在燃油車時代,大家經常聊的汽車三大件肯定是:發動機、變速箱和底盤。在電動車時代,三大件變為了:電機、電池和底盤。所以無論對于哪一種驅動形式而言,底盤永遠是汽車中重要的一環。
對于自動駕駛,如今越來越多的人将目光集中在了感知端、決策端,比如:布滿車身的雷達、攝像頭,以及高算力的自動駕駛芯片。而長城汽車則認為,作為自動駕駛中的執行端,隻有将感知、決策和執行做成閉環,才能做出更好的自動駕駛産品。
所以,汽車底盤是時候來一場變革了。
昨天,長城汽車舉辦了一場《長城汽車咖啡智能 2.0 線控底盤公開課》,我們一起來看看,在這場公開課上長城汽車和我們分享了哪些硬核技術?
到底什麼是線控底盤?其實聊到「線控底盤」的概念,肯定是要和傳統的底盤結構做一個對比。在傳統底盤中,轉向、制動、油門、換擋和懸架等執行機構,都是通過機械結構連接,來執行駕駛員通過方向盤、踏闆、檔杆等部件進行的操作。
而在線控底盤上,在保證安全冗餘的條件下,這些執行機構之間改為了電信号傳輸指令。與傳統底盤相比,線控底盤節省了機械結構的成本以及空間,提高了駕駛的響應,更實現了未來自動駕駛所需要的「人車解耦」。
長城汽車線控底盤開發高級工程師——孫晖雲在公開課中提到:沒有線控底盤,就沒有辦法更好地實現自動駕駛。所以,長城汽車智慧線控底盤從設計之初就以 L4 級及以上自動駕駛的目标來搭建技術平台。
長城汽車智慧線控底盤的核心技術基于全新的 GEEP 4.0 架構,長城汽車智慧線控底盤整合了線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸挂 5 個核心系統。
長城汽車平台架構高級工程師——孫喜冬提到:要實現完整的智慧線控底盤功能,5 個核心系統缺一不可,其中最重要也最難攻克的就是線控制動系統和線控轉向系統。
長城汽車線控制動系統,采用四輪 EMB 電子機械線控制動。不同于傳統制動系統的是,EMB 電子機械線控制動直接使用電機夾緊摩擦片,替代了以往的 ESP、iBooster、液壓管路和 EPB 四大部件。
電子機械線控制動可以使制動響應更快,以 100km/h 的時速制動刹停,制動距離可縮短 4.8m。同時還提升了制動能量回收的效率,使得續航裡程提升 20%以上。
整體來看,長城汽車線控制動系統有着更快的響應、更高的效率,以及機械部件四合一後獲得了更好的減重。
長城汽車線控轉向系統,徹底擯棄了方向盤與轉向機構之間的傳動軸,由 CANFD 總線進行信号傳遞。以更高級别的自動駕駛場景出發,取消傳動軸之後的方向盤還将支持收折,真正的做到了人車解耦,将未來自動駕駛場景下的汽車定義為「移動的空間」。
為滿足更多用戶的需求,長城汽車線控轉向系統可以實現可變傳動比 9 到 16 範圍内的動态可調,還采用了手感模拟單元來模拟真實路感,保留了駕駛樂趣。
「安全 」與「創新 」共進
線控制動系統和線控轉向系統之所以最難攻克,最重要的原因便是安全。很多研發線控底盤的人都是因為難以突破這一瓶頸。那長城汽車的智慧線控底盤又是如何做到的?
長城汽車線控底盤采用了三冗餘系統來提供多重的安全保障,特别是與駕駛安全相關的線控轉向和線控制動系統。從電源到傳感器、控制器、執行器均采用三冗餘備份設計,确保系統功能安全等級保持在最高的汽車安全完整性等級 ASIL D 級。
其實,如今市場上的自動駕駛系統功能安全等級普遍在 ASIL C 級,而長城汽車智慧線控底盤的要求是做最高的 ASIL D 級。那麼,就相當于系統失效概率是 ASIL C 級的 1%,也就是要比比現在最安全的車還要安全 100 倍。
除此之外,線控底盤核心系統的實現離不開創新,但安全也依舊離不開創新。除了三冗餘系統以外,長城汽車線控底盤還設計了一套跨系統冗餘。在公開課上,長城汽車平台架構高級工程師——孫喜冬給出了案例:
當轉向系統失效時,線控底盤系統可以通過單個或單側的車輪制動來實現轉向;
當制動系統失效時,線控底盤系統可以通過提高動能回收力度來實現車輛減速……
也就是說,基于長城汽車 GEEP 4.0 架構,線控底盤系統可以靈活地調動每一個核心系統硬件,來實現跨系統冗餘,進一步提高了安全性。
像 ASIL D 這樣的系統功能安全等級,加上三冗餘備份和跨系統冗餘,長城汽車正是通過「創新」來保障了線控底盤的「安全」。
為什麼叫「智慧 」線控底盤?在公開課中,長城汽車平台架構高級工程師——孫喜冬特意分享了「智慧」的含義,長城汽車智慧線控底盤由于人車解耦,可以依托中央控制單元和車輛傳感器自行形成各種控制閉環。中央處理單元自主思考或依據人體的輸入信号作為整車目标參考,來協調控制進行各系統動作分解,實現整車級的自主協調控制。
對此,長城汽車平台架構高級工程師——孫喜冬還調侃到:有了長城汽車智慧線控底盤,人人都能成為賽車手。
除此之外,長城汽車智慧線控底盤還能提供駕駛風格定制、駕駛感受雲端同步等功能,根據個人賬号綁定後,可以在不同的車型和車輛上使用自己定制的駕駛風格。同時,為了滿足軟件升級的需求,長城智慧線控底盤預留出足夠的硬件能力,以便後續通過 OTA 升級來實現功能叠代和進化。
最後就像自行車的變速器,從最初的拉線變速器到如今的電子線控變速器;飛機的轉向機構和刹車機構,也從最初的機械連杆、液壓助力,變為如今的線控系統。自行車是為了應對更強的競技場景,減少車身線束。飛機是為了更高效、省力的操控,以及自動領航系統對飛機更精準的控制。
我們生活中的點點滴滴都在經曆着由機械傳動到電信号傳遞的發展過程,這是數字化、智能化時代的标志。
汽車也是如此,更高級别的自動駕駛、更多樣化的出行方式以及更優秀的駕乘表現,這些都是如今汽車所追求的發展目标。而這一切的背後,都離不開線控底盤的發展。
不難發現,未來是屬于線控的,如今長城汽車智慧線控底盤技術将加速這一場「底盤革命」。
小彩蛋最後再提一句,在這次《長城汽車咖啡智能 2.0 線控底盤公開課》的圖片中,我還發現了一個小彩蛋。就是這張:
在這張圖片中,不難發現有一條像「條形碼」一樣的設計元素,看似雜亂但其中好像還有點規律。
如果将黑色塊看做分隔,那麼就會呈現 7 組色塊,每一組都是由綠色和紫色來組成的。再将綠色比作「0」、紫色比作「1」,那麼第一組色塊的代碼就是「01000111」。
我原本以為這是什麼特殊編程語言,我就去百度了一下,結果竟然……
這竟然是一套 ASCLL 碼,「01000111」代表字母 G。當我把所有色塊都轉換之後,最終出現的結果是「GREATWALL 長城」。
不得不說,「理工男的小溫馨」總是這麼出其不意。
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