汽车底盘电控系统包括什么,汽车底盘上应用了哪些电控系统

首页 > 上门服务 > 作者:YD1662023-10-31 02:53:06

汽车底盘电控系统包括什么,汽车底盘上应用了哪些电控系统(1)

线控底盘技术,自动驾驶基石。

线控底盘实际是对汽车底盘信号的传导机制进行线控改造,以电信号传导替代机械信号传导,从而使其更加适用于自动驾驶车辆。其核心特点在于可实现“人机解耦”,向执行器下发指令的信号源可由人变为自动驾驶系统零部件,并具备高精度、高响应速度等优势。

同时,当自动驾驶功能等级迈向 L4 级及以上时,车辆的行驶将完全脱离人工干预,也即整车执行系统不再具备驾驶员作为安全冗余。因此,为保证整车在无人驾驶过程中的安全性,高阶自动驾驶车辆在执行层的设计中,需要在制动、转向等关键执行环节实现双重甚至多重冗余。而考虑到车内空间、信号传导机制、响应精度等因素,以线控结构替代机械式结构则是实现执行器多重安全冗余的必要条件。

线控底盘自动驾驶必备黑科技

传统汽车的底盘主要由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成,除了支撑汽车的发动机及其他零部件外,还具有接收驾驶员的操作指令,使汽车实现行驶、转向以及制动等功能,是燃油车的重要组成部分。其中,传动系、行驶系、转向系以及制动系四部分相互连通、相辅相成,共同构成了汽车底盘,也构成了线控底盘技术的基础。

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▲机械传动系和行驶系的组成部分

线控底盘的核心特点在于可实现“人机解耦”,同时具备高精度、高安全性、高响应速度等优势。整体而言,线控底盘实际是对汽车底盘信号的传导机制进行线控改造,以电信号传导替代机械信号传导,从而使其更加适用于自动驾驶车辆。

其具体传导过程是将驾驶员的操作命令传输给电子控制器,再由电子控制器将信号传输给相应的执行机构,最终由执行机构完成汽车的转向、制动、驱动等各项功能。在此过程中,由于线控结构替代了方向盘、刹车踏板与底盘之间的机械连接,因而此前将由人力直接控制的整体式机械系统亦变成了操作端和设备端相互独立的两部分,并且设备端不仅可以由人传递的信号操作,也能由其它来源的电信号操作,从而实现“人机解耦”。

此外,由于线控结构之下操作单元和执行单元之间不存在机械能量的传递,因此其响应时间将大大缩短、精度将大幅提升。同时,执行单元使用外来能源执行操作命令,其执行过程和结果受电子控制器的监测和控制,也有利于在遇到紧急工况时保证驾驶员和乘客的安全,因此线控底盘亦具有高安全性的特点。

分拆结构来看,线控底盘由线控换挡、线控油门、线控悬架、线控转向、线控制动五大环节组成。其中,线控油门及线控换挡由于技术难度较低、已于上世纪 90 年代初开始逐步量产上车,且当前渗透率已相对较高(定速巡航即为线控油门的基础应用之一)。相较而言,线控悬架、转向及制动系统,受制于高昂技术壁垒及上车成本,目前整体仍处于量产的初期阶段。根据我们测算,当前线控制动渗透率仅为 3%左右、线控悬架渗透率不足 3%、线控转向几乎尚未实现规模化量产。

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▲线控底盘构成

基于线控底盘“人机解耦、高精度、高安全性”等特点,线控底盘将为实现高阶自动驾驶的必要条件,未来有望逐步取代机械式底盘。自动驾驶功能的实现依赖于感知层、决策层和执行层三部分的协调配合。当自动驾驶发展进程由低阶迈向高阶的过程中,不仅仅需要感知层传感器、决策层主控芯片及算法等的持续升级,对于执行层性能亦将有着更高的要求。

相较于传统机械式底盘,由电信号控制的线控底盘则在响应速度、精度等方面具备更强的优势。同时,当自动驾驶功能等级迈向 L4 级及以上时,车辆的行驶将完全脱离人工干预,也即整车执行系统不再具备驾驶员作为安全冗余。因此,为保证整车在无人驾驶过程中的安全性,高阶自动驾驶车辆在执行层的设计中,需要在制动、转向等关键执行环节实现双重甚至多重冗余。而考虑到车内空间、信号传导机制、响应精度等因素,以线控结构替代机械式结构则是实现执行器多重安全冗余的必要条件。

配合智能汽车三电系统、软硬件架构的升级,滑板底盘或为线控底盘发展的最终产品形态。滑板底盘的概念最早于 2002 年由通用汽车提出,并率先融合到一台名为 Hy-wire 的概念车上。其核心理念在于实现“上下车体解耦 底盘高度集成化”,进而推动车身与底盘的独立开发、独立迭代,并由此加速研发周期和效率、降低研发成本。

线控制动线控底盘增速最快部件

制动技术在保障汽车的流畅操控以及安全上发挥着决定性的作用,并随着工业技术的变革以及汽车行业的发展持续进化。整体来看,制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器四部分组成。从汽车制动系统的升级趋势来看,本质是即是对供能、控制、传动装置电子化升级的过程。

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