8月8日,新上市的瑞虎8新能源冠軍版用上了線控制動(dòng)系統(tǒng),8月下旬將上市的吉利睿藍(lán)7搭載了線控制動(dòng)系統(tǒng),將在9月上市的新款特斯拉Model 3也新增線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)……線控技術(shù)作為汽車智能化電動(dòng)化的技術(shù)支撐之一,正逐漸出現(xiàn)在越來越多的新車型上。如同汽車上其他新技術(shù)一樣,安全始終是備受關(guān)注的焦點(diǎn)。有人認(rèn)為,線控技術(shù)取消了機(jī)械傳導(dǎo)裝置,制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、底盤涉及整車安全性能,改由線控方式傳導(dǎo),總感覺在安全性上會(huì)打折扣。那么,線控技術(shù)安全性究竟如何?是否存在一些尚待解決的瓶頸?如何更好地提升線控技術(shù)安全性?帶著這些行業(yè)和消費(fèi)者普遍關(guān)心的問題,記者對(duì)相關(guān)整車及零部件企業(yè)、行業(yè)專家、消費(fèi)者作了采訪調(diào)查。
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企業(yè):保障安全持續(xù)改進(jìn)
所謂線控技術(shù),簡而言之即主要以導(dǎo)線柔性連接代替原來的機(jī)械、液壓連接,電信號(hào)傳遞速度要大大快于機(jī)械傳遞速度,理論上具備更為安全的優(yōu)勢。
作為整車企業(yè),整車安全始終是首要考慮的設(shè)計(jì)制造要素,選擇線控系統(tǒng)的初衷也是為了提升安全性?!皬恼嚢踩嵌瘸霭l(fā),線控等系統(tǒng)均需冗余(備份)設(shè)計(jì)。”東風(fēng)汽車集團(tuán)有限公司技術(shù)中心黨委副書記、副主任楊彥鼎向記者表示,冗余設(shè)計(jì)提升了整車安全保障。線控系統(tǒng)涉及到多個(gè)子系統(tǒng),一是線控油門、線控?fù)Q擋,技術(shù)相對(duì)成熟,應(yīng)用率較高;二是線控懸架,包括空氣懸架、主動(dòng)穩(wěn)定桿、自適應(yīng)可調(diào)減震器等技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)并應(yīng)用,未來結(jié)合高精度路面識(shí)別技術(shù),會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展;三是線控轉(zhuǎn)向和線控制動(dòng),是面向自動(dòng)駕駛執(zhí)行端方向最核心的產(chǎn)品,線控制動(dòng)技術(shù)難度較高,現(xiàn)階段最關(guān)鍵的線控轉(zhuǎn)向和線控制動(dòng)系統(tǒng)適用于高級(jí)別自動(dòng)駕駛的量產(chǎn)產(chǎn)品還較少,是整車企業(yè)和各大零部件供應(yīng)商爭相布局的賽道。
近兩年,美國造車新勢力Rivian帶火了線控滑板底盤,也在一定程度上推動(dòng)了企業(yè)在線控技術(shù)上的研發(fā)。“線控底盤各子系統(tǒng)將走向標(biāo)準(zhǔn)化?!睂?duì)于線控技術(shù)的演進(jìn)及其對(duì)于整車安全的作用,長安汽車線控底盤總工程師余斌認(rèn)為,目前各子系統(tǒng)的成熟度均有待繼續(xù)提升。一是線控制動(dòng),技術(shù)整體上還不太成熟,目前電子液壓制動(dòng)(EHB)是主流,電子機(jī)械制動(dòng)(EMB)還在研發(fā)改進(jìn)中,只有當(dāng)EMB取代EHB成為主流后,才更利于控制的實(shí)時(shí)性、軟硬件解耦及用于自動(dòng)駕駛的控制。二是線控轉(zhuǎn)向,尚未大規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用,主要技術(shù)難點(diǎn)是其安全性和可靠性,目前以電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)為主,未來將向線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW)發(fā)展。