2022汽車(chē)半導(dǎo)體生態(tài)峰會(huì)演講實(shí)錄|德科智控王豪：線控轉(zhuǎn)向在智能底盤(pán)中的算法解析及應(yīng)用
以“智鏈未來(lái) 本立而道生”為主題的“2022張江汽車(chē)半導(dǎo)體生態(tài)峰會(huì)暨全球汽車(chē)電子博覽會(huì)”由《中國(guó)汽車(chē)報(bào)》社主辦，張江高科、愛(ài)集微、浦東新區(qū)投資促進(jìn)二中心承辦，11月7日-8日在上海張江科學(xué)會(huì)堂隆重舉行。
本屆峰會(huì)邀請(qǐng)了以半導(dǎo)體為核心的全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)生態(tài)鏈企業(yè)高管、知名分析師與投資機(jī)構(gòu)、中外行業(yè)大咖參加，瞄準(zhǔn)新智能汽車(chē)與能源汽車(chē)技術(shù)前沿，就科創(chuàng)+產(chǎn)業(yè)+金融進(jìn)行深度交流，為汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)智慧和力量。同時(shí)，通過(guò)趨勢(shì)分享、前沿技術(shù)碰撞、投資邏輯解讀以及全球汽車(chē)電子博覽會(huì)，共同探討全球巨變下的汽車(chē)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，為業(yè)界充分展示汽車(chē)電子最新發(fā)展成果與趨勢(shì)，打造國(guó)際化一流汽車(chē)半導(dǎo)體領(lǐng)域展示平臺(tái)。
其中，在11月7日舉辦的“智能底盤(pán)專場(chǎng)”，天津德科智控股份有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理王豪做了題為《線控轉(zhuǎn)向在智能底盤(pán)中的算法解析及應(yīng)用》的精彩演講，以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄：
王豪：感謝有這個(gè)機(jī)會(huì)。我今天分享的是線控轉(zhuǎn)向在智能底盤(pán)中的算法解析及應(yīng)用。
天津德科智控股份有限公司 董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理 王豪
德科重點(diǎn)是做線控轉(zhuǎn)向，深耕了20年的時(shí)間。我的匯報(bào)是三個(gè)方面，主要是從線控底盤(pán)發(fā)展的趨勢(shì)、線控底盤(pán)的需求以及線控轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)和控制策略，以及德科在線控轉(zhuǎn)向上的應(yīng)用。
線控底盤(pán)隨著汽車(chē)的發(fā)展階段而發(fā)展，從傳統(tǒng)汽車(chē)到智能汽車(chē)，底盤(pán)部分從傳統(tǒng)的底盤(pán)到智能底盤(pán)，到電動(dòng)底盤(pán)的時(shí)候底盤(pán)上的零部件有一個(gè)很大的需求，即智能底盤(pán)在轉(zhuǎn)向制動(dòng)方面的需求更強(qiáng)大。
從L0到L2這個(gè)階段，基本上還是屬于以方向盤(pán)為主的時(shí)代，L3實(shí)際上是一個(gè)劃時(shí)代的里程碑，到了L3這個(gè)級(jí)別以后人工的參與度就會(huì)大大降低，所以現(xiàn)在L2到L3這樣的級(jí)別，實(shí)際上大家都在準(zhǔn)備著怎么能夠從L2晉級(jí)到L3。
轉(zhuǎn)向部分也是一樣，從L2這個(gè)級(jí)別來(lái)說(shuō)可靠性包括安全的要求以及成本的要求可能沒(méi)有那么高，但是要進(jìn)階到L3以后，整個(gè)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的成本、控制器包括性能等提出了更大的要求。實(shí)際上到L4、L5對(duì)于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的級(jí)別會(huì)下降很多，難度也會(huì)下降很多，但是它的可靠性是沒(méi)有任何問(wèn)題。從它的成本、開(kāi)發(fā)的難度會(huì)下降很多，所以L3目前在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是一個(gè)大的里程碑。
線控轉(zhuǎn)向包括執(zhí)行層，執(zhí)行層和決策層是雙向的鏈接，在執(zhí)行端既要接收到?jīng)Q策層轉(zhuǎn)向的意圖，而且執(zhí)行層要把執(zhí)行的信息回傳到?jīng)Q策層。執(zhí)行層開(kāi)發(fā)周期很長(zhǎng)，要求也很復(fù)雜。
這幅圖是整個(gè)線控底盤(pán)發(fā)展的歷程，分為兩個(gè)階段，2025、2030，2025線控轉(zhuǎn)向達(dá)到了量產(chǎn)級(jí)別，到2024年車(chē)道保持和車(chē)道偏離預(yù)警要處于標(biāo)配的狀態(tài)，2025年完全的線控轉(zhuǎn)向要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。目前為止，完全的線控轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
