蔚來線控轉(zhuǎn)向技術(shù)解析 能否引領(lǐng)智能汽車新時(shí)代?
【太平洋汽車 技術(shù)頻道】12月9日,蔚來官方宣布旗下大型旗艦轎車——蔚來ET9(詢底價(jià)|查參配)獲得工信部線控轉(zhuǎn)向技術(shù)量產(chǎn)許可,并成為中國(guó)首款搭載線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的車型。自此,線控轉(zhuǎn)向技術(shù)再次走進(jìn)人們視野,并引起較大的關(guān)注與討論。
蔚來ET9線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
英菲尼迪DAS線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
當(dāng)然,對(duì)于熟悉的人而言,線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)并不是全新的技術(shù),早在2013年英菲尼迪就在Q50L車型上運(yùn)用,不過當(dāng)時(shí)出于安全的考量,仍然保留了機(jī)械轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu),盡管如此,最終還是由于技術(shù)問題,該車在上市不到兩年就因線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制單元程序有偏差,存在安全隱患進(jìn)行大規(guī)模召回,后續(xù)車型也取消了該技術(shù),使得一些消費(fèi)者對(duì)該技術(shù)產(chǎn)生了疑慮,后面也沒有其他車型使用線控轉(zhuǎn)向技術(shù)。
多年后,捷太格特曾在豐田bZ4X和雷克薩斯RZ兩款車型嘗試線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的上車測(cè)試,不過最終都沒有實(shí)現(xiàn)真正量產(chǎn)交付,讓人們?cè)僖淮螌?duì)這項(xiàng)技術(shù)感到失落。
直到搭載線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特斯拉Cybertruck量產(chǎn)交付,該項(xiàng)技術(shù)才真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上車,不過由于法規(guī)原因,該車并未引進(jìn)國(guó)內(nèi),且也不能在國(guó)內(nèi)合法上路,這也意味著國(guó)內(nèi)的消費(fèi)者依然難以體驗(yàn)該技術(shù)。
而此次蔚來ET9作為中國(guó)首款搭載線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的車型,無疑具有里程碑式的意義,它不僅展示了中國(guó)車企在技術(shù)創(chuàng)新方面的實(shí)力,也為國(guó)內(nèi)消費(fèi)者提供了體驗(yàn)線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的機(jī)會(huì)。
機(jī)械轉(zhuǎn)向與線控轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)對(duì)比
線控轉(zhuǎn)向,顧名思義是一種全動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),相比于傳統(tǒng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向,它取消了方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間的機(jī)械連接,并以電信號(hào)的傳遞與控制來替代,最大特點(diǎn)是方向盤與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了全解耦,且阻力矩也由電機(jī)模擬產(chǎn)生。
因此,線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅可以自由設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角傳遞特性和力傳遞特性,而且電信號(hào)延遲更低、控制更精準(zhǔn),在改善路感、改善轉(zhuǎn)向特性、提高駕控穩(wěn)定性、提高傳遞效率、提高布置靈活性方面有天然優(yōu)勢(shì)。
