活动丨2023年量产,长城汽车线控底盘有哪些独门技术?
提到高阶自动驾驶,大家想到的往往都是用了多少摄像头、有没有激光雷达、芯片算力是多少,事实上这些都是集中于感知和决策层面。而自动驾驶想要真正完成闭环,在完成了感知和决策后,必须还要能聪明、可靠地执行。
此时,线控底盘的重要性就凸显了出来。在传统汽车上,这是决定汽车行驶的部分,要求绝对可靠;而在智能汽车上,所有的行驶部件又需要全部电控化,以实现纯机械所不可能完成的智慧。
一个底盘上,有转向、制动、换挡、油门和悬架,其中油门是最早实现线控的系统,转向也曾在某些车型上进行过线控的探索。而真正能够让整个底盘全部实现线控,并且能够在量产车型上落地的,长城汽车将可能是全球首个。
今年6月的长城汽车科技节上,咖啡智能2.0智慧线控底盘正式发布。近日,长城汽车通过一场公开课,进一步展示了这一完全自研线控底盘的具体技术,并宣布将在2023年实现量产。
而在线控底盘中,有两个要素是我们最为关注的:如何实现全线控?如何实现最可靠?
在传统燃油车时代,油门已经是全电子控制,电动车的换挡多数时候也只是控制电机正反转,悬架也已经有很多通过电控实现刚度与阻尼可变的技术。
所以,线控底盘最难攻克的,就剩下了线控制动与线控转向。
长城汽车智慧线控底盘,基于其GEEP4.0全新电子电气架构,通过一个中央控制器对转向、制动、换挡、油门、悬架五大执行系统进行控制。
提到线控转向,大家可能会想到英菲尼迪Q50L,这款车型在它的高配车型上,搭载了DAS线控转向技术。但是在Q50L上,这项技术一方面仍带有很强的试验性质,另一方面并没有充分发挥线控之后高自定义性的优势。
长城汽车的线控转向系统,开发目标一方面是为了满足高阶自动驾驶的需求,另一方面则是为了能够实现千人千面的操控乐趣。在线控状态下,转向器和转向管柱之间的传动轴被取消,完全由私有CANFD完成转向信号的传递,因此方向盘可以完全与路面振动隔绝,还可以在自动驾驶状态下实现收折。
同时,线控转向的转向比不再是固定的,能够在9-16之间自定义或是自动根据车辆行驶状态调节。而且,转向的手感也可以根据不同的喜好实现自定义,每个驾驶爱好者理论上都能找到最满意的模拟手感。
而长城汽车的线控制动系统,则是全球首个量产的电子机械线控制动系统。在此之前,行业中已有采用液压系统的线控制动系统,但长城汽车这套系统的区别在于,它是直接使用电机进行制动摩擦片的夹紧,而不再需要液压系统中的ESC、iBooster、电子驻车、液压管路等部件。
相比而言,长城汽车的电子机械线控制动系统,拥有更高的控制精度和更快的响应速度,同时因为部件的减少也会有明显的减重效果。
线控转向和线控制动的实现,是长城汽车线控底盘最重要的技术创新,也意味着长城汽车线控底盘真正实现了人车完全解耦。这既能满足高阶自动驾驶状态下,车辆执行层面所有的自由度与动作都能完全受控,同时还可以个性化匹配不同用户、不同场景下的驾驶特性,更能通过整车级OTA持续升级功能、不断进化。
对于日后的高阶自动驾驶而言,长城汽车线控底盘将是重要的基石。
如果说,电子控制中有10行代码是为了实现功能,那么可能就会有100行代码是为了确保这项功能的稳定与可靠。对于线控底盘,更是如此。
尤其是对转向、制动这类对乘员安全至关重要的执行部件而言,必须要能在常规电动失效的紧急情况下,依然要保证车辆不失控,安全地执行驾驶员或者中央控制器下达的指令。
在这点上,长城汽车线控底盘采用了涵盖电源、传感器、控制器、执行器的三重备份设计。甚至还能在三套系统全部失效的最极端情况下,用跨系统冗余系统确保安全。
在行业采用的ISO26262《道路车辆功能安全标准》中,确定了四种ASIL汽车安全等级——A、B、C、D,其中D代表系统安全的最高等级,而制动和转向应当都是必须要达到ASIL D级的系统,而巡航则一般是ASIL C级系统。
相比市面上主流的双冗余系统,长城汽车线控底盘的三冗余系统配合跨系统冗余设计,能够让安全等级保持在最高的ASIL D级。而D级和C级在可靠性上的差距,可能会达到100倍。
比如,如果转向系统全部失效,长城汽车线控底盘能够通过线控制动对两侧车轮施加不等大制动力,使车辆产生转向力矩,从而实现转向动作。再比如,如果制动系统失效,长城汽车线控底盘则能通过提高动能回收力度降低车速。
所以,线控底盘之所以能够量产,不是因为它有多么丰富的功能,而是因为它足够稳定、足够可靠、足够安全,才能真正投放市场。
近几年,在各家新势力铺天盖地的宣传下,我们对高阶自动驾驶的关注,都放在了高算力芯片、激光雷达、高精地图这些方面,也无意中形成了自动驾驶=高感知能力的错觉。但事实上,高阶自动驾驶是感知、决策、执行的闭环,任一环节拖了后腿,这个环就无法成形。
而长城汽车在完成了组织架构的调整后,对产业链的垂直整合能力也得到了质的提升,线控底盘的推出与计划量产,也是其中的一个表现。在瞄准未来汽车电动化、智能化的方向上,长城汽车无论是整车还是零部件,这种全盘自研的思路,近年来已经逐渐显露。当整零关系因为产业变革而面临重塑时,长城汽车的这一模式,可能会在未来竞争中展现出独特的优势。