面向車身輕量化的線控底盤平臺

孫輝
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底盤是汽車的重要組成部分之一,主要包括傳動系統、行駛系統、制動系統和轉向系統等。目前,在能源、安全和環保等因素的不斷推動下,國內外汽車產業正在朝著電動化、智能化、網聯化、輕量化的方向發展,隨著汽車領域的不斷發展、用戶對車輛的需求不斷提高,線控技術順理成章地被引入到了汽車領域中,底盤系統將有望實現革新。

關于底盤文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

汽車一般由發動機、底盤、車身、電氣等主要部分組成,其中底盤是指汽車上由傳動系統、行駛系統、轉向系統和制動系統等部分的組合,其功能包括支承、安裝汽車車身、發動機及其它各部件及總成,形成汽車的整體造型,承受發動機動力,保證車輛正常行駛等。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

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關于線控技術文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

線控技術簡稱“Drive-by-wire或X-by-wire”,它最早應用于航空領域,來自于飛機的飛行控制系統。它將飛行員執行的操作轉換為弱電信號,再通過該弱電信號來控制強電的執行機構實現相應的飛行控制。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

簡單來說就是,用導線(電信號)的形式取代了機械、液壓、氣壓等形式的連接,而不需要依賴駕駛員的力輸出或扭矩的輸出。該技術減少了復雜的機械連接,使車輛整體的質量更輕,降低了能耗和制造成本,并且控制更加的方便快捷,還可以引入計算機輔助控制系統,為智能汽車、無人駕駛汽車的發展鋪平了道路。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

關于線控底盤文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

線控系統有五個主要的子系統,分別是線控油門、線控轉向、線控制動、線控懸架、線控換擋。其中線控轉向和線控制動又是未來發展的重點和難點。未來具有線控底盤的汽車從某種意義上來說,它的車身更多的是承載能力,并不具備行駛的功能,而線控底盤作為中間角色,來執行整個計算后的結果。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

例如PIXLOOP線控底盤,它提供了全面、強大而且開放的API接口,兼容主流的自動駕駛系統,是專門為自動駕駛開發者打造的線控底盤。文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

電動化推動線控底盤發展文章源自好焊孫輝博客 http://www.4863x.com好焊孫輝-http://www.4863x.com/weldgyzb/cailiaogyi202411469.html

在電池成本下降、產品技術提升等因素的推動下,全球電動車產銷量快速增長,電動化已成為全球汽車產業的發展方向。這也為底盤相關零部件帶來新的發展機遇。對比一下傳統燃油車和新能源汽車的底盤系統,我們會發現,傳動系統發生了較大變化,制動系需要將機械真空泵替換成電子真空泵,行駛系和轉向系基本一致,此外還需要新增電池盒等零件。

簡單來說,沿用傳統底盤的設計進行改造,雖然開發難度小、開發成本低、開發周期短,但是模塊集成化較低、總體布置的難度較大,因此急需一種電動車專用的底盤平臺,可以滿足電動車設計更優化、集成度更高、性能更卓越的要求,線控底盤的出現可以更好地滿足這樣的要求。

相較于原有底盤系統的剛性連接,線控制動更加柔性化,可以降低底盤設計和布局難度,避免因為子系統剛性連接而調整其他部件位置,有利于實現模塊化底盤設計。在智能汽車時代,線控系統沒有機械傳遞部件中的硬約束,基于電子控制單元(ECU)的系統控制策略可更加豐富,從而實現對底盤多個子系統的協同控制。

智能化推動線控底盤發展

智能網聯汽車是汽車產業的未來,伴隨著汽車新四化的提出、政策暖風頻頻吹動,智能網聯汽車的發展迎來了新的機遇。智能汽車的感知識別、決策規劃、控制執行三個核心系統中,與底盤相關的主要是控制執行,那么就需要對傳統汽車的底盤進行線控改造以適用于自動駕駛。而且,整個智能系統對線控底盤的需求隨著芯片處理系統、以及多傳感器深度融合、深度學習的發展在逐漸的上升。

線控技術是自動駕駛的基石。對于自動駕駛系統來說,線控油門、線控轉向、線控制動這三個子系統尤其重要。尤其是L3級別及以上等級的自動駕駛汽車,部分或全程都會脫離駕駛員的操控,因此對于智能駕駛控制系統的需求將會迅速提高。

