2022汽车半导体生态峰会演讲实录|德科智控王豪:线控转向在智能底盘中的算法解析及应用-环球热讯
以“智链未来 本立而道生”为主题的“2022张江汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”由《中国汽车报》社主办,张江高科、爱集微、浦东新区投资促进二中心承办,11月7日-8日在上海张江科学会堂隆重举行。
本届峰会邀请了以半导体为核心的全球智能网联汽车生态链企业高管、知名分析师与投资机构、中外行业大咖参加,瞄准新智能汽车与能源汽车技术前沿,就科创+产业+金融进行深度交流,为汽车半导体产业发展贡献智慧和力量。同时,通过趋势分享、前沿技术碰撞、投资逻辑解读以及全球汽车电子博览会,共同探讨全球巨变下的汽车半导体产业链发展,为业界充分展示汽车电子最新发展成果与趋势,打造国际化一流汽车半导体领域展示平台。
其中,在11月7日举办的“智能底盘专场”,天津德科智控股份有限公司董事长兼总经理王豪做了题为《线控转向在智能底盘中的算法解析及应用》的精彩演讲,以下内容为现场演讲实录:
【资料图】
王豪:感谢有这个机会。我今天分享的是线控转向在智能底盘中的算法解析及应用。
天津德科智控股份有限公司 董事长兼总经理 王豪
德科重点是做线控转向,深耕了20年的时间。我的汇报是三个方面,主要是从线控底盘发展的趋势、线控底盘的需求以及线控转向的系统和控制策略,以及德科在线控转向上的应用。
线控底盘随着汽车的发展阶段而发展,从传统汽车到智能汽车,底盘部分从传统的底盘到智能底盘,到电动底盘的时候底盘上的零部件有一个很大的需求,即智能底盘在转向制动方面的需求更强大。
从L0到L2这个阶段,基本上还是属于以方向盘为主的时代,L3实际上是一个划时代的里程碑,到了L3这个级别以后人工的参与度就会大大降低,所以现在L2到L3这样的级别,实际上大家都在准备着怎么能够从L2晋级到L3。
转向部分也是一样,从L2这个级别来说可靠性包括安全的要求以及成本的要求可能没有那么高,但是要进阶到L3以后,整个转向系统的成本、控制器包括性能等提出了更大的要求。实际上到L4、L5对于转向系统的级别会下降很多,难度也会下降很多,但是它的可靠性是没有任何问题。从它的成本、开发的难度会下降很多,所以L3目前在转向系统是一个大的里程碑。
线控转向包括执行层,执行层和决策层是双向的链接,在执行端既要接收到决策层转向的意图,而且执行层要把执行的信息回传到决策层。执行层开发周期很长,要求也很复杂。
这幅图是整个线控底盘发展的历程,分为两个阶段,2025、2030,2025线控转向达到了量产级别,到2024年车道保持和车道偏离预警要处于标配的状态,2025年完全的线控转向要实现量产。目前为止,完全的线控转向国内还没有实现量产。
目前EPS占到整个绝大部分的份额,EPS和SBW有这样的一个特别好的区别,EPS本身现在发展相对来说比较成熟,对于线控转向来说它有自己的优势,但是也面临很多挑战。
从目前来看,国内的法规对线控转向还是提了很多的希望,包括现在发展过程中,从法规层面以及从现在国家的标准层面都给了很多的支持。这也是对线控转向的利好。
还需要解决两个问题,第一是可靠性及安全性的问题,因为这个产品只是去掉了一个连接轴,实现了一个全线控,所有的系统从一个单系统可能变成一个双系统,所有信息的传递可能由单系统变成一个双系统,对于整个的可靠性提出了相当大的要求,同时带来成本的压力。简单测算,普通的一个线控转向的成本是传统成本的3倍到4倍,这也是下一步实现量产如何解决的关键因素。
线控转向本身产品包括两部分,一部分是转向模块,另一部分是执行模块。原来从转向模块到执行模块这边是一个机械的连接轴,方向盘转弯的时候通过机械连接轴可以带动轮胎执行轴的转向。现在就把中间这段去掉以后,上面和下面实现完全的物理解耦,产品立马就变得复杂起来。带来很大好处的同时它也对设计、控制带来了很大的挑战。
这个系统在车上的应用最少会产生六大优势,这个系统因为缺少机械连接实现了完全的物理解耦,算法变得很复杂。
第一,是位置和位置型双向控制策略,这个产品首先有力矩手感模拟转角以及执行端的转角,这两个转角之差进入到一个控制器当中,通过这个控制器来控制助力电机,实现下轮的转向,同时下轮电机的电流会通过控制器反馈到路感电机实现整个路感的模拟。
这一个控制器可以实现两个功能,一是方向盘转弯时下面的转向执行模块可以实现转向,二是通过下面转向以后,整个的力矩反馈到上面,可以实现上面方向盘的感觉,看似简单,实则不简单。
为了解决手感不精准问题,研制了力和位置型的传感器,整个的控制系统分成两方面,基本原理是通过角度的偏差解决转向随动的问题,通过直接齿条的力反馈到路感电机,然后把齿条力传递到路感电机中,实现手感的模拟。
为了解决控制的不确定性,引入了一个力的反馈,把手感电机力矩传感器引入到路感控制器,这样路感从转向的反馈力以及到力矩传感器之间进行一个交合,通过这样的方式彻底解决问题。
再介绍德科。德科是国内领先的智能驾驶一级供应商,专注线控底盘特别是线控转向的研究20年,应该是国内第一批最早从事EPS的企业。电机、电控和传感三大核心技术完全自研,这也可能是在行业当中唯一一家掌握了三大核心技术。同时对客户的响应速度很快,特别是三大技术对客户的响应包括方案的对接,样品的打造以及量产的支持,德科有很大的优势。
今天分享的就这么多,谢谢大家。
(注:以上速记内容未经本人确认)