雖然EPS是機(jī)械式連接,但可以認(rèn)為EPS已經(jīng)是線控產(chǎn)品,它可以通過軟件做很多接口化操作。三是線控懸架,懸架技術(shù)本身并不是線控底盤的必須配置,整車企業(yè)根據(jù)車輛不同的定位、不同的需求去選配主動(dòng)液力懸架(CDC)、主動(dòng)電磁感應(yīng)懸架(MRC)和電控空氣懸架(ECAS)等線控懸架系統(tǒng),將逐步與車體融合。
在東風(fēng)汽車旗下的猛士電動(dòng)越野車上,已出現(xiàn)線控制動(dòng)和線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)?!熬€控底盤技術(shù)是汽車智能化發(fā)展的必然趨勢,當(dāng)前處于快速發(fā)展上升期,可以說處于相對(duì)成熟的階段?!睏顝┒φJ(rèn)為,國內(nèi)企業(yè)目前均處于將研究成果轉(zhuǎn)化落地階段,且已有初步成效。
線控技術(shù)出現(xiàn)早期主要由汽車零部件企業(yè)研發(fā)。早在20世紀(jì)60年代,美國天合等轉(zhuǎn)向系統(tǒng)廠商、德國Kasselmann等供應(yīng)商就開始開發(fā)將方向盤與轉(zhuǎn)向車輪之間用電信號(hào)控制代替原有的機(jī)械連接。1990年,奔馳公司開始深入研究前輪線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),并將其開發(fā)的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝于F400 Carving的概念車上。
目前,國內(nèi)從事線控技術(shù)開發(fā)的零部件企業(yè)中,伯特利汽車安全系統(tǒng)股份有限公司(以下簡稱“伯特利”)于2019年在中國品牌中率先發(fā)布線控制動(dòng)系統(tǒng)(WCBS)?!熬€控系統(tǒng)比傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)更安全,還能提高駕駛感和節(jié)約成本?!睆氖缕嚰夹g(shù)研發(fā)出身的伯特利董事長兼總經(jīng)理袁永彬介紹,線控系統(tǒng)的確要憑借冗余設(shè)計(jì)提升安全性。WCBS集成雙控電子駐車系統(tǒng)(EPB),進(jìn)一步提升了駐車系統(tǒng)可靠性,即使主制動(dòng)失效,根據(jù)駕駛員踏板輸入,系統(tǒng)仍然可對(duì)EPB自動(dòng)實(shí)施線性夾緊,有效提升制動(dòng)效果。同時(shí)具有“2+2”輪速信號(hào)處理備份,備份行車制動(dòng)時(shí),仍具有EPB防抱死功能,可以提升自動(dòng)緊急制動(dòng)(AEB)性能。同時(shí),WCBS通過解耦,徹底解決了制動(dòng)系統(tǒng)“踏板行程-踏板力-制動(dòng)減速度”長期難以調(diào)和的匹配關(guān)系。踏板腳感由模擬器產(chǎn)生,可提升駕駛者在制動(dòng)時(shí)的舒適性,模擬器由非橡膠元件組成,在-40℃至120℃范圍內(nèi),踏板特性穩(wěn)定。同時(shí),WCBS還能有效降低電機(jī)系統(tǒng)制動(dòng)噪音,消除真空助力器噪音。而且,基于雙控EPB專利技術(shù),整車可取消P擋鎖止機(jī)構(gòu),支持遙控泊車、特定場景的自動(dòng)駕駛及防盜功能,進(jìn)一步提升了安全性。特別是WCBS還具備回收制動(dòng)能量功能,綜合工況下平均可以增加電動(dòng)汽車15%的續(xù)駛里程,降低了相應(yīng)成本。