首先在靈活性方面,由于沒有直接的機(jī)械連接,因此可以在不改變現(xiàn)有車輛結(jié)構(gòu)的前提下,輕松地進(jìn)行升級(jí)和改造,更容易從左舵車改成右舵車,適用于不同國(guó)家地區(qū)。同時(shí),由于沒有直接的機(jī)械連接,因此可以減少機(jī)械損失和摩擦損失,提高車輛經(jīng)濟(jì)性。
當(dāng)然,最重要的是,線控轉(zhuǎn)向是汽車底盤一體化集成控制、實(shí)現(xiàn)整車智能化的關(guān)鍵組成部分,是高階智能汽車的必備底層基礎(chǔ)之一,也是今后L3以及更高級(jí)別自動(dòng)駕駛功能落地的核心執(zhí)行部件。
諸如在自動(dòng)泊車、換電泊車等場(chǎng)景下,線控轉(zhuǎn)向可以僅用方向盤10°微轉(zhuǎn)動(dòng)來表示當(dāng)前行進(jìn)方向,而不必像傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向在自動(dòng)泊車場(chǎng)景下方向盤快速大角度旋轉(zhuǎn),兼顧安心感和舒適性,也更加優(yōu)雅得體。線控轉(zhuǎn)向能夠在500ms之內(nèi)切換方向盤微轉(zhuǎn)狀態(tài)和正常狀態(tài),用戶可以無感接管。
不過對(duì)于一項(xiàng)量產(chǎn)上車的技術(shù),相信大家最擔(dān)心的還是安全問題,即使技術(shù)再先進(jìn),如果不能保障安全,那么它的應(yīng)用就會(huì)受到極大的限制和質(zhì)疑。
為此,蔚來ET9線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)擁有“雙重供電、雙重通信、雙重硬件、雙重軟件”的全冗余設(shè)計(jì)。首先蔚來ET9的整車低壓系統(tǒng)采用雙電源和雙路供電設(shè)計(jì),相比目前車輛普遍使用的單電源設(shè)計(jì),可靠性提升至少50倍。同時(shí),搭載目前車規(guī)最先進(jìn)的千兆以太環(huán)網(wǎng)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵安全信息傳輸與通訊的冗余,相比傳統(tǒng)的整車通信架構(gòu),可靠性提升30倍。
其次,蔚來ET9線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的角度傳感器采用多重冗余設(shè)計(jì),核心轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用兩個(gè)3相電機(jī)疊加形成的6相電機(jī),線控轉(zhuǎn)向失去轉(zhuǎn)向能力的概率為4.5FIT,相當(dāng)于平均25,368年才會(huì)發(fā)生一次失效。官方表示,即便線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)單一線路失效,系統(tǒng)也可以調(diào)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng),進(jìn)行靠邊停車,確保行車安全。
即使沒有機(jī)械轉(zhuǎn)向管柱,但相比目前車輛普遍使用的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),可靠性卻提升了2.2倍。此外,由于沒有機(jī)械轉(zhuǎn)向管柱連接,蔚來ET9的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在碰撞事故中可以有效避免轉(zhuǎn)向柱對(duì)駕駛員的潛在侵入傷害,更有利于整車被動(dòng)安全設(shè)計(jì)和對(duì)駕乘人員的保護(hù)。
當(dāng)車輛出現(xiàn)爆胎時(shí),VMC能夠在300ms內(nèi)快速調(diào)動(dòng)包括線控轉(zhuǎn)向在內(nèi)的各個(gè)系統(tǒng),線控轉(zhuǎn)向可以過濾用戶的誤操作,確保車輛不偏離方向,保證循跡性,保持車輛穩(wěn)定。
當(dāng)然,先進(jìn)的技術(shù)不僅僅滿足安全這一基本要求,它還應(yīng)具備好的體驗(yàn),不是簡(jiǎn)單為設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)。線控轉(zhuǎn)向可以自由改變轉(zhuǎn)向特性,對(duì)隨車速變化的參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償,使車輛轉(zhuǎn)向特性不再隨車速變化而變化,減輕駕駛員操作負(fù)擔(dān)。
