輸入的信息作出正確的判斷,判斷之后就要作出自主協(xié)調(diào)的控制。
三,高安全。即從電源、傳感器、執(zhí)行器、控制器都有冗余備份的系統(tǒng),具有多重安全保障。即使轉(zhuǎn)向失靈,此時也可以控制分配四個輪子上的制動力,進而進行比較正確的轉(zhuǎn)向。制動去幫助轉(zhuǎn)向,若制動失效,此時還有電源產(chǎn)生阻力矩,幫助我們降低車速。多冗余讓智能汽車變得更安全。
四,有個性。有智慧的線控底盤應用以后,用戶可以從云端下載屬于自身專屬的駕駛風格,這樣就可以保留原先的駕駛風格,換了車也有人車合一的感覺。這個車也可以自學習駕駛習慣來更好的為用戶服務。
五,可成長。即可以實現(xiàn)OTA軟件升級,可實現(xiàn)不停車軟件升級,硬件平臺化、頭腦升級。
兩大核心,提供長城方案
在五大系統(tǒng)里,懸架、油門、換擋已經(jīng)趨于成熟,而制動和轉(zhuǎn)向是五大系統(tǒng)中非常重要的兩大核心技術(shù),仍在開發(fā)當中。
董苗靜以長城汽車推出的產(chǎn)品方案以制動與轉(zhuǎn)向兩個為主進行介紹,
第一個核心是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。因為轉(zhuǎn)向采取線控,從而取消了傳統(tǒng)軸,如此在信號響應方面是非常優(yōu)秀。另外轉(zhuǎn)向上,對于軸距非常大的車在轉(zhuǎn)彎時,轉(zhuǎn)向非常困難,對于高速行駛的汽車而言,若用力去制動極易發(fā)生漂移,故需要在轉(zhuǎn)向方面更靈活,長城汽車在主動后輪轉(zhuǎn)向也彌補了這一缺陷。此外,減速結(jié)構(gòu)是蝸輪蝸桿,驅(qū)動模式是齒輪齒條,這些協(xié)同控制實現(xiàn)主動后輪轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向。
第二個核心是制動系統(tǒng),長城汽車旗下的精工菲格推出的EMB(電子機械制動系統(tǒng)),取消了原有的制動系統(tǒng),包括ESP,EPB,管路,使電控軟件和ECU實現(xiàn)了三合一集成化。
此外,長城汽車取消了液壓管路,沒有液壓管路后在汽車底盤也非常容易布置。當沒有制動液冷后,其變得非常環(huán)保,并解決了制動液回收這一難題,在產(chǎn)品里面它是更容易推廣,更容易配置。
值得一提的是,長城汽車推出的最新制動產(chǎn)品里,有以下幾方面特點,制動可以幫助轉(zhuǎn)向,可以遠程控制,支持駕駛模式自學習等。
智慧底盤必然是要把產(chǎn)品奉獻給主機廠,奉獻給所有對汽車有更高需求的用戶,助推汽車智能化發(fā)展。