“智能線控底盤系統(tǒng)技術(shù)路線首先強(qiáng)調(diào)的是安全?!弊鳛橹悄芫€控底盤開發(fā)供應(yīng)商的格陸博科技有限公司董事長劉兆勇認(rèn)為,正是因?yàn)樯婕鞍踩?、算法和?fù)雜的結(jié)構(gòu),線控制動(dòng)和線控轉(zhuǎn)向的技術(shù)開發(fā)難度較高。線控底盤之所以尚未像智能座艙那樣快速推廣,正是因?yàn)樯婕捌嚢踩妆P是安全等級(jí)要求最高的部分,同時(shí)由于智能化電動(dòng)化及冗余設(shè)計(jì),帶來的成本相對(duì)較高。
或許正是感到線控技術(shù)對(duì)于汽車安全帶來的提升作用,因此,近期國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在線控技術(shù)開發(fā)及量產(chǎn)上都在加速布局。今年3月,悠跑科技發(fā)布了可量產(chǎn)全線控滑板底盤;4月,利氪科技在上海車展期間亮相智能化線控底盤產(chǎn)品;5月,拿森推出了智能底盤新產(chǎn)品……
對(duì)于線控技術(shù)發(fā)展,楊彥鼎認(rèn)為,這對(duì)于提升整車安全性有重要價(jià)值,并看好該技術(shù)未來發(fā)展。他表示,近年來,政策對(duì)新能源、智能網(wǎng)聯(lián)汽車的推動(dòng)作用凸顯,線控底盤受益于長期政策導(dǎo)向,有望進(jìn)入快速增長期,國內(nèi)線控底盤相關(guān)供應(yīng)商有望實(shí)現(xiàn)彎道超車。當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)包括整車和相關(guān)零部件企業(yè)陸續(xù)推出線控底盤相關(guān)產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)在自主品牌車型上的搭載。東風(fēng)汽車對(duì)當(dāng)前技術(shù)路線和車輛最終發(fā)展形態(tài)即高度集成化進(jìn)行了充分分析,選擇了一條適合自身的發(fā)展路線,瞄準(zhǔn)線控底盤發(fā)展趨勢,分階段布局實(shí)施。
業(yè)內(nèi)人士:廣泛應(yīng)用仍需時(shí)日
安全指標(biāo)要求較高的汽車底盤,正沿著從傳統(tǒng)機(jī)械式底盤到電氣化線控底盤,再到一體化智能線控底盤的路線演進(jìn)。因此,線控技術(shù)也得到了行業(yè)專家的高度關(guān)注,尤其是線控技術(shù)的安全性問題。
“當(dāng)前線控技術(shù)在國內(nèi)外的智能電動(dòng)汽車上已經(jīng)開始逐步應(yīng)用,安全性是有保障的。”同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院副院長熊璐向記者表示,要實(shí)現(xiàn)全解耦的線控轉(zhuǎn)向,還需要在安全性方面做更多的技術(shù)研發(fā)工作,尤其是功能安全方面,目前的失效要求是10fit(即1億小時(shí)失效1次),這需要進(jìn)一步技術(shù)研發(fā)。目前,在較高級(jí)別輔助駕駛系統(tǒng)中,線控轉(zhuǎn)向可以通過增強(qiáng)型的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)來實(shí)現(xiàn),全線控方式可能會(huì)在2~3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
其實(shí),從企業(yè)到院校都對(duì)線控技術(shù)進(jìn)行了研發(fā)。2009年,吉林大學(xué)開發(fā)了線控轉(zhuǎn)向試驗(yàn)車;2010年第25屆世界電動(dòng)車展覽會(huì)上,吉林大學(xué)展示了全線控電動(dòng)概念車。“盡管已經(jīng)應(yīng)用的線控技術(shù)是安全的,但還沒有達(dá)到100%放心的程度。”吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院教授趙健指出,保障線控技術(shù)的安全性主要依賴冗余設(shè)計(jì),目前市場在用的線控制動(dòng)系統(tǒng)(EWBS)有機(jī)械式的冗余備份,一旦線控制動(dòng)出現(xiàn)問題,可以使用機(jī)械到液壓制動(dòng)系統(tǒng)直接連接,法規(guī)對(duì)此有要求,在制動(dòng)系統(tǒng)失效時(shí),要有0.25g(g為重力加速度單位)的減速,沒有冗余備份是不符合法規(guī)要求的,由此保證了安全。
