飛行汽車有點遠,但飛機上的這項技術被長城用在了汽車上



在燃油車時代,大家經常聊的汽車三大件肯定是:發動機、變速箱和底盤。在電動車時代,三大件變為了:電機、電池和底盤。所以無論對於哪一種驅動形式而言,底盤永遠是汽車中重要的一環。

對於自動駕駛,如今越來越多的人將目光集中在了感知端、決策端,比如:佈滿車身的雷達、攝像頭,以及高算力的自動駕駛晶片。而長城汽車則認為,作為自動駕駛中的執行端,只有將感知、決策和執行做成閉環,才能做出更好的自動駕駛產品。

所以,汽車底盤是時候來一場變革了。

昨天,長城汽車舉辦了一場《長城汽車咖啡智慧 2.0 線控底盤公開課》,我們一起來看看,在這場公開課上長城汽車和我們分享了哪些硬核技術?

到底什麼是線控底盤?

其實聊到「線控底盤」的概念,肯定是要和傳統的底盤結構做一個對比。在傳統底盤中,轉向、制動、油門、換擋和懸架等執行機構,都是通過機械結構連線,來執行駕駛員通過方向盤、踏板、檔杆等部件進行的操作。

而線上控底盤上,在保證安全冗餘的條件下,這些執行機構之間改為了電訊號傳輸指令。與傳統底盤相比,線控底盤節省了機械結構的成本以及空間,提高了駕駛的響應,更實現了未來自動駕駛所需要的「人車解耦」。


長城汽車線控底盤開發高階工程師——孫暉雲在公開課中提到:沒有線控底盤,就沒有辦法更好地實現自動駕駛。所以,長城汽車智慧線控底盤從設計之初就以 L4 級及以上自動駕駛的目標來搭建技術平臺。

長城汽車智慧線控底盤

的核心技術

基於全新的 GEEP 4.0 架構,長城汽車智慧線控底盤整合了線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸掛 5 個核心繫統。

長城汽車平臺架構高階工程師——孫喜冬提到:要實現完整的智慧線控底盤功能,5 個核心繫統缺一不可,其中最重要也最難攻克的就是線控制動系統和線控轉向系統。

長城汽車線控制動系統,採用四輪 EMB 電子機械線控制動。不同於傳統制動系統的是,EMB 電子機械線控制動直接使用電機夾緊摩擦片,替代了以往的 ESP、iBooster、液壓管路和 EPB 四大部件。

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電子機械線控制動可以使制動響應更快,以 100km/h 的時速制動剎停,制動距離可縮短 4.8m。同時還提升了制動能量回收的效率,使得續航里程提升 20%以上。

整體來看,長城汽車線控制動系統有著更快的響應、更高的效率,以及機械部件四合一後獲得了更好的減重。

長城汽車線控轉向系統,徹底擯棄了方向盤與轉向機構之間的傳動軸,由 CANFD 匯流排進行訊號傳遞。以更高階別的自動駕駛場景出發,取消傳動軸之後的方向盤還將支援收折,真正的做到了人車解耦,將未來自動駕駛場景下的汽車定義為「移動的空間」。


為滿足更多使用者的需求,長城汽車線控轉向系統可以實現可變傳動比 9 到 16 範圍內的動態可調,還採用了手感模擬單元來模擬真實路感,保留了駕駛樂趣。


「安全 」與「創新 」共進

線控制動系統和線控轉向系統之所以最難攻克,最重要的原因便是安全。很多研發線控底盤的人都是因為難以突破這一瓶頸。那長城汽車的智慧線控底盤又是如何做到的?


長城汽車線控底盤採用了三冗餘系統來提供多重的安全保障,特別是與駕駛安全相關的線控轉向和線控制動系統。從電源到感測器、控制器、執行器均採用三冗餘備份設計,確保系統功能安全等級保持在最高的汽車安全完整性等級 ASIL D 級。

其實,如今市場上的自動駕駛系統功能安全等級普遍在 ASIL C 級,而長城汽車智慧線控底盤的要求是做最高的 ASIL D 級。那麼,就相當於系統失效概率是 ASIL C 級的 1%,也就是要比比現在最安全的車還要安全 100 倍。

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除此之外,線控底盤核心系統的實現離不開創新,但安全也依舊離不開創新。除了三冗餘系統以外,長城汽車線控底盤還設計了一套跨系統冗餘。在公開課上,長城汽車平臺架構高階工程師——孫喜冬給出了案例:

當轉向系統失效時,線控底盤系統可以通過單個或單側的車輪制動來實現轉向;

當制動系統失效時,線控底盤系統可以通過提高動能回收力度來實現車輛減速……

也就是說,基於長城汽車 GEEP 4.0 架構,線控底盤系統可以靈活地調動每一個核心繫統硬體,來實現跨系統冗餘,進一步提高了安全性。

像 ASIL D 這樣的系統功能安全等級,加上三冗餘備份和跨系統冗餘,長城汽車正是通過「創新」來保障了線控底盤的「安全」。

為什麼叫「智慧 」線控底盤?

在公開課中,長城汽車平臺架構高階工程師——孫喜冬特意分享了「智慧」的含義,長城汽車智慧線控底盤由於人車解耦,可以依託中央控制單元和車輛感測器自行形成各種控制閉環。中央處理單元自主思考或依據人體的輸入訊號作為整車目標參考,來協調控制進行各系統動作分解,實現整車級的自主協調控制。

對此,長城汽車平臺架構高階工程師——孫喜冬還調侃到:有了長城汽車智慧線控底盤,人人都能成為賽車手。

除此之外,長城汽車智慧線控底盤還能提供駕駛風格定製、駕駛感受雲端同步等功能,根據個人賬號繫結後,可以在不同的車型和車輛上使用自己定製的駕駛風格。同時,為了滿足軟體升級的需求,長城智慧線控底盤預留出足夠的硬體能力,以便後續通過 OTA 升級來實現功能迭代和進化。

最後

就像自行車的變速器,從最初的拉線變速器到如今的電子線控變速器;飛機的轉向機構和剎車機構,也從最初的機械連桿、液壓助力,變為如今的線控系統。自行車是為了應對更強的競技場景,減少車身線束。飛機是為了更高效、省力的操控,以及自動領航系統對飛機更精準的控制。

我們生活中的點點滴滴都在經歷著由機械傳動到電訊號傳遞的發展過程,這是數字化、智慧化時代的標誌。

汽車也是如此,更高階別的自動駕駛、更多樣化的出行方式以及更優秀的駕乘表現,這些都是如今汽車所追求的發展目標。而這一切的背後,都離不開線控底盤的發展。

不難發現,未來是屬於線控的,如今長城汽車智慧線控底盤技術將加速這一場「底盤革命」。

小彩蛋

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最後再提一句,在這次《長城汽車咖啡智慧 2.0 線控底盤公開課》的圖片中,我還發現了一個小彩蛋。就是這張:

在這張圖片中,不難發現有一條像「條形碼」一樣的設計元素,看似雜亂但其中好像還有點規律。

如果將黑色塊看做分隔,那麼就會呈現 7 組色塊,每一組都是由綠色和紫色來組成的。再將綠色比作「0」、紫色比作「1」,那麼第一組色塊的程式碼就是「01000111」。

我原本以為這是什麼特殊程式語言,我就去百度了一下,結果竟然……

這竟然是一套 ASCLL 碼,「01000111」代表字母 G。當我把所有色塊都轉換之後,最終出現的結果是「GREATWALL 長城」。

不得不說,「理工男的小溫馨」總是這麼出其不意。

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