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舍弗勒发力智能化新赛道,聚焦线控底盘领域
2022-10-9  来源:-  作者:-  访问量:


        自动驾驶汽车需要更加灵活的“手”和“脚”。近年来,汽车智能化加速发展。作为实现智能驾驶特别是高阶自动驾驶的主要执行载体,底盘正朝着机电一体化、控制集成化、智能电动化等主要方向不断进化,线控底盘已是大势所趋。据测算,到2025年,国内线控底盘市场空间有望超过600亿元,年复合增长率超过30%。

       全面布局线控转向

       知名汽车动力总成及底盘系统供应商舍弗勒是较早冲入这一领域的零部件巨头之一,数年来一直在积极向电动化、智能化转型,为未来自动驾驶汽车的智能一体化底盘提供关键技术和产品是其重点业务版块。于舍弗勒而言,线控这项关键技术是让自己在自动驾驶汽车这场战役中赢得技术决胜的先机,并能帮助企业实现动力总成和底盘业务的多样化。资料显示,线控技术主要包括线控制动、线控转向、线控换挡以及线控油门等系统。其中,线控转向作为电动助力转向的升级系统,负责汽车横向运动操控,能够通过机械解耦,提升驾驶手感、灵活性、舒适性和碰撞安全性,进而有效提升整体系统的灵活性、安全性以及轻量化程度,为高阶自动驾驶与智能座舱功能提供了更多的拓展空间。这一领域由于技术壁垒较高,有待进一步突破,目前在汽车产品上的应用非常有限,未来随着高阶自动驾驶的不断普及,市场空间广阔。


       于舍弗勒而言,过去积累的实力非常有助于抓好这一机遇。据悉,舍弗勒线控转向技术已经在市场上应用超过20年,成功应用于乘用车、商用车及无人驾驶车辆,是一项安全可靠的技术。在此基础上,加上企业强大的机电一体化能力,舍弗勒开发了一系列智能线控底盘产品,包括智能后轮转向系统iRWS、用于商用车的电控液压转向统EHPS以及集成90°转向系统的智能线控角模块iCorner等。这些线控转向技术可应用于前轮转向、后轮转向及一系列智能化底盘系统中,助力自动驾驶发展。其中,智能后轮转向系统iRWS是舍弗勒在乘用车转向领域的一款机电一体化产品,能够提高驾乘舒适性和安全性。具体而言,在车辆低速行驶的情况下,当后轮转向与前轮相反时,舍弗勒的智能后轮转向系统可以通过减小车辆的转弯半径,从而大大提高车辆在狭小空间中的灵活性,这在交通拥挤的城市中停车时能发挥很大作用;在高速公路上行驶时,当后轮转向与前轮同向时,可以有效增强车辆行驶的稳定性。


       据介绍,这些功能的实现离不开系统的核心部件,行星滚柱丝杠机构,效率高,体积小,方便在有限的空间安装。此外,系统还经过了噪音优化,特别适用于低噪音的电动汽车。系统的自锁功能能够确保后轮在系统功能失效的情况下保持安全位置,提升车辆行驶安全性。

       助推商用车自动驾驶先行落地

       于线控转向产品而言,目前的主要技术难点集中在机械解耦后的安全冗余(包括机械冗余、液压冗余以及电机冗余等)和转向手感的模拟。作为自动驾驶的承载平台,线控底盘对安全可靠的要求非常严苛。转向作为底盘智能化核心系统之一,对冗余安全提出了更高要求。舍弗勒的重要优势之一就是其线控转向技术采用多重冗余设计,通过了严格的ISO 26262功能安全认证和公共道路安全许可。这一优势在其当前重点开发的满足商用车自动驾驶需求的电控液压转向统EHPS产品中显得格外突出。商用车是自动驾驶落地的先行者和实践者,正迎来重要的发展窗口期。业内普遍认为,线控转向有望先从特定场景,如机场、特定区域的公共交通等切入,再逐步扩展到其他生活场景。舍弗勒专门针对商用车研发了车辆冗余线控转向产品的智能化解决方案——舍弗勒电控液压转向系统EHPS。该系统将传统HPS转向器与舍弗勒智能驱动模块相结合,在实现传统助力转向功能的基础上,又具备了完整的线控转向能力。


       舍弗勒智能驱动模块的一大优点是具有非常高的安全性,以应用于电控液压转向系统中的智能驱动模块PowerPack为例,该驱动模块采用双重安全冗余设计,满足最高功能安全等级ASIL-D要求,并能够实现“失效-可用”功能。将该模块与传统HPS相结合而成的EHPS,在实现传统液压助力转向功能的基础上,又具备了完整的线控转向能力。正是得益于模块化的设计,舍弗勒智能驱动模块具有较高的可集成性及适配性,可以灵活匹配不同规格的商用车转向器。舍弗勒EHPS可以在不改变原车机械布置的情况下实现对转向系统的线控化升级。该系统支持手动和自动驾驶的模式,并且可以在两种模式中实现无缝切换,可大幅降低驾驶者的方向盘操纵力度,减轻驾驶员的工作强度并提高驾驶员的操控感。据悉,舍弗勒EHPS可用于L2及更高级别自动驾驶,为商用车迈向自动驾驶提供了一项关键解决方案。

       聚焦“滑板底盘”核心技术及产品

       不仅是线控底盘系统产品,舍弗凭借其较为出色的电驱技术,还有在供应零部件和系统领域积累的几十年经验,充分发挥自身在机电一体化和控制集成化等方面的优势,提供各种高度集成的解决方案。例如,舍弗勒开发了智能线控转向角模块,这是一个高度集成的车轮驱动单元,由轮毂电机、悬架和线控转向系统等部件组成。该驱动单元可实现全线控功能,包括线控转向、线控制动和线控行驶,还有四轮转向和四轮驱动功能。在驻车模式下,悬架系统可以实现90°的转向角度,即便车辆在狭窄道路上也能有出色的操控表现,可轻松停靠在狭窄空间内,甚至还可以实现原地转向。这一功能在当前拥挤的城市停车、行车场景中大受欢迎。舍弗勒这一产品还有个突出优点,即设计紧凑,适用于一体化底盘系统集成,从而为不同的自动驾驶应用场景打造灵活的车辆平台。在未来智能驾驶车辆上,一体化底盘将成为车辆架构的核心,相关产品的开发将成为整车开发的重点。近两年特别是今年以来,“滑板底盘”备受资本热捧和行业热议。这种专门为电动车设计的集成一体化底盘架构,可以将电池、电动传动系统、悬架、刹车等整合在底盘内,外形类似“滑板”,所以也称为“滑板底盘”。吸引各方关注的重要原因是,“滑板底盘”由于没有传统的发动机和变速箱等嵌入式设备,底盘和车体就可以分别独立开发。不仅大大降低了底盘系统的模具费等成本,也缩短了汽车新品的研发周期,让造车变得简单和高效,也更易于满足消费者的个性化需求。从某种意义上,“滑板底盘”意味着智能电动汽车时代下一种新型平台化生产模式。为了展示其在智能底盘领域的核心能力及对未来交通的愿景,舍弗勒开发了一款线控一体化底盘概念产品,集成了舍弗勒线控底盘关键技术和相关产品。据了解,这一底盘平台集驱动系统、底盘线控系统及底盘运动控制为一体,搭载了舍弗勒智能线控转向角模块,其中集成了舍弗勒轮毂电机,可实现90度四轮独立转向,大大提高了车辆的操控灵活性。一体化底盘采用框架结构,可灵活配置车身,实现不同车辆概念,满足多种自动驾驶场景的应用需求。

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