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線控底盤(pán)與自動(dòng)駕駛
線控底盤(pán)為自動(dòng)駕駛車(chē)輛取消油門(mén)踏板、制動(dòng)踏板和方向盤(pán)提供了可行性,其技術(shù)成熟程度影響著自動(dòng)駕駛的著陸。
根據(jù)《2020年汽車(chē)線控底盤(pán)行業(yè)研究報(bào)告》,對(duì)行業(yè)現(xiàn)狀和供應(yīng)商進(jìn)行了分析研究。
線控底盤(pán)的核心元素包括:線控油門(mén)、線控?fù)Q擋、線控懸掛、線控轉(zhuǎn)向和線控制動(dòng)。駕駛、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向被認(rèn)為是影響車(chē)輛行駛的關(guān)鍵因素。
圖:驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向的發(fā)展歷史
目前,線控節(jié)氣門(mén)是乘用車(chē)的配置,特別是在具有ACC和TCS功能的車(chē)輛上,線控節(jié)氣門(mén)已成為“標(biāo)準(zhǔn)配置”。由于早期技術(shù)不成熟,線控制動(dòng)和線控轉(zhuǎn)向(steer by wire)不如傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)好。另外,線控技術(shù)是由驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,因此很難明確責(zé)任歸屬。各種因素阻礙了它在市場(chǎng)上的普及和推廣。近年來(lái),智能網(wǎng)聯(lián)車(chē)輛的快速發(fā)展給線控技術(shù)帶來(lái)了新的活力。
近百年來(lái),汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)歷了從機(jī)械到液壓再到電子(ABS/ESC)的演變過(guò)程。未來(lái)對(duì)于L3及以上自動(dòng)駕駛車(chē)型,制動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間尤為重要,線控制動(dòng)響應(yīng)更快,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛安全的重要保證。
關(guān)于線控底盤(pán)的知識(shí)
關(guān)于線控底盤(pán)的知識(shí)。在能源、環(huán)保、安全等因素的驅(qū)動(dòng)下,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向是電動(dòng)化、智能化、輕量化,底盤(pán)系統(tǒng)有望受益。在電氣化方面,每輛車(chē)新能源電池盒產(chǎn)品價(jià)值高達(dá)3000-5000元;在智能化方面,線控剎車(chē)和線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的單車(chē)價(jià)值分別在2500元和4000元左右;在輕量化方面,鋁合金控制臂、副車(chē)架的價(jià)格,轉(zhuǎn)向節(jié)、制動(dòng)鉗等產(chǎn)品價(jià)格近5000元。2025年,市場(chǎng)總空間約763億元,年均復(fù)合增長(zhǎng)23%。中國(guó)百利、頂配集團(tuán)、華宇汽車(chē)在電氣化、智能化、輕量化領(lǐng)域布局,有望繼續(xù)受益。
線控底盤(pán)在無(wú)人駕駛車(chē)中的應(yīng)用
線控底盤(pán)在無(wú)人駕駛車(chē)中的應(yīng)用。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由電子控制單元、轉(zhuǎn)向力矩傳感器、動(dòng)力馬達(dá)和減速機(jī)構(gòu)組成。其原理是當(dāng)駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí),扭矩傳感器檢測(cè)方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向和扭矩,并將電壓信號(hào)傳輸給ECU。ECU計(jì)算扭矩傳感器檢測(cè)到的信息,并向電機(jī)控制器發(fā)送指令,使電機(jī)輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力扭矩,從而產(chǎn)生動(dòng)力助力。根據(jù)助力電機(jī)的安裝位置,EPS系統(tǒng)可分為轉(zhuǎn)向軸助力、齒輪助力和齒條助力三種類(lèi)型。
在EPS上開(kāi)發(fā)了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。與EPS相比,SBW具有冗余功能,可以獲得比EPS更快的響應(yīng)速度。對(duì)于L3及以上的自動(dòng)駕駛汽車(chē),其中一些將與駕駛員的控制分離。因此,自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制精度、可靠性等提出了更高的要求。只有線控轉(zhuǎn)向才能滿足要求,這將成為未來(lái)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
EPS和SBW的區(qū)別是什么?
SBW取消了方向盤(pán)與方向盤(pán)的機(jī)械連接,利用傳感器獲取方向盤(pán)角度數(shù)據(jù),然后通過(guò)ECU計(jì)算輸出驅(qū)動(dòng)力數(shù)據(jù),利用電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)。EPS根據(jù)駕駛員的角度增加轉(zhuǎn)向力。
線控制動(dòng)=線控制動(dòng),這是困難也是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。
線控底盤(pán)技術(shù)
面對(duì)這一困難和現(xiàn)狀,云樂(lè)創(chuàng)造性地提出了“通用全線控底盤(pán) 定制功能上裝載”的無(wú)人駕駛汽車(chē)研發(fā)模式。基于團(tuán)隊(duì)多年的軍事或民用無(wú)人機(jī)研發(fā)經(jīng)驗(yàn),采用整車(chē)規(guī)格設(shè)計(jì)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了“車(chē)身底盤(pán)”與整車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分離的設(shè)計(jì)思想,無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)和控制算法集成封裝在整車(chē)控制底盤(pán)中,配備高精度動(dòng)態(tài)控制軟件,實(shí)現(xiàn)了高度模塊化、集成化和通用化,并開(kāi)放了通信協(xié)議和控制接口。通過(guò)承載不同的功能模塊,可以快速實(shí)現(xiàn)不同功能的無(wú)人駕駛汽車(chē)的開(kāi)發(fā),“讓無(wú)人駕駛汽車(chē)的開(kāi)發(fā)如同搭積木一樣容易”,實(shí)現(xiàn)無(wú)人車(chē)的無(wú)人機(jī)流動(dòng)和無(wú)人配送車(chē)輛等多功能無(wú)人車(chē),無(wú)人巡邏車(chē)、無(wú)人零售車(chē)、無(wú)人清潔車(chē)應(yīng)用廣泛。
目前,云樂(lè)已經(jīng)形成了全尺寸(1-5m)、全續(xù)航(100-300km)、滿載(300kg-5000kg)、全功率(3-150kw)、全配置(四輪轉(zhuǎn)向、四輪驅(qū)動(dòng)等),是國(guó)內(nèi)一一家實(shí)現(xiàn)如此大范圍全尺寸底盤(pán)產(chǎn)品的企業(yè)。