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    線控底盤簡介

    發表于:2023-3-02 08:48

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     作者:紅豆沙冰    來源:網絡

      摘要:
      傳統燃油車的底盤系統由驅動、傳動、轉向、制動四部分組成,機械、液壓零部件繁多,結構復雜,無法滿足高階自動駕駛對車輛操控性和主動安全的需求;通過線束傳輸信號+電機直接驅動能實現對執行機構高效、精準的 控制,底盤子系統的電動智能升級驅動線控驅動、線控懸架、線控轉向、線控制動等線控系統的成長。伴隨整車電子電氣架構的集成化升級,對于底盤系統集成化的要求越來越高,底盤域控制器將作為整車“小腦”,進行多執行系統的協同控制,底盤也將由子系統線控化向整個底盤全線控進化,線控底盤系統標準化、模塊化,底盤運算控制集成化、協同化將成為重要發展趨勢。
      線控底盤的發展
      傳統燃油車的底盤系統由驅動、傳動、轉向、制動四部分組成,機械、液壓零部件繁多,結構復雜,無法滿足高階自動駕駛對車輛操控性和主動安全的需求;通過線束傳輸信號+電機直接驅動能實現對執行機構高效、精準的 控制,底盤子系統的電動智能升級驅動線控驅動、線控懸架、線控轉向、線控制動等線控系統的成長。伴隨整車電子電氣架構的集成化升級,對于底盤系統集成化的要求越來越高,底盤域控制器將作為整車“小腦”,進行多執行系統的協同控制,底盤也將由子系統線控化向整個底盤全線控進化,線控底盤系統標準化、模塊化,底盤運算控制集成化、協同化將成為重要發展趨勢。
      線控底盤名詞解釋
      線控底盤包括線控轉向、線控制動、線控懸架、線控油門/驅動、線控換擋等五大子系統,通過電信號代替機械傳動部件,實現對汽車動力輸出的主動控制,符合底盤執行機構標準化、模塊化,運算控制集成化、協同化發展趨勢。因此線控底盤是自動駕駛、電子電氣架構升級、整車電動化、集成化造車綜合催化下的產物,是電動智能浪潮下具有明確前景的黃金賽道線控制動能夠解決新能源汽車真空助力缺失問題;并實現快速制動響應(300ms→120ms),滿足自動駕駛需求,電動化和智能化雙重驅動滲透率提升。
      技術路線:線控制動有 EHB 和 EMB 兩種方案,EHB 成本更低、技術更成熟,預計 5-10 年線控制動仍將以 EHB 為主。EHB 有One Box、Two Box 兩種方案,Two Box 采用分立式的設計,保留 EHB 和 ESP;One Box 集成 ESP軟件,具備集成度更高,成本更低,制動減速度更高等特點,漸成主流。
      線控底盤驅動力
      驅動因素一之自動駕駛:高階自動駕駛要求實現主動動力輸出,驅動線控技術加速落地。傳統底盤系統中,轉向、制動等控制指令由駕駛員發出,液壓/電動等機械連接裝置負責傳導及輔助駕駛員完成執行動作;而線控底盤取消機械、液壓、氣壓等輔助裝置,采用電信號傳遞信息完成制動、轉向燈執行動作,能夠 1)通過傳感器感知駕駛意圖及行車狀況,實現對整車動力輸出的主動控制;2)具備響應速度快和控制精度高的特點,能夠滿足自動駕駛對實時響應的需要。因此,線控底盤技術的引入是為了順應高階自動駕駛的需要,實現汽車底盤的電動化、智能化、包括線控制動技術、線控轉向技術、線控懸架技術、線控油門/驅動技術等四大線控技術。
      線控底盤各個子系統及其工作原理 :
      底盤域控制器是整車“小腦”,是實現線控底盤運算集成化的必要構件。底盤域控制器是包括域主控硬件、操作系統、算法和應用軟件等組成的整個系統的統稱,是一個大的運算平臺,在“中央集成+域控制器”架構下,底盤域控制器將作為汽車“小腦”, 承擔:
      (1)接受上層感知層和決策層的指令;
      (2)建立統一的車輛動力學概率模型,實現多執行系統的優化協同控制;
      (3)將上層決策指令傳遞給各線控底盤子系統 ECU,實現動力控制。底盤域控能夠實現底盤傳感系統整合與信號融合,優化整車功能安全等級與駕乘體驗,是實現線控底盤運算集成化的必要構件。目前,主機廠將更多精力放在“大腦”(智能駕駛域控制器)上,而開發流程較為復雜、調校周期較長的“小腦”(底盤域控制器)更多交由第三方供應商協作完成。
      線控底盤域控架構:
      驅動因素二之電子電氣架構升級:集成式電子電氣架構加速線控底盤技術應用。分布式架構下,制動、轉向、驅動為獨立子系統,由單獨的 ECU分別控制,由于底盤運動執行信號來自駕駛員,各子系統協同需求較低,EPS、ABS、ESP、線控驅動等子系統在分布式 EEA 架構下可獨立應用。隨著整車智能化程度的提升,分布式架構存在各子系統難協同、網絡結構復雜、軟硬件耦合關系強、無法統一 OTA 升級等問題。線控底盤融合各子系統及底盤域控,能有效解決上述問題,實現底盤運動控制運算的集成化、協同化,有望受益電子電氣架構升級實現加速落地。
      驅動因素三之集成化造車:遠期來看,集成化造車要求上下解耦,線控底盤技術是必要技術。展望未來,滑板底盤是集成化造車的集大成者,使得整車制造實現上下裝結構獨立、分體開發,從而有效縮短研發周期、降低造車門檻,有望成為汽車底盤的終極形態。從結構上看,滑板底盤集成底盤所有子模塊,是獨立于上車體的模塊化產品,需要實現機電一體化和控制集中化;宓妆P上下解耦的核心需求要求在執行層面做到自主動力輸出,有望作為終極指引,推動線控技術的開發和應用。
      滑板底盤與傳統底盤主要差異:
      綜合來看,線控底盤是自動駕駛、電子電氣架構升級、整車電動化、集成化造車等因素綜合催化下的產物,是電動智能浪潮下具有發展前景的黃金賽道之一。
      底盤線控化的核心優勢 :
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