目前EPS占到整個(gè)絕大部分的份額，EPS和SBW有這樣的一個(gè)特別好的區(qū)別，EPS本身現(xiàn)在發(fā)展相對(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟，對(duì)于線控轉(zhuǎn)向來(lái)說(shuō)它有自己的優(yōu)勢(shì)，但是也面臨很多挑戰(zhàn)。
從目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)的法規(guī)對(duì)線控轉(zhuǎn)向還是提了很多的希望，包括現(xiàn)在發(fā)展過(guò)程中，從法規(guī)層面以及從現(xiàn)在國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)層面都給了很多的支持。這也是對(duì)線控轉(zhuǎn)向的利好。
還需要解決兩個(gè)問(wèn)題，第一是可靠性及安全性的問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)產(chǎn)品只是去掉了一個(gè)連接軸，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全線控，所有的系統(tǒng)從一個(gè)單系統(tǒng)可能變成一個(gè)雙系統(tǒng)，所有信息的傳遞可能由單系統(tǒng)變成一個(gè)雙系統(tǒng)，對(duì)于整個(gè)的可靠性提出了相當(dāng)大的要求，同時(shí)帶來(lái)成本的壓力。簡(jiǎn)單測(cè)算，普通的一個(gè)線控轉(zhuǎn)向的成本是傳統(tǒng)成本的3倍到4倍，這也是下一步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)如何解決的關(guān)鍵因素。
線控轉(zhuǎn)向本身產(chǎn)品包括兩部分，一部分是轉(zhuǎn)向模塊，另一部分是執(zhí)行模塊。原來(lái)從轉(zhuǎn)向模塊到執(zhí)行模塊這邊是一個(gè)機(jī)械的連接軸，方向盤(pán)轉(zhuǎn)彎的時(shí)候通過(guò)機(jī)械連接軸可以帶動(dòng)輪胎執(zhí)行軸的轉(zhuǎn)向?，F(xiàn)在就把中間這段去掉以后，上面和下面實(shí)現(xiàn)完全的物理解耦，產(chǎn)品立馬就變得復(fù)雜起來(lái)。帶來(lái)很大好處的同時(shí)它也對(duì)設(shè)計(jì)、控制帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。
這個(gè)系統(tǒng)在車(chē)上的應(yīng)用最少會(huì)產(chǎn)生六大優(yōu)勢(shì)，這個(gè)系統(tǒng)因?yàn)槿鄙贆C(jī)械連接實(shí)現(xiàn)了完全的物理解耦，算法變得很復(fù)雜。
第一，是位置和位置型雙向控制策略，這個(gè)產(chǎn)品首先有力矩手感模擬轉(zhuǎn)角以及執(zhí)行端的轉(zhuǎn)角，這兩個(gè)轉(zhuǎn)角之差進(jìn)入到一個(gè)控制器當(dāng)中，通過(guò)這個(gè)控制器來(lái)控制助力電機(jī)，實(shí)現(xiàn)下輪的轉(zhuǎn)向，同時(shí)下輪電機(jī)的電流會(huì)通過(guò)控制器反饋到路感電機(jī)實(shí)現(xiàn)整個(gè)路感的模擬。
這一個(gè)控制器可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能，一是方向盤(pán)轉(zhuǎn)彎時(shí)下面的轉(zhuǎn)向執(zhí)行模塊可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，二是通過(guò)下面轉(zhuǎn)向以后，整個(gè)的力矩反饋到上面，可以實(shí)現(xiàn)上面方向盤(pán)的感覺(jué)，看似簡(jiǎn)單，實(shí)則不簡(jiǎn)單。
為了解決手感不精準(zhǔn)問(wèn)題，研制了力和位置型的傳感器，整個(gè)的控制系統(tǒng)分成兩方面，基本原理是通過(guò)角度的偏差解決轉(zhuǎn)向隨動(dòng)的問(wèn)題，通過(guò)直接齒條的力反饋到路感電機(jī)，然后把齒條力傳遞到路感電機(jī)中，實(shí)現(xiàn)手感的模擬。
為了解決控制的不確定性，引入了一個(gè)力的反饋，把手感電機(jī)力矩傳感器引入到路感控制器，這樣路感從轉(zhuǎn)向的反饋力以及到力矩傳感器之間進(jìn)行一個(gè)交合，通過(guò)這樣的方式徹底解決問(wèn)題。
再介紹德科。德科是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的智能駕駛一級(jí)供應(yīng)商，專注線控底盤(pán)特別是線控轉(zhuǎn)向的研究20年，應(yīng)該是國(guó)內(nèi)第一批最早從事EPS的企業(yè)。電機(jī)、電控和傳感三大核心技術(shù)完全自研，這也可能是在行業(yè)當(dāng)中唯一一家掌握了三大核心技術(shù)。同時(shí)對(duì)客戶的響應(yīng)速度很快，特別是三大技術(shù)對(duì)客戶的響應(yīng)包括方案的對(duì)接，樣品的打造以及量產(chǎn)的支持，德科有很大的優(yōu)勢(shì)。
今天分享的就這么多，謝謝大家。
（注：以上速記內(nèi)容未經(jīng)本人確認(rèn)）