在傳統汽車上,沒有過多的傳感器,沒有過多精密的電子設備,且它們與底盤之間也沒有過多的干擾;但對于智能汽車而言,由于其需要眾多的傳感器進行環境感知和與之相匹配的線束,那勢必會涉及到汽車底盤與智能傳感器的裝調。

線控底盤是自動駕駛與新能源汽車中間的一個結合點,它是實現無人駕駛的關鍵載體。在自動駕駛還沒有爆發之前,很少有人提到線控底盤這個概念。但是現在很多純電動汽車的底盤已經具備了部分線控功能。隨著自動駕駛的發展,線控底盤也得到了一個比較好的發展機遇,多種形態的高級別輔助駕駛或自動駕駛對線控底盤的需求也在增加。像蔚來ES6、理想ONE以及小鵬G3等車型都配備了一定程度的高級別輔助駕駛,它們都需要底盤具有一定的線控功能。拿制動系統來說,先進輔助駕駛或更高級的自動駕駛需要制動系統具備快速主動加壓和精確控壓的能力。傳統的ABS不具備主動增壓功能,ESP/ESC具備主動增壓功能但增壓速度無法滿足自動駕駛的需求。所以,線控制動系統就顯得尤為重要。

模塊化推動線控底盤發展

基于模塊理念進行技術協同是平臺開發的最新發展形勢。奧迪率先提出以模塊為基礎的MLB,并通過大眾MQB深化并推廣模塊化開發的理念。在汽車制造業中,模塊是具有某種特定結構和功能的通用部件的組合。進一步說,模塊是用于組成車輛上的各大系統的,基于功能性進行劃分的,具備標準接口的通用獨立的部件組合。我們可以這么定義模塊:由基礎部分、可變部分和專屬部分構成,具備幾何、性能及接口屬性,典型特征為具有通用性,互換性和相對獨立性。通過對模塊屬性創造性的進行幾何和性能雙維度的解耦與重構,形成標準化,系列化和規范化的規則,從而設計出具有帶寬的差異化產品。

輕量化推動線控底盤快速發展

根據2016年發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》所述,汽車底盤系統核心零部件的輕量化技術主要方向包括懸架系統的鋁合金控制臂、鋁合金副車架,轉向系統的鋁合金轉向節、鋁合金轉向系統殼體及支架,制動系統的鑄鋁制動鉗,行駛系統的鋁制車輪等。可以看出,底盤輕量化的潛力巨大。

除了電動化和智能化,在燃油車油耗和電動車續航里程等因素推動下,輕量化是汽車產業另一個重要的發展方向。燃油經濟性也一直是消費者購車時關注的焦點。但是傳統發動機的油耗改進是有限的,往往多種措施疊加起來的節油量不足以支撐為了節油所增加的零部件成本問題。而對于電動車來講,為了增加續航里程,廠商往往通過增大動力電池容量的方式來改善,帶來的問題就是容量越大,整車重量越大,兩者成正相關。采用了輕量化技術的電動車則不一樣,在相同續航里程下,它減少了電池的數量,也降低了電池成本。可以看到,油耗和續航切切實實地推動了汽車輕量化的發展。

線控底盤相較于傳統底盤,解決了傳統底盤技術中液壓系統結構和控制復雜,存在泄露隱患等問題,摒棄了駕駛員人機操縱界面與相應的執行機構之間的機械連接,而采用導線的方式進行柔性連接,大大簡化了底盤的結構布置與生產制造工藝,達到了輕量化的目的。

全矢量線控底盤

全矢量控制(FVC)汽車是典型的過驅動系統:每個車輪都具有驅動、制動、轉向和懸架4個獨立的操控部件,且具備獨立的電子電控系統,線控底盤域控制器作為整個底盤的主控模塊,負責整車的動力學控制和4個電動輪的動態協調,實現驅動-制動-轉向-懸架一體化的多功能電動輪系統。

博主現就職于深圳市鴻栢科技實業有限公司, 從事焊接設備營銷推廣及銷售工作15年,擁有豐富的行業經驗及資源,致力于中國汽車焊接設備營銷推廣,歡迎廣大汽車制造焊接工藝與車身新材料連接技術研究的朋友們一起探討新技術、新設備。??
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