整車安全,與線控底盤緊密相關(guān),而線控底盤各子系統(tǒng)的成熟度并不一致。“在安全性方面,線控技術(shù)本身憑借更快的反應(yīng)速度、更快的信號(hào)傳輸速度提升了系統(tǒng)安全性,但系統(tǒng)自身可靠性帶來的安全隱患不容忽視,這會(huì)隨著技術(shù)研發(fā)及不斷優(yōu)化的進(jìn)程,強(qiáng)化線控底盤的功能安全,減少其可靠性風(fēng)險(xiǎn)?!绷_蘭貝格全球合伙人、大中華區(qū)副總裁袁文博向記者談到,線控底盤各子系統(tǒng)的技術(shù)成熟度存在較大差異,線控?fù)Q擋和線控油門技術(shù)成熟度較高,在乘用車上基本實(shí)現(xiàn)完全覆蓋。線控懸架技術(shù)相對(duì)成熟,但規(guī)?;瘧?yīng)用存在成本較高的問題。線控制動(dòng)和線控轉(zhuǎn)向還存在很多改進(jìn)的地方。從發(fā)展方向看,線控底盤替代機(jī)械連接是大勢所趨,線控底盤也是實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的先決條件,只有通過電信號(hào)實(shí)現(xiàn)駕駛員操作與底盤控制的解耦,才能由計(jì)算指令替代駕駛員實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。
總體上看,線控技術(shù)是智能電動(dòng)汽車提高安全保障的基礎(chǔ),已經(jīng)成為行業(yè)的主流共識(shí)。“汽車要實(shí)現(xiàn)智能化電動(dòng)化,必然需要線控化。”熊璐表示,從自動(dòng)駕駛對(duì)汽車的加速減速,到能量回收,再到底盤性能相關(guān)的軟件,很多方面都與線控技術(shù)緊密相關(guān)。線控底盤的很多性能可以由軟件來決定,車輛的響應(yīng)會(huì)更加靈敏,線控制動(dòng)速度可以達(dá)到100毫秒,實(shí)現(xiàn)1g的減速度,機(jī)械制動(dòng)的響應(yīng)速度是無法與之比擬的,線控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)車輛性能的提升,包括安全性能。而且國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)在不斷健全,這對(duì)于提升線控系統(tǒng)安全性是個(gè)重要基礎(chǔ)。
近年來,博世、大陸、采埃孚等企業(yè),都推進(jìn)了線控技術(shù)的開發(fā)。其中,博世量產(chǎn)了線控制動(dòng)系統(tǒng)iBooster產(chǎn)品,大陸推出了線控制動(dòng)系統(tǒng)MKC1,采埃孚收購的天合推出了線控制動(dòng)系統(tǒng)IBC。“從安全角度看,國內(nèi)企業(yè)的線控技術(shù)與國外的差距正在縮小,已經(jīng)沒有20年前那么大?!壁w健表示,在線控技術(shù)上,國內(nèi)起步較晚但發(fā)展快,目前無論是工藝和加工能力,還是線控技術(shù)中必需的非金屬材料等方面都有了很大提升。若干年前,如果是國內(nèi)自主品牌供應(yīng)商給整車企業(yè)供貨,整車企業(yè)還比較猶豫,對(duì)自主品牌供應(yīng)商的線控系統(tǒng)的安全性心里沒底。但是現(xiàn)在情況不一樣了,國內(nèi)的線控系統(tǒng)供應(yīng)商基本都有了較為穩(wěn)定的客戶。除了國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)在不斷完善,我國也參與了智能網(wǎng)聯(lián)及自動(dòng)駕駛汽車國際標(biāo)準(zhǔn)的制定,因此會(huì)給線控安全水平提升、國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來利好。