諸如在低速形式時(shí),搭載線控轉(zhuǎn)向技術(shù)的蔚來ET9轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比可低至6:1(方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)6°,車輪轉(zhuǎn)動(dòng)1°),大幅度提高轉(zhuǎn)向靈敏性;而當(dāng)在高速行駛時(shí),轉(zhuǎn)向傳動(dòng)比可增至14:1,使轉(zhuǎn)向更加沉穩(wěn)順滑,提高操縱性與安心感。作為參考,一般家用車的轉(zhuǎn)向比通常會(huì)在16:1到20:1之間,而F1塞車的轉(zhuǎn)向比一般是6:1甚至更小。
與此同時(shí),蔚來ET9方向盤單邊旋轉(zhuǎn)角度240°,打滿方向僅需0.66圈,無需交叉手。此外,蔚來ET9的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可過濾超過80%從方向盤傳來的路面振動(dòng),帶來更好的駕駛體驗(yàn)。
在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)向手感可完全實(shí)現(xiàn)軟件定義,從而最大滿足用戶對(duì)于不同場(chǎng)景下轉(zhuǎn)向路感的個(gè)性化需求。如商務(wù)場(chǎng)景中可以選擇更加平穩(wěn)的低路感模式,休閑場(chǎng)景中可以選擇提升駕駛樂趣的高路感模式。后續(xù)更可以在數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下,持續(xù)進(jìn)化、迭代、成長(zhǎng)。
蔚來ET9具備153mm(+35mm/-118mm)超大方向盤管柱伸縮范圍,相比傳統(tǒng)機(jī)械轉(zhuǎn)向管柱僅約60mm的伸縮范圍,可以釋放更大座艙空間,給智能駕駛和駐車場(chǎng)景帶來更多可能。
結(jié)合官方給出的信息,蔚來ET9基于NT3.0平臺(tái)打造,該平臺(tái)車型將搭載天⾏底盤系統(tǒng),該系統(tǒng)基于蔚來⾼性能、⾼安全、⾼智能三⼤基因打造,為智能駕駛提前布局,是全球領(lǐng)先的全線控智能底盤系統(tǒng),由線控轉(zhuǎn)向、后輪轉(zhuǎn)向、全主動(dòng)懸架三⼤核⼼硬件構(gòu)成。
其中后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng),其最大轉(zhuǎn)向角可達(dá)8度,轉(zhuǎn)向直徑僅為10.9m(蔚來ET9),與一般緊湊型轎車相當(dāng),窄路調(diào)頭更輕松靈活。此外,還可以根據(jù)不同的⾏駛狀態(tài),后輪轉(zhuǎn)向⻆度隨速度變化,比如在濕滑路⾯⾏駛,后輪轉(zhuǎn)向可減少側(cè)滑發(fā)⽣,同時(shí)增強(qiáng)⻋輛穩(wěn)定性,提升乘員的乘坐舒適性。
而天⾏全主動(dòng)懸架是全球⾸創(chuàng)智能化、⾼集成度的主動(dòng)懸架系統(tǒng),其每個(gè)減振器⾼度集成獨(dú)⽴電動(dòng)液壓泵,⽆刷直流電機(jī)響應(yīng)迅速,控制器擁有微秒級(jí)信息采集和處理能⼒。
同時(shí)懸架⽀持⼤幅度⾼度調(diào)節(jié),并⽀持更快的秒級(jí)調(diào)節(jié)速度,能滿⾜多場(chǎng)景駕駛需求。還可與座艙觀影劇情深⼊聯(lián)動(dòng),通過“超能⼒”底盤實(shí)現(xiàn)⻋⾝整體⼤幅運(yùn)動(dòng)。更重要的是,該智能懸架能夠⾃我學(xué)習(xí),具有超強(qiáng)感知+超算+極致響應(yīng)能⼒,提前感知和判斷路況。
盡管線控轉(zhuǎn)向技術(shù)已經(jīng)量產(chǎn)上車,但在與蔚來轉(zhuǎn)向系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人溝通時(shí),對(duì)方表示目前該技術(shù)僅運(yùn)用在蔚來ET9,被問及后續(xù)會(huì)不會(huì)下放到其他車型,負(fù)責(zé)人并沒有直接回復(fù),直言后續(xù)交流。而對(duì)于線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的目標(biāo),蔚來期望2025年其滲透率達(dá)到5%,系統(tǒng)成本目標(biāo)控制在4000元以內(nèi),2023年分線控轉(zhuǎn)滲透率達(dá)到30%。
根據(jù)官方信息,蔚來ET9將于12月21日正式上市,此前已開始預(yù)售,預(yù)售價(jià)為80萬元。(文:太平洋汽車 吳啟星)
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