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線控底盤的應用
線控底盤的應用:在實現(xiàn)自動駕駛儀控制的過程中會遇到許多問題?;蛘咻斎敕较虮P的位置,比如方向盤的位置?在加速和減速行駛時,節(jié)氣門開度是否隨力而變化?制動時如何控制制動百分比?
信息交互的實現(xiàn)與車輛底盤部件有很大關(guān)系。為了了解自動駕駛控制器與底盤部件之間的信息交互,有必要了解汽車底盤控制部件的工作原理。
線控自動駕駛底盤
為了實現(xiàn)自動駕駛,首先利用傳感傳感器采集道路周圍的環(huán)境信息,包括攝像機、激光雷達、毫米波雷達和超聲波。采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胗嬎銌卧M行計算,中央計算單元用于識別車輛周圍的障礙物和駕駛區(qū)域,進行路線規(guī)劃和控制,將方向盤角度和速度信息制定給底盤執(zhí)行器,以便根據(jù)指令執(zhí)行。
在整個控制過程中,應提高底盤執(zhí)行器的功能,提高系統(tǒng)的響應速度和精度。如果把自動駕駛車輛比作人,那么底盤執(zhí)行器就是我們通常的手感和腳感,用于控制執(zhí)行,是自動駕駛控制技術(shù)的核心組成部分,對整個底盤系統(tǒng)有非常高的要求。
直觀的體現(xiàn)是線控轉(zhuǎn)向,用于控制車輛的方向。在自動換道過程中,往往過于落后甚至偏離車道,導致不安全。然后通過回撥系統(tǒng)將車輛拉回到車道中心。在自動駕駛儀對中或由駕駛員控制的變道過程中,當駕駛員緩慢施加扭矩控制方向盤時,系統(tǒng)很容易搶奪方向盤。
線控底盤與自動駕駛
線控底盤為自動駕駛車輛取消油門踏板、制動踏板和方向盤提供了可行性,其技術(shù)成熟程度影響著自動駕駛的著陸。
根據(jù)《2020年汽車線控底盤行業(yè)研究報告》,對行業(yè)現(xiàn)狀和供應商進行了分析研究。
線控底盤的核心元素包括:線控油門、線控換擋、線控懸掛、線控轉(zhuǎn)向和線控制動。駕駛、制動和轉(zhuǎn)向被認為是影響車輛行駛的關(guān)鍵因素。
圖:驅(qū)動、制動和轉(zhuǎn)向的發(fā)展歷史
目前,線控節(jié)氣門是乘用車的配置,特別是在具有ACC和TCS功能的車輛上,線控節(jié)氣門已成為“標準配置”。由于早期技術(shù)不成熟,線控制動和線控轉(zhuǎn)向(steer by wire)不如傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)好。另外,線控技術(shù)是由驅(qū)動計算機對執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)節(jié)和控制,因此很難明確責任歸屬。各種因素阻礙了它在市場上的普及和推廣。近年來,智能網(wǎng)聯(lián)車輛的快速發(fā)展給線控技術(shù)帶來了新的活力。
近百年來,汽車制動系統(tǒng)經(jīng)歷了從機械到液壓再到電子(ABS/ESC)的演變過程。未來對于L3及以上自動駕駛車型,制動系統(tǒng)的響應時間尤為重要,線控制動響應更快,是實現(xiàn)自動駕駛安全的重要保證。
線控底盤的好處
線控底盤響應速度快,是自動駕駛安全的重要保證。
在自主駕駛汽車感知、決策和控制的三大單元中,傳統(tǒng)汽車工業(yè)的控制是控制執(zhí)行端,包括驅(qū)動控制、轉(zhuǎn)向控制、制動控制等。
自動駕駛的決策是由傳感器根據(jù)實際路況輸出的,這些傳感器都是電信號。因此,有必要對傳統(tǒng)汽車底盤進行線控改造,使之應用于自動駕駛。
自動駕駛線控轉(zhuǎn)向底盤的組成
線控底盤主要有五種系統(tǒng),即線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控換擋、線控油門和線控懸掛。轉(zhuǎn)向和制動是面向自動驅(qū)動執(zhí)行端方向的核心產(chǎn)品,線控制動技術(shù)是其中難實現(xiàn)的。
從執(zhí)行方面來看,雖然線控油門、線控換擋、線控空氣懸架等技術(shù)已經(jīng)非常成熟,但目前還沒有適合L4駕駛的穩(wěn)定量產(chǎn)產(chǎn)品。
線控剎車
近百年來,汽車制動系統(tǒng)經(jīng)歷了從機械到液壓再到電子(ABS/ESC)的演變過程。未來的發(fā)展趨勢將是線控制動。線控制動響應速度快,是自動駕駛安全的重要保證。
線控底盤與原有底盤相比
線控底盤與原有底盤系統(tǒng)的剛性連接相比,線控制動更加靈活,可以降低底盤設計和布局的難度,避免因子系統(tǒng)剛性連接而調(diào)整其他部件的位置,有利于實現(xiàn)底盤模塊化設計。在智能汽車時代,線控系統(tǒng)對機械傳動部件沒有硬約束?;陔娮涌刂茊卧‥CU)的系統(tǒng)控制策略可以更加豐富,從而實現(xiàn)多個底盤子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
智能化推動線控底盤的發(fā)展
智能網(wǎng)聯(lián)汽車是汽車工業(yè)的未來。隨著汽車新四化的提出和政策暖風的頻頻吹來,智能網(wǎng)聯(lián)汽車的發(fā)展迎來了新的機遇。