“安全性與可靠性始終是線控技術(shù)研發(fā)的重點(diǎn)。”在袁文博看來,線控系統(tǒng)需要冗余系統(tǒng)來支持安全,就帶來了成本問題。而且,技術(shù)方面還有多個(gè)瓶頸,一是線控使用的電子液壓制動(dòng)系統(tǒng)(EHB)的生產(chǎn)工藝需要提高,要對(duì)其中多個(gè)零部件的復(fù)雜系統(tǒng)的總成裝備提高精度,同時(shí)軟件的穩(wěn)定性和模擬器算法也是制約線控制動(dòng)的因素。二是線控制動(dòng)(EMB)的規(guī)?;瘧?yīng)用還需要5年左右,主要是取消機(jī)械連接后,對(duì)通信連接、設(shè)備可靠性及抗干擾能力提出了更高要求,目前有個(gè)別電子元器件的可靠性是無法滿足的。同時(shí),車規(guī)級(jí)要求的工作溫度與震動(dòng)環(huán)境,要求系統(tǒng)有更強(qiáng)的耐熱性、散熱性和抗震性,這些要求會(huì)反映在核心零部件芯片及制動(dòng)電機(jī)上,目前尚未達(dá)到EMB系統(tǒng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。三是線控轉(zhuǎn)向的大規(guī)模應(yīng)用仍需數(shù)年。盡管轉(zhuǎn)向系統(tǒng)執(zhí)行單元可以沿襲傳統(tǒng)電動(dòng)轉(zhuǎn)向,但控制單元和冗余單元存在顛覆性技術(shù)要求??刂茊卧噶钶斎脒壿嬘呻娏鏖]環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)榻情]環(huán),對(duì)傳感器感知信號(hào)分析要求極高,同時(shí)傳感器精密原件在巨震環(huán)境中失效率問題較大。而冗余單元的電子部件可靠性難以達(dá)到機(jī)械部件水平。
消費(fèi)者:線控安全性看法不一
國內(nèi)汽車市場已經(jīng)出現(xiàn)了搭載線控系統(tǒng)的新車,眾多車主及消費(fèi)者也對(duì)線控系統(tǒng)的安全性有著自己的體驗(yàn)和感受。據(jù)預(yù)測,到2025年,線控制動(dòng)裝車率將突破50%。因此,消費(fèi)者的看法也為企業(yè)技術(shù)開發(fā)提供了重要參考。
很多車主對(duì)此表示,線控系統(tǒng)會(huì)比機(jī)械系統(tǒng)更安全?!靶录夹g(shù)一定會(huì)比過去的技術(shù)更安全,使用更方便。”北京“90后”電動(dòng)汽車車主宋捷向記者談到,買車時(shí)就了解到,國內(nèi)造車新勢力的一些車型上使用了博世等國外品牌的線控制動(dòng)系統(tǒng),也有的車型上用的是國內(nèi)自主品牌的線控制動(dòng)或線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),曾經(jīng)去試駕過多款車型,幾乎感覺不出有什么區(qū)別。因?yàn)楝F(xiàn)在的線控制動(dòng)最終還是要通過機(jī)械剎車組件來達(dá)到制動(dòng),只要機(jī)械部分做好,就會(huì)給消費(fèi)者帶來更好的駕乘體驗(yàn)??陀^上,價(jià)格較高車型的制動(dòng)部分就很柔順,要比廉價(jià)車型的體驗(yàn)感好得多。由于線控制動(dòng)基本都有冗余備份,又加上電動(dòng)汽車基本在市內(nèi)上下班通勤使用,所以不擔(dān)心線控制動(dòng)的安全問題?!叭绻环戏ㄒ?guī)要求,使用線控系統(tǒng)的新車肯定是不能上市的,我相信線控技術(shù)的安全性?!彼f。
