線控技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-11-04
線控技術(shù)的視頻教程
利用在環(huán)技術(shù)（XiL）優(yōu)化轉(zhuǎn)向系統(tǒng) —— 從虛擬測試到真實性能表現(xiàn)
工程師們在集成線控轉(zhuǎn)向等前沿技術(shù)的同時，必須確保轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具備精確的操控性和靈敏的響應(yīng)能力。 在這場60分鐘的免費網(wǎng)絡(luò)研討會上，來自 VI-grade 的專家將展示在環(huán)技術(shù)（XiL，包括模型在環(huán)、軟件在環(huán)和硬件在環(huán)）如何實現(xiàn)虛擬測試、加速研發(fā)進(jìn)程并優(yōu)化轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能。
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線控技術(shù)的實例教程
線控系統(tǒng)中所必需的傳感器、高功率的電機(jī)、高性能的電源，以及硬件冗余等，都大大增加了成本。隨著技術(shù)的進(jìn)步、電子設(shè)備成本的下降，以及其他的技術(shù)手段，如非硬件冗余的容錯控制技術(shù)等，線控系統(tǒng)的成本會逐漸下降。只有成本下降了，線控系統(tǒng)才能在量產(chǎn)車上大范圍應(yīng)用。
四是應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。
實現(xiàn)低成本和高可靠性后，結(jié)合目前的電動化、智能化發(fā)展趨勢，線控技術(shù)的應(yīng)用范圍將越來越廣，對自動駕駛的發(fā)展也會起到有效的推動作用。
二是提高線控技術(shù)的可靠性和安全性。
目前法規(guī)仍然要求轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)必須有機(jī)械連接，不允許使用純線控的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或制動系統(tǒng)，因此盡快提高線控系統(tǒng)的可靠性和安全性，是當(dāng)務(wù)之急。只有實現(xiàn)高度的安全，才能獲得政府部門對完全線控系統(tǒng)的認(rèn)可，才能實現(xiàn)線控技術(shù)在車輛上的全面應(yīng)用。
三是降低成本。
線控系統(tǒng)中所必需的傳感器、高功率的電機(jī)、高性能的電源，以及硬件冗余等，都大大增加了成本。隨著技術(shù)的進(jìn)步、電子設(shè)備成本的下降，以及其他的技術(shù)手段，如非硬件冗余的容錯控制技術(shù)等，線控系統(tǒng)的成本會逐漸下降。只有成本下降了，線控系統(tǒng)才能在量產(chǎn)車上大范圍應(yīng)用。
四是應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。
實現(xiàn)低成本和高可靠性后，結(jié)合目前的電動化、智能化發(fā)展趨勢，線控技術(shù)的應(yīng)用范圍將越來越廣，對自動駕駛的發(fā)展也會起到有效的推動作用。
展開 二是提高線控技術(shù)的可靠性和安全性。
目前法規(guī)仍然要求轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)必須有機(jī)械連接，不允許使用純線控的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或制動系統(tǒng)，因此盡快提高線控系統(tǒng)的可靠性和安全性，是當(dāng)務(wù)之急。只有實現(xiàn)高度的安全，才能獲得政府部門對完全線控系統(tǒng)的認(rèn)可，才能實現(xiàn)線控技術(shù)在車輛上的全面應(yīng)用。
三是降低成本。
線控系統(tǒng)中所必需的傳感器、高功率的電機(jī)、高性能的電源，以及硬件冗余等，都大大增加了成本。隨著技術(shù)的進(jìn)步、電子設(shè)備成本的下降，以及其他的技術(shù)手段，如非硬件冗余的容錯控制技術(shù)等，線控系統(tǒng)的成本會逐漸下降。只有成本下降了，線控系統(tǒng)才能在量產(chǎn)車上大范圍應(yīng)用。
四是應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。
實現(xiàn)低成本和高可靠性后，結(jié)合目前的電動化、智能化發(fā)展趨勢，線控技術(shù)的應(yīng)用范圍將越來越廣，對自動駕駛的發(fā)展也會起到有效的推動作用。
