李爾欣

常見的線控驅動總成
如今,主流市場上主打ADAS高級輔助駕駛系統,并搭載高算力車載計算平臺的車型正日漸增多,這意味著,汽車行業其實已處于電子時代與智能時代的交界點,并終將全面智能化。
不過,眾所周知,能夠完成自動駕駛是成為智能汽車的必要條件,而實現自動駕駛的前提之一,卻是車載計算平臺可以掌控轉向、驅動、制動乃至減震等來自底盤部件的系列動作。但眼下,為汽車底盤作決策的主角仍是駕駛車輛的人類。因此,需要站在行業的高度,全力推進智能底盤的普及。
可說實話,就目前來看,完全自主運行的底盤仍處于概念階段,在此之前,還是先把已具備主動懸架的傳統底盤變成線控底盤—與人為操作之間機械解耦,僅憑電控指令就能完成相應動作的底盤更為現實。
具體來講,線控底盤通常包括線控轉向、線控驅動,以及線控制動這三大部分。其中,線控驅動部分實際上已相當成熟,例如常見于純電動車的電子油門、自動減速器跟驅動電機所組成的系統就屬于線控驅動。順便一提,近年熱炒的輪轂電機同樣可組成線控驅動系統。
另外,線控制動亦已實現量產。像新能源車常用的BOSCH iBosster輔助制動系統就隸屬線控制動家族中的EHB電子液壓制動系統,可在電量充足時繞開傳統的液壓制動線路,依電控指令實施線控制動操作。若去掉EHB的液壓助力管路,就又可以改造成更適合自動駕駛平臺的EMB電子機械制動系統。而無論EHB還是EMB,都能提供快速、精準的制動效果。

機械硬件極少,且高度集成化的線控底盤

極具拓展性的滑板底盤

部分廠商可能會堅持模塊化架構而不改用滑板底盤

車載計算平臺可賦予滑板底盤更高的“智能”
至于線控轉向,其實也已具備量產條件:現在不僅有量產車廣泛應用EPS電動助力轉向系統,另有多家供應商反復展示過自家的線控轉向解決方案,更有實際配備線控轉向系統的INFINITIQ50車型。但也正是INFINITI Q50的DAS直接主動轉向系統在轉向軸與轉向機斷開物理連接后的表現不夠穩定,反而讓其他車廠對于量產應用線控轉向系統的態度變得相當謹慎。
只是,簡單地在傳統底盤上集齊這三部分,也不過是構成1.0版本的線控底盤而已,距離真正用于自動駕駛的智能底盤仍有相當遠的距離。比如,把電子電氣架構從傳統的分布式換成內部通信帶寬更大的集中式,就耗費數年才初入正軌。至于打造完善、實用的“滑板底盤”,那更是尚在摸索階段。
下一步,還得實現軟件定義底盤,讓底盤具備自我學習和自主控制的能力,并可通過OTA遠程無線升級,讓底盤也能通過更新固件解鎖新技能,同時還得保證足夠的安全冗余,然后,才能真正變成智能底盤。
值得一提的是,未來的智能底盤未必都是固定成型的“平板”。按照車廠劃分等級的慣例,以及智能手機的現狀,屆時同品牌的平板底盤多半會搭配不同性能的車載計算平臺,以分化出規格各異的車系;而即便拿到同款車載計算平臺,各大廠家也會依據品牌基因調校出獨具特色的決策算法。當然,能玩諸如此類花活的前提是,擁有一塊真正實用的智能底盤。
首先要說明的是,Skateboard Chassis滑板底盤并非近年才萌發的新詞。事實上,通用汽車早在2002年發布GM AUTOnomy概念車時,即已提出滑板底盤的概念,并且跟2021年被造車新勢力熱炒的同名物件一樣,AUTOnomy的滑板底盤也是采用新能源動力的線控底盤。
所謂滑板底盤,實則是將底盤的各機械部件與電氣結構分類打包,再平鋪其上的非承載式車架。而為方便跟各式模塊化車身快速結合,此類底盤不僅采用扁平的底盤部件分類模塊,更標配線控轉向、線控制動等線控技術,同時也被迫搭載采用扁平包裝的電池單元。
值得一提的是,盡管大多數信息都表明自動駕駛汽車所用的智能底盤終將采用滑板式結構,但這并不意味著未來所有廠商都會使用滑板底盤方案。至少傳統整車制造商就不會甘愿成為造車新勢力的代工廠或供應商。或許部分廠商反而會選擇繼續優化現有的模塊化架構,而非基于新能源動力重新研發滑板底盤。
不同于通過機械硬件直接操控的原始方式,線控部件的操作信號來自電線。嚴格來講,線控部件的輸入端與輸出端之間應為硬件解耦,二者僅靠電信號來傳遞指令并給予反饋。
而線控技術本身,則是在20世紀60年代率先用于飛機的一項電控技術。此后,汽車行業的各類廠商,以及高等院校的汽車專業實驗室一直在探索如何將線控技術用于量產車。直到2013年INFINITIQ50首發日內瓦車展,才宣告夢想首次得以實現。
可惜,這套DAS直接主動轉向系統在現實中的表現并不足以打消普通人對于線控轉向系統的疑慮。哪怕是面對自動駕駛大趨勢,迫切需要解開方向盤與轉向機之間的硬件連接,以便芯片控制轉向的當下,就連一級供應商也寧愿選擇更加完善的EPS電動助力轉向,而非沒有足夠安全冗余的線控轉向。


顧名思義,講 主動懸架是可以主動產生作用力來配合彈性元件或減振器共同抑制車身震動,從而改善車輛的操控穩定性及乘坐舒適性等主觀駕乘體驗的汽車懸架系統。另外,部分主動懸架還能調節車身高度。
值得一提的是,并非所有主動懸架都能做到既調節彈性元件的剛度,又主動改變減震器阻尼的。例如,凱迪拉克的MRC主動電磁感應懸架就只能通過改變減震筒內磁流體的黏度來調節減振器的阻尼,而螺旋彈簧的剛度則在出廠時即已固定。
自從節能環保跟自動駕駛成為汽車技術發展的大趨勢后,各類主動懸架也開始集成能量回收系統,并增添了新的傳感器用于預測路面狀況,甚至還借助車載計算平臺加入神經網絡獲得學習能力,整體構造相比20世紀80年代首次用于F1賽車時復雜許多。