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NewTech∣长城汽车L4级及以智慧线控底盘
作者: 风向标 来源: 高工智能汽车 日期: 2021年10月30日

2021年6月29日,长城汽车全球首次发布面向未来L4级及以上自动驾驶所开发智慧线控底盘,其中线控制动系统是全球首个实现量产的电子机械线控制动系统;另外线控转向系统是全国首个支持L4+自动驾驶的线控转向系统。
 
在日前举行的长城汽车咖啡智能2.0智慧线控底盘公开课上,展示了这个具备独立思考判断和自我控制的智慧线控底盘,是如何拓宽智能驾驶的边界,并给智能驾驶带来更大的想象空间。
 

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一、自动驾驶需要智慧的线控底盘
区别于传统底盘的机械式连接,线控通过线(电信号)的形式,将驾驶者甚至ECU决策出的操控信息经过传感器转变为电信号快速高效传输至执行机构,可以提升整个车身对于获知操控决策后的动态执行效率。
 
人车解耦后的线控底盘,可以依托中央控制单元和车辆传感器自行形成各种控制闭环。中央处理单元自主思考或依据人体的输入信号作为整车目标参考,来协调控制进行各系统动作分解,实现整车级的自主协调控制。
 
这才是未来汽车自动驾驶得以实现的基础。
 
线控底盘主要有五大系统,分别为线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂。其中,对于自动驾驶系统来说,最重要也最难攻克的就是线控制动系统和线控转向系统。
 
长城汽车智慧线控底盘基于GEEP 4.0全新电子电气架构,完全整合了线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门、线控悬挂5个核心底盘系统,涵盖车辆前后左右上下六个自由度的运动控制,囊括所有底盘驾驶动作。达成了1个大脑协调5大系统实现六个自由度控制的优异表现。
 
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该底盘系统从电子机械线控制动、转向器、电机、模拟器、控制器等核心硬件到包括整个软件系统,全部由长城汽车自主完成设计,拥有全部自主知识产权。该技术将于2023年正式投入商业应用。
 
在自动驾驶完全实现之前,在未来很长一段时间都将是人车共驾时代,除了高级别自动驾驶功能的实现,更极致的用户体验和更舒适的驾驶感受,将是车型和品牌的核心竞争力。
 
这个过程中,长城汽车智慧线控底盘的优势便能体现出来。
 
比如在线控转向系统方面,对于L3及以上的自动驾驶汽车来说,部分会脱离驾驶员的操控,因此自动驾驶驾驶控制系统对于转向系统等要求控制精确、可靠性更高;其次线控制动系统执行信息由电信号传递,制动压力响应更快,才能满足高级别自动驾驶系统的制动要求。
 
长城汽车智慧线控底盘实现人车完全解耦后,其线控转向系统彻底摈弃了转向器与转向管柱之间的转向传动轴,改为由私有CANFD完成系统内信号传递,使得转向比不再固定不变,可以在9-16之间主动调节或自由设置。
 
因此可以通过对方向盘回馈、转向传动比调节、制动力度以及悬挂软硬阻尼等调节,来实现驾驶风格的定制化,带来更加多元化与个性化的驾驶体验。
 
还可实现驾驶感受云端同步即使换车依然可以保留驾驶风格,从云端下载即可;同时智慧底盘还可以自学习用户驾驶习惯,实现人车合一的驾驶感觉。
 
智慧线控底盘支持转向传动比可以随工况、驾驶模式动态调整,更轻松适应更多驾驶场景;用户还可以自定义用车及生活场景,创造无限精彩可能。
 
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在L3级及以下的智能驾驶辅助中,人与自动驾驶系统切换过程中,存在人车争夺车辆控制权的矛盾,如紧急情况下,需要大力扭转方向盘实现车辆控制权切换完成转向动作。
 
而对于长城汽车智慧线控底盘而言,人与自动驾驶系统不存在冲突,控制权切换更为顺畅。
 
而在性能方面,首先电信号取代传统机械、液压等结构,在轻量化方面实现了10%的减重;制动响应时间由430ms减少至80ms,100km/h-0制动距离缩短4.8m;车辆操控性能得到全面提升;以上各方面的升级还将带来能量回收系统的提升,续航里程提升超20%。
 
二、三冗余设计+跨系统冗余,安全性提升百倍
对于L3级别以上的自动驾驶系统来说,安全绝对是最基础也是最核心的一环。
 
传统纯机械式控制虽然效率低,但可靠性高;线控技术虽然适用于自动驾驶,但同时也面临电子软件的故障所带来的隐患。
 
在业内人士看来,线控底盘真正的难点在于如何保证安全。比如电子ECU故障的风险以及失效冗余备份等问题。
 
这需要线控底盘经过技术持续迭代和积累,同时需要在于驾驶安全前相关的系统关键部件和功能上具备双重甚至多重的安全冗余,确保在任何一个节点失效后都有备份的方案来确保安全。
 
长城汽车智慧线控底盘采用多重安全保障,特别是与驾驶安全强相关的线控转向和线控制动系统,从电源到传感器、控制器、执行器均采用三重备份设计,即三冗余系统。
 
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相较市面主流的全冗余系统(双冗余),长城汽车智慧线控底盘不只多了一重安全保障,即便在最极端情况下,三套系统全部失效,还有跨系统冗余系统,确保系统功能安全等级保持在最高的汽车安全完整性等级ASIL-D级,相较主流的ASIL C级产品,安全性提升百倍。
 
例如,当转向系统全部失效时,能通过线控制动系统对两侧车轮施加不等的制动力,使两侧车辆形成转速差,从而实现转向动作;再比如,当三冗余线控制动全部失效时,能够通过提高动能回收力度来实现车辆减速等。

(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:Jack)

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