展開 因此亟需研究復(fù)雜交通場景下底盤動力學(xué)域控制對車輛動力學(xué)狀態(tài)的精確感知與預(yù)瞄技術(shù)，探索車輛運行動力學(xué)穩(wěn)定邊界精確量化機(jī)制，消除高復(fù)雜、動態(tài)交通環(huán)境的不確定性。
無疑，自動駕駛是線控底盤的充分條件。
一覽：線控底盤概述
線控技術(shù)（X-By-Wire）源于飛機(jī)的控制系統(tǒng)，其將飛行員的操縱命令轉(zhuǎn)化成電信號通過控制器控制飛機(jī)飛行。
線控汽車采用同樣的控制方式，可利用傳感器感知駕駛?cè)说鸟{駛意圖，并將其通過導(dǎo)線輸送給控制器，控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，實現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向、制動、驅(qū)動等功能，從而取代傳統(tǒng)汽車靠機(jī)械或液壓來傳遞操縱信號的控制方式。
線控底盤主要有五大系統(tǒng)，分別為線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸掛。從執(zhí)行端來看，線控油門、線控換擋、線控空氣懸掛雖然技術(shù)都很成熟了，但最為關(guān)鍵的轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)目前還沒有一套可以適用于L4駕駛的穩(wěn)定的量產(chǎn)產(chǎn)品。
汽車底盤線控技術(shù)特征如下:
▲操縱機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)沒有機(jī)械聯(lián)結(jié)和機(jī)械能量的傳遞；
▲操縱指令由傳感元件感知，以電信號的形式由網(wǎng)絡(luò)傳遞給電子控制器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
▲執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用外來能源完成操縱指令及相應(yīng)的任務(wù)，其執(zhí)行過程和結(jié)果受電子控制器的監(jiān)測和控制。
二進(jìn)宮：線控轉(zhuǎn)向
線控轉(zhuǎn)向，即Steer-By-Wire，能夠無束縛地得到無人駕駛進(jìn)行轉(zhuǎn)彎的指令目標(biāo)輸入和汽車的轉(zhuǎn)向輪的變化之間的關(guān)系，可以控制轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和行駛需要之間的關(guān)系，這樣能夠?qū)囕v進(jìn)行調(diào)節(jié)。其直接掌控著自動駕駛路徑與方向的精確控制。
展開 自動駕駛的發(fā)展離不開毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、車載攝像頭等硬件設(shè)備的道路信息搜集，也離不開深度學(xué)習(xí)、高精度地圖等軟件程序的道路規(guī)劃控制，而為了讓自動駕駛汽車能夠在道路正常、穩(wěn)定地行駛，這就需要線控底盤技術(shù)的加持。線控底盤技術(shù)對于自動駕駛汽車，就像人的手和腳一樣，決定汽車是否可以正常行駛，作為執(zhí)行向的硬件技術(shù)，線控底盤的發(fā)展將決定自動駕駛汽車的發(fā)展。
相對于由懸置系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、排擋踏板系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、輪胎系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等組成的傳統(tǒng)汽車底盤，線控底盤技術(shù)的組成主要為線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控油門、線控懸架等，所謂的線控，簡而言之就是采用電信號的形式來取代機(jī)械、液壓或氣動等形式的連接，從而不需要依賴駕駛員的力或者扭矩的輸入。
