長城汽車底盤研究院線控底盤開發總師/菲格科技開發主任工程師 董苗靜
曾經,汽車于我們而言只要可以實現裝拉貨物,從一個地點輸送到另一個地點,就是一種驚喜。但是汽車行業發展非常快,時至今日,若哪家的汽車產品僅僅只能實現裝拉貨物,就已經變得非常落伍。
結合時勢,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人,還是汽車零部件生產商與支持零部件產業的業界同仁都提出了嚴苛的挑戰。
需求總是推動著人類歷史的發展,同樣汽車用戶的需求也是推動著汽車業界的發展。傳統液壓或者機械動力已經不足以支撐讓汽車實現更智慧、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境。如此,也對電子架構提出了極大的挑戰。過去電子架構使用分模塊,其不利于更好的協同統一。而在未來,對于電子架構必然是需要協調指揮。因此,電子架構對于其域融合,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,故對底盤技術的發展,直接影響了用戶的舒適度,底盤需要非常地平穩,其對懸架和制動是要有要求的。
智能駕駛對底盤系統的需求
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,以人為主不需要協同參與的,L2級別有了輔助的系統,比如ACC自適應循環,自動泊車,自動剎車系統,這些都是比較局限性的輔助系統。而到了L3級別汽車就能實現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,也不會讓駕駛者戰戰兢兢地去行駛,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,自動駕駛技術是面向L4及L5的狀態,也是現在國內汽車業界所有從業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的方案和思路。首先是線控制動,其次是線控轉向,之后是線控懸架。其都將以電動化為基礎,底盤五大系統由大腦統一協同控制。長城汽車因此推出的智慧線控底盤由一個大腦協調五個系統,實現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。
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,讓系統的反應也會更快。如此,其系統響應性增速之后,制動距離變短,在制動方面會就有更大優勢。在轉向影響方向和路徑選擇上,也無需現有固定的傳動比,其可以在一定范圍內動態可調整。
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調的控制。
三,高安全。即從電源、傳感器、執行器、控制器都有冗余備份的系統,具有多重安全保障。即使轉向失靈,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向。制動去幫助轉向,若制動失效,此時還有電源產生阻力矩,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OTA軟件升級,可實現不停車軟件升級,硬件平臺化、頭腦升級。
兩大核心,提供長城方案
在五大系統里,懸架、油門、換擋已經趨于成熟,而制動和轉向是五大系統中非常重要的兩大核心技術,仍在開發當中。
董苗靜以長城汽車推出的產品方案以制動與轉向兩個為主進行介紹,
第一個核心是轉向系統。因為轉向采取線控,從而取消了傳統軸,如此在信號響應方面是非常優秀。另外轉向上,對于軸距非常大的車在轉彎時,轉向非常困難,對于高速行駛的汽車而言,若用力去制動極易發生漂移,故需要在轉向方面更靈活,長城汽車在主動后輪轉向也彌補了這一缺陷。此外,減速結構是蝸輪蝸桿,驅動模式是齒輪齒條,這些協同控制實現主動后輪轉向,實現四輪轉向。
第二個核心是制動系統,長城汽車旗下的精工菲格推出的EMB(電子機械制動系統),取消了原有的制動系統,包括ESP,EPB,管路,使電控軟件和ECU實現了三合一集成化。
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,其變得非常環保,并解決了制動液回收這一難題,在產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品里,有以下幾方面特點,制動可以幫助轉向,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,助推汽車智能化發展。