应对自动驾驶的线控转向技术

作者:Richard Backaus(编译自Automobil Industrie) 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2018-06-21
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汽车领域是Thyssenkrup公司最重要的营收领域,为了能够在预期繁荣昌盛的电动汽车和自动驾驶汽车技术领域中赢得一定的市场,Thyssenkrup公司推出了线控转向技术,基于这一技术,其也提出了新的汽车内部解决方案。

正如材料和零部件供应商企业Thyssenkrup公司所了解的那样,电气化、互联化以及自动驾驶车辆的发展对动力系统和汽车底盘系统之间的相互作用产生了重要的影响。而既是欧洲技术领先的三大汽车钢材供应商之一,同时也是传统的汽车传动系统和底盘供应商的Thyssenkrup公司也深刻认识到了这一点,正在以积极的姿态应对汽车市场的变革。

线控转向技术

Thyssenkrup公司的一个创新领域就是电子式线控转向技术。该技术利用数据线进行车辆的转向控制,由于不再需要机械传动部件了,因此可以更加灵活地使用安装空间,实现全新的车辆架构。线控转向适用于所有的车辆类型,而且具有更大的标准化潜力和较短的研发时间。例如,可以在汽车设计、装配时简简单单地实现左侧驾驶和右侧驾驶变型的转换。另外,由于省略了转向轴也提高了车辆被动式安全性能。

Thyssenkrup 公司在电动汽车和自动驾驶 车辆的试验车中对线控转向系统以及减振 系统的性能进行了测试

Thyssenkrup 公司在电动汽车和自动驾驶
车辆的试验车中对线控转向系统以及减振
系统的性能进行了测试

“线控转向技术在车辆转向感和转向响应速度方面提供了全新的自由度,但也给我们带来了全新的挑战。我们的研发重点是设计一种非常自然的转向感和冗余的安全功能。” Thyssenkrup公司转向系统业务开发经理Kristof Polmans先生介绍道,“之所以是新的挑战,一方面是因为缺少了将路面产生的反作用反馈到转向盘上,从而使驾驶人能够感知转向情况的转向轴;另一方面是因为要求在车辆出现故障时仍然能够可靠地操控车辆。”

因此,Thyssenkrup公司的研发工程师们在线控转向系统中开发了冗余转向系统。在转向系统范围内,假如转向电动机失效时,那么要设计第二个转向驱动装置承担起转向控制的任务,即备用电动机。此外,在转向系统之外,也应存在着备用方案,即电动汽车的制动电动机或者驱动电动机也可以起到转向控制的作用,在必要时分别以不同的转速驱动两个前轮,直接接管车辆的转向控制且保持车辆的可操控性。

新的汽车内部解决方案

另外,线控转向技术也应为自动驾驶提供更高的驾驶舒适性,并为全新的车辆内部配置解决方案铺平道路。在长途的自动驾驶过程中转向盘可以缩回到仪表板中,在需要手动技术的时候又再次伸展出来,这样就为驾驶人提供了更大的自由空间。Thyssenkrup公司已经成功地为这种应用开发出了可伸缩的转向轴。在车辆的底盘中,Thyssenkrup公司对自适应的底盘系统进行了二次开发,使底盘的自适应系统能够根据不同的驾驶情况和道路特性调整减振器的阻尼比。据Thyssenkrup公司估计:这一技术的电动汽车和自动驾驶汽车中的重要性将越来越高。

Thyssenkrupp公司的研究表明:如果人们长时间“乘车”而不是“开车”,那么会有40%的人患上所谓的晕车病。为了让乘客在自动驾驶过程中“有点事干”,就必须使汽车悬架能够满足特定任务的要求,整车性能的优化、整车能耗的降低以及自动驾驶仪表等都需要不同的悬架特性。因此,Thyssenkrup公司目前正在与客户一起开发主动式减振系统。与传统的被动式或者半主动式减振系统不同,这种主动式减振系统能够有目的地在车轮和车架之间产生抵消车辆干扰运动的力,例如产生抵抗车辆前后俯仰和左右摆动的反作用力。减振阻尼器不仅仅是对车辆的振动做出反应,而且还前瞻性地预测可能发生的驾驶情况和路面情况,并积极地产生抵消这些干扰情况的反作用力。这就使得车辆的行驶更加平稳、舒适了。 

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