应用:高安全性线控转向系统
应用领域:车身和底盘技术
创新和优势
技术描述:
完整的线控转向系统还没有在全世界的量产车上使用，是下一代转向系统产品的重点目标。
蜂巢转向研发的高安全性线控转向系统是一套完整的线控转向系统，能够满足L4自动驾驶应用，在电子系统出现任何单点故障后仍能满足全速安全行驶的要求。高安全性线控转向系统，可实现带速转向、主动找正、可变传动比、主动转向、路感可调等功能，支持整车实现L4自动驾驶功能。同时，在未来的车辆应用中，具有功能拓展，如实现个性化转向手感、驾驶习惯自学习、静音方向盘、隐藏式方向盘等功能，提高驾驶舒适性。
蜂窝转向根据量产车的功能、性能和安全性的要求，发展线控系统技术的高安全性转向，主要涉及多执行器协同控制、转向快速跟踪控制、故障安全控制、齿条力估计、路感反馈控制算法、转向稳定性控制等多种前沿转向控制算法。
独特优势:
蜂巢转向研发的高安全性线控转向系统，提高了电子系统任何单点故障后转向系统的可用性。高安全性线控转向系统在传感器、控制器、执行器和电子电气架构四个方面实现至少三个冗余设计，以提高线控转向系统的安全性。
传感器级:采用SAS+TAS(扭矩角传感器)设计。SAS传感器采用CANFD通信接口，手感模拟单元和转向器同时接收方向盘角度信号，用于仲裁驾驶员的驾驶意图。手感模拟单元接收用于仲裁驾驶员驾驶意图的SAS信号，转向器接收由手感模拟单元发送的用于仲裁转向控制信号的SAS信号。TAS传感器采用硬件冗余和信号冗余架构，采用SPC通信接口实现四路扭矩和双向方向盘绝对角度的安全架构，用于手感模拟单元识别驾驶意图。
控制器级:采用两个完全冗余的控制单元，实现舵机电控系统的四冗余设计，在电子系统任意单点故障后仍能达到舵机最大容量75%的输出能力，满足车辆任意工况下的行驶要求。电子系统任一单点故障后，仍具有电子控制系统的三重冗余，车辆可继续行驶，不受速度限制。手感模拟单元采用完全冗余的控制单元，在电子系统出现任何单点故障后，仍能为驾驶员提供正常的转向力。即使手感模拟单元完全失效，驾驶辅助系统也可以用来控制车辆进入安全状态。
执行机构级:采用双绕组电机，每个绕组可以独立输出扭矩。电机具有单一防水性能，并设计有高速特性，以满足线控转向系统快速跟踪的响应特性。
高安全性线控转向取消了转向中间轴，颠覆了传统转向系统的机械和物理连接，利用电信号控制车辆的转向行为。通过取消转向中间轴实现转向系统的机械解耦，从而实现驾驶员与车轮运动控制的解耦、方向盘与转向器的解耦、手感模拟单元与转向器的解耦。
与方向盘转向器解耦，可以实现L4级自动驾驶下的方向盘静音或方向盘隐藏，为驾驶员提供更舒适的空间，以及隐藏方向盘下的车辆碰撞安全。整车还可以实现左右舵车型的平台化设计，无需考虑转向中间轴对布局的影响。随着线控转向技术的发展，异形方向盘将逐渐进入工程师的视野。
手感模拟单元与舵机解耦，通过电信号传递控制指令。电控系统的引入可以规范舵机和手感模拟单元的接口，为域控制、软件SOA和底盘集成控制提供开发平台。线控转向系统为整车提供了标准化的控制接口，有利于整车功能的集成。
应用场景:
可以满足L4智能自动驾驶的相关要求。
未来:
转向系统直接影响车辆的安全性，而传统的转向系统限制了智能车辆的发展。线控转向是未来转向系统发展的必然形式。线控转向系统将在安全性、驾驶性能和智能方面展开技术竞争。线控转向在滑板底盘、车辆运动角度模块化、集成底盘控制、域控制、集中控制、跨系统协同控制等方面具有突出的技术优势。线控转向的物理形式仍然依赖于传统的转向机械结构。随着车辆应用需求的变化，物理形式也会发生变化，比如四轮独立转向。
线控转向是无人驾驶的基石，是转向行业的技术制高点。随着汽车辅助/自动驾驶技术的发展，线控转向将逐步进入市场应用，也将带来转向系统的技术革新。线控转向未来的发展空间主要分为两部分:
一是L3自动驾驶场景应用，提升车辆操控性、安全性和舒适性；
第二，L4/L5自动驾驶场景应用，提升车辆智能、协调控制和舒适性。
线控转向系统将在未来3-5年内投放市场，搭载率将逐年提高。预计到2030年，线控转向的搭载率将占高档自动驾驶汽车的40%，预计产值将超过100亿，市场前景广阔。蜂巢转向研发的高安全性线控转向系统专注于安全性，为用户提供车辆行驶安全保障。高安全性线控转向系统是长城汽车智能线控底盘的一部分。完成了带速度转向、主动找正、齿条端保护、可变传动比、路感反馈的开发。根据蜂巢智能转向的战略规划，2023年起将逐步实现线控后转向、线控前转向、线控四轮转向、线控四轮独立转向的产品量产。
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