隨著汽車智能化發(fā)展，娛樂性的要求也不斷提高，一些游戲也開始植入汽車內(nèi)，讓車主或駕駛員在閑暇時間增加樂趣，如很多賽車類游戲就已經(jīng)在汽車上實現(xiàn)了搭載，主要通過方向盤操作方向，加速踏板及制動踏板控制速度，來控制游戲人物（車輛）的動作，如果還是采用傳統(tǒng)底盤的硬件連接技術(shù)，將會在操作方向盤的過程中影響輪胎的動作，不僅對輪胎有磨損，且由于輪胎與地面的阻力，也會影響游戲的游玩體驗。線控底盤技術(shù)就很好的解決了這個問題，在操控車輛時，線控底盤可以對通過方向盤、加速踏板、制動踏板的狀態(tài)信息進(jìn)行采集，控制車輛的動作，在進(jìn)行娛樂游戲時，可以將方向盤、加速踏板、制動踏板等數(shù)據(jù)信息僅使用到游戲上，從而保護(hù)輪胎的磨損，增加駕駛員的娛樂體驗。線控底盤的出現(xiàn)也讓汽車的控制脫離了硬件控制的局限性，讓信息的傳輸、執(zhí)行的速度得到了更大的提升。對于自動駕駛系統(tǒng)來說，線控油門、線控轉(zhuǎn)向和線控制動這3個技術(shù)尤為重要。
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作為自動駕駛汽車控制單元，線控底盤包括線控轉(zhuǎn)向、線控制動、線控驅(qū)動、線控懸架，其中轉(zhuǎn)向和制動則是面向自動駕駛執(zhí)行端方向最核心的產(chǎn)品，線控制動技術(shù)難度最高，而線控驅(qū)動、線控懸架的技術(shù)相對成熟，但最關(guān)鍵的轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)當(dāng)前適用于L4級以上自動駕駛的穩(wěn)定的量產(chǎn)產(chǎn)品還較少。
一 、概述
簡單介紹一下線控制動是怎么回事，分析線控制動技術(shù)類型、結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點及研究現(xiàn)狀，闡述其功能特點和工作原理。
EHB 系統(tǒng)與 EMB 系統(tǒng)比較
線控制動是汽車技術(shù)門檻較高的領(lǐng)域，全球主要的線控制動廠家是博世、大陸、采埃孚等零部件企業(yè)。EHB 國外廠商技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較成熟，但嚴(yán)格意義講還不適應(yīng)于 L4 自動駕駛，國內(nèi)此項技術(shù)在努力追趕；EMB 還處在研究階段，目前看較難有突破。其中，博世的 iBooster 是典型的直接型 EHB。
基于ADAS技術(shù)、線控底盤技術(shù)及Powerpack一體化等技術(shù)需求的電動助力轉(zhuǎn)向控制器產(chǎn)品，直接關(guān)系著自動駕駛路徑與方向的精確控制，是智能網(wǎng)聯(lián)汽車實現(xiàn)路徑跟蹤與避障避險的關(guān)鍵技術(shù)。
經(jīng)緯恒潤智能轉(zhuǎn)向為滿足自動駕駛L2-L4需求，開發(fā)了具備全冗余技術(shù)的R-EPS，該產(chǎn)品體積小巧，空間布置更為靈活。
畢竟，滑板底盤的核心是線控技術(shù)，有核心技術(shù)的傳統(tǒng)車企和造車新勢力們也完全可以自己研發(fā)，進(jìn)化到用線控技術(shù)和線控底盤。比如，蔚來自己就研發(fā)了ET7智能底盤，除了線控技術(shù)，還有自己的“全棧自研智能底盤域控制器”。
還有個例子，就是長城汽車。去年10月28日長城汽車公開課揭秘了“長城智慧線控底盤系統(tǒng)”，并宣布將于2023年量產(chǎn)。
在這樣的趨勢之下，作為底盤線控技術(shù)的全球領(lǐng)先企業(yè)，德國博世經(jīng)過深入的研究開發(fā)，推出了液壓式線控制動制動助力產(chǎn)品：智能助力器iBooster 。
在博世以后國內(nèi)外市場上又涌現(xiàn)出了新的智能助力器廠家，主流的有大陸、采埃孚和中國企業(yè)拿森和英創(chuàng)匯智等，各個廠家命名不一，但業(yè)界統(tǒng)稱為eBooster。
線控制動時期
線控技術(shù)源于飛機(jī)控制系統(tǒng)，它將飛機(jī)駕駛員的操縱命令轉(zhuǎn)換成電信號，通過電纜直接傳輸?shù)阶灾魇蕉鏅C(jī)。線控技術(shù)最大的優(yōu)勢是響應(yīng)精準(zhǔn)迅速，但是缺點是對大量的電子電氣部件替代了傳統(tǒng)的機(jī)械部件，可靠性受到挑戰(zhàn)，需要相對高昂的成本來降低線控系統(tǒng)的故障率。也正是基于這一點，雖然汽車行業(yè)早在20年代末就對線控技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探索，但是沒有大規(guī)模量產(chǎn)。
在整個過程中，電動汽車采用線控技術(shù)，沒有燃油車的前后傳動軸，因此電機(jī)可以安裝在距離車輪更近的地方，換句話說，對應(yīng)的高低壓線束的安裝可更加緊湊。
3.制動系統(tǒng)差異
燃油車上采用發(fā)動機(jī)和真空泵組合來提供真空助力的制動模塊，但由于電動車沒有發(fā)電機(jī)和啟動機(jī)，也就沒了真空來源，因此，電動汽車的制動系統(tǒng)由電動真空泵給真空制動助力器提供助力。
