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自动驾驶知多少-执行控制篇(智能汽车7)

2019-05-27 11:28
小星车言论
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(3)线控制动

其实这个要比以上两个还要难,线控制动最早在F1上有应用,但是价格昂贵,而且差不多行驶2000km左右就得更换,维护成本高。

目前也有一部分车辆上有量产,比如Model S,奥迪R8 e-tron等。不过还是受限于成本和性能,现在主要用在后轮驱动上,前轮还是传统的制动技术。

因为制动技术非常复杂,在ADAS时代,大多数智能技术都集中于制动技术,比如ESP,ACC,AEB等。

线控制动其实就是以电子元件来取代液压或者气压控制单元,现在业界主流成为EHB(electronic hydraulic brake)电子液压制动,EMB(mechanical)电子机械制动两种。

EHB和EMB主要区别在于制动力来源。EHB的制动力是由液压蓄能器来提供,EMB是由电机来提供。来源不同,各有优劣。

(上图是EMB原理)

EHB因为由蓄能器可以连续多次提供制动压力,和传统制动相比,液压制动阀安装位置灵活,比如说安装在靠近制动器位置时,可以缩短管路,减少液压阀的使用,避免过长管路带来的消耗。同时因为与传统制动结构相差不大,所以不需要重新进行系统设计,而且在紧急情况下可以直接向前轮施加制动压力,不需要备用系统。

EMB相比传统液压制动,电信号响应速度快,制动性能得到优化,结构简化,省去复杂液压控制结构,所以维护成本低,此外,电动机驱动的方式便于增加电控功能,便于进行系统改进设计。更重要的是EHB由于技术复杂,所以基本上都是国际巨头控制,所以新兴市场EMB更有竞争优势。

长远来看,EHB是EMB的过渡阶段。像bosch的iBooster,大陆的MK C1以及ZF的IBC都是EHB范畴。

当然EMB劣势也非常明显

(1)线控制动功率受限于电动机功率,很多车内空间有限,所以永磁电动机尺寸受限,因此功率也不高,导致制动力不足。

(2)制动片一直处于高温的工作情况下,同样因为空间问题,在电机选择上必须使用永磁电动机,刹车时,长期高温会导致永磁电动机消磁。

(3)EMB系统有半导体元件被安装在制动片附件,高温对半导体元件是一个非常大的考验。

(4)需要独立驱动电源,12V提供不了所需能量,一般24V或者48V。

(5)线控制动的可靠性还没有得到完全的测试和验证。

3、面对国外技术壁垒,国内怎么办?

最近中美贸易,各种限制华为,海康等等的新闻频出,很多人忧虑,要是也限制波及到汽车行业怎么办?其实就是发展到现在,我们也是一直喊汽车大国,大国不是强国。或许有些悲观,但是至少现阶段汽车行业里的大多数技术,国外还是领先我们的,所以他们不会放弃中国市场。我真心希望我们在汽车行业里多多努力,说句不好听的话,到时候他们限制我们的时候,我们很自豪的说,嘿,我们都有备胎。

但是现在还有点遥远,我们一直在努力。

好了,这些话就不说了,不然又像上次被屏蔽。

回归技术话题。

明明自动驾驶刚起步,为什么国内企业和国外企业在执行控制部分存在如此大的差距呢?

首先,自动驾驶是基于汽车行业发展而来的,国外供应商利用时间积累下的优势。执行控制产品研发讲究工程化,主要依靠数据积累,要经过不停的测试和模型优化。在技术研发层面,至少需要几年时间对一线工程数据进行调试,采集,优化,标定,才能对底盘控制有个初步理解,国外供应商在此方面都有一大批至少拥有20年以上的一线经验工程师,专职持续进行优化迭代。

相比而言,国内供应商相对技术底子薄,大多为生产型供应商。另外国内整体环境相对比较浮躁,技术员工流动性比较大,即使对公司来说,愿意在一个项目上稳定持续投入10年左右的,也非常少。这也是导致在上一代EPS,ABS等技术积累不足的情况下,要想在这一阶段跃升到线控系统,比较困难。

此外,博世,大陆等供应商在感知决策部分也有自己的产品,掌握了摄像头,毫米波雷达,激光雷达等传感器部件和系统,并且不少已经成熟量产,符合车规级要求。靠多年的工程能力和汽车经验,在这次热潮中,虽然2018年中国汽车销量低迷,但是博世等也是收获满满。

当然对国内供应商来说也是有优势的地方。

自动驾驶在国内对应用环境的需求更高,国内比国外跑得快,车厂摆脱国外零部件供应商垄断的意愿也十分强烈。自动驾驶不同部分的关联也在提示着合作的重要性。目前国内也有一些企业在电控制动上进行布局,诸如万向,亚太,万安科技,拓普集团等,主要和国内品牌汽车制造商进行合作开发,在封闭的商用车领域,国内供应商将更有竞争优势。

相信在2020s的上半段,国内很多企业将占有自动驾驶浪潮中的一席之地。

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