其實(shí),線控技術(shù)的應(yīng)用近20年來逐漸增多。2001年第71屆日內(nèi)瓦國際汽車展覽會(huì)上,意大利Berstone汽車設(shè)計(jì)及開發(fā)公司展示了線控技術(shù)的新型概念車FILO。2003年,豐田汽車在紐約國際車展上展出了裝配線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的Lexus HPX概念車。2014年,英菲尼迪在Q50轎車中首次推出了線控技術(shù),成為全球首款搭載線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的量產(chǎn)車型。眼下,包括傳統(tǒng)車企、造車新勢力的新車型上,帶有線控系統(tǒng)的車型正在呈現(xiàn)上升趨勢。
“買車時(shí)看了多款電動(dòng)車,也聽了銷售人員介紹,基本上搭載L2級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)的車型上才會(huì)選擇使用線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)系統(tǒng),我的理解是線控系統(tǒng)是與智能駕駛系統(tǒng)綁定的,在當(dāng)前法規(guī)要求下,輔助駕駛系統(tǒng)也有使用的邊界及條件要求。只要消費(fèi)者不超越使用邊界,線控系統(tǒng)應(yīng)該是安全的。”消費(fèi)者佟駿生告訴記者,自己一般只有在高速路況和環(huán)境較好時(shí)使用輔助駕駛系統(tǒng),而且手不離方向盤。有線控系統(tǒng)的支持,相信更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛一定會(huì)到來,體驗(yàn)到無人駕駛車輛的舒適和愜意。
但是,也有車主對(duì)線控系統(tǒng)帶來的問題進(jìn)行“吐槽”?!叭ツ曩I了一輛較為便宜的國產(chǎn)車型,其搭載的線控制動(dòng)系統(tǒng)體驗(yàn)感不是太好?!避囍鲃⒁荻硎?,車上的線控制動(dòng)與油門踏板有共振問題,很不舒適,后來經(jīng)銷商通知可以到4S店去做維修來改進(jìn)問題。車主群里還有人說線控制動(dòng)會(huì)導(dǎo)致剎車失靈,這可能是因?yàn)樗涣私廛嚿嫌袀浞菹到y(tǒng),線控失效會(huì)有傳統(tǒng)的機(jī)械制動(dòng)起作用。
專業(yè)研究預(yù)測,線控系統(tǒng)的市場前景看好,到2025年國內(nèi)市場規(guī)模約為700億元。到2026年,線控轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和懸架三個(gè)子系統(tǒng)的國內(nèi)市場規(guī)模將超800億元,年均復(fù)合增長率達(dá)到62%,全球市場規(guī)模將超過1500億元。這一潛力巨大的市場和快速發(fā)展的趨勢,使消費(fèi)者對(duì)線控系統(tǒng)的安全體驗(yàn)更為關(guān)切。
“一二十年前國外品牌汽車使用線控轉(zhuǎn)向有過相關(guān)故障的報(bào)道,現(xiàn)在這樣的安全問題可能不太容易出現(xiàn)了?!痹谝患译娮友芯克ぷ鞯碾妱?dòng)汽車車主張康介紹,線控系統(tǒng)所使用的芯片、電子元器件等相關(guān)技術(shù)近20年有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,技術(shù)水平及可靠性有了很大程度提升,線控系統(tǒng)應(yīng)該不會(huì)有太大問題,總體上安全系數(shù)越來越高。因此,自己買車時(shí)了解了多個(gè)品牌帶有線控系統(tǒng)的車,最終選定了國產(chǎn)品牌電動(dòng)汽車,已經(jīng)使用了一年多,沒發(fā)現(xiàn)有“槽點(diǎn)”?,F(xiàn)在智能電動(dòng)汽車技術(shù)及相關(guān)的自動(dòng)駕駛、線控技術(shù)都在快速發(fā)展,相信眾多企業(yè)的研發(fā)對(duì)于提升線控技術(shù)安全性會(huì)有很大幫助,隨著線控技術(shù)的快速迭代升級(jí),相信線控技術(shù)會(huì)越來越安全。
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