近日,上海钛祺信息技术有限公司在昆山花桥成功举办【2023商用车自动驾驶创新技术论坛】,此次论坛邀请了诸多行业专家、院校教授、主机厂、供应商负责人等上下游企业,共同探讨商用车自动驾驶的技术成熟度的发展情况及自动驾驶中的难点、痛点,并且对商用车未来的发展做出展望。
论坛现场,吉利新能源商用车研究院 自动驾驶技术总监 张 奇 老师以《探究适合商用车智能驾驶的线控制动系统》为主题发表演讲,张奇老师分别从商用车智能驾驶系统与制动系统的关系,商用车线控制动系统发展趋势以及吉利商用车对线控制动系统技术的探索三个方面,分享了相关话题的讲座。
01
商用车智能驾驶系统与制动系统的关系
张奇老师首先讲解了商用车智能驾驶系统与制动系统的关系,并对国内商用车智能驾驶的现行法规做了简单的介绍。
他表示,国内商用车智能驾驶现行的强制性法规包括对FCW、LDWS、AEBS、LKA、BSD和DMS等系统的要求,其中制动有关系的是AEBS系统。
目前FCW在牵引车上的匹配量远远大于AEBS。其中法规要求整车总重大于12吨,最高车速大于90km/h的载货车以及最高车速大于等于90km/h的牵引车必须配置AEBS系统。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
AEBS法规也就是GB/T 38186-2019沿用了ECE-R131一阶段要求,JT/T 1242-2019对AEB性能要求更加严格,并要求识别行人。对于配置有AEBS的载货车和牵引车,性能应满足工信部GB/T 38186-2019法规要求。商用车LKA法规目前也已经报批,并首先在营运客车上开始执行,但是单独的法规还并未发布。
对目前主流的AEB法规1242、38186、R131法规进行对比,三部法规对运动目标、穿行的要求是一致的,对静止目标、横穿行人以及弯道性能的要求则不太一样,1242法规的要求会更高一些。
张奇老师随后对AEB系统做了简单的介绍,1242法规对AEBS的定义为,AEB系统能实时检测车辆前方行驶环境,在可能发生碰撞危险时自动启动车辆的制动系统,使车辆减速,避免或减轻碰撞。可见,AEB系统的构成包括感知、融合及控制、执行部分。
AEB系统对执行系统性能的要求,对动力系统体现为限扭矩、退巡航。制动系统需要响应快,一旦ADAS系统发出减速请求,制动系统必须迅速相应;还有精度高,ADAS请求减速度,精度必须要达到10%-30%之间;减速大,AEB系统作为“保命系统”,在紧急情况下需要为车辆提供最大的减速度。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
支持AEB的商用车制动系统通常是ABS+ESC、EBS+ESC系统。ABS+ESC系统的牵引车装车量较大,EBS+ESC随着7258法规要求装车量也将越来越多。将ABS和EBS系统对比来看,EBS的制动感觉、减速度控制、响应精度、响应时间都要优于ABS,EBS的成本则高于ABS。
02
商用车线控制动系统发展趋势
随后,张奇老师对商用的制动系统发展历程做了简单的概述,并对线控制动系统的发展趋势做了相关的内容的讲解。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
国际方面,以Knorr和WABCO为代表的国际商用车制动系统供应商,从1980年开始专注于气压电子制动系统的研发,经过将近40年的积累,产品已完全涵盖商用车的所有车型。
在国内方面,以万安和瑞立科密为代表的国内商用车制动系统供应商,快速跟进,ABS及EBS均具有大批量的量产经验。
以瀚德万安为代表的EMB,开拓了商用车制动系统新的解决方案。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
张奇表示,商用车制动系统的发展方向,首先是集成化。这个图左边是我们之前做的ABS+ESC系统,右边是马上要量产的ABS系统,将前桥模块和校正阀都集成在了一起,实现了高度集成化。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
另外一个方向则是电动化。EMB是没有无高压空气介质,全都是电,减少制动系统零部件,它只有一个桥控模块,并且实现了一些冗余,对于供应链、通讯、执行都做了相应的冗余,从开发开始便想到了一些未来的发展方向,实现了高度的模块化。
03
吉利商用车对线控制动系统技术的探索
最后,张奇老师先讲述了智能驾驶的分级,并基于吉利商用车现有车型项目对线控制动技术进行了相关展述。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
张奇老师说到,大家对上图都比较熟悉,所不同的就是与底盘和驾驶员有关系的一些比较,一个是动态驾驶任务控制,这里面所说的系统就是ADAS系统,L0-L5它是不同的,比如在L2以下,动态驾驶任务都是有驾驶员来执行的,比如没有自动驾驶,开车的时候驾驶员一定时刻掌控着汽车,随着自动驾驶等级的提高,也就逐步从人来转移到ADAS系统上面,同样的,监控也是一样的,不同的点是监控在L3以下都是人来监控,很多的自动驾驶都跨不过L3这道坎儿,跨过红线也就意味着责任的转移。
接管这部分更加深入一些,随着自动驾驶等级的提高,在L3之前都是驾驶员来接管,也就是说,假如ADAS系统失效,或者说响应请求了,L3以下都是驾驶员来接管,到L4之后就变成了系统来接管了,而ODD在L4以下都是部分的,要在完全实现自动驾驶时,才能变成全部。
现在对于商用车所能做到最高等级的自动驾驶,也就是干线物流驾驶中可以做到L4,港口或者封闭园区中是可以实现的,但是L5真是一个比较难达到的高度,就像一个伟大的理想,只能说无限接近,但是真的实现还是比较困难的。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
然后张奇老师对各个阶段智能驾驶功能对制动系统特性的一个需求,从辅助驾驶到自动驾驶到有条件自动驾驶和高阶自动驾驶的发展趋势以及对应的功能做了相关的介绍。
上图中就是一些对应的功能,下图则是制动系统需要达到的一些要求,我们可以看到,从有条件的自动驾驶开始,从高速公路主干道、港口、园区的无人驾驶通勤等方面,这个阶段开始我们就需要去考虑全冗余了。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
随后,张奇老师对现阶段吉利对于线控制动系统冗余的研究做了相应的介绍,基于EBS架构,中间是EBS控制模块,一路供电,然后回路1和2就接到EHPS系统里面去,有前桥制动单元和后桥制动单元,还有挂车控制单元。
然后就是我们要实现制动系统间的冗余,比如供电冗余,我们可以加两路供电,ECU运算处理模块可以加两个冗余,还有一些角阀、前后桥模块做一些冗余备份,运算也做一些冗余的考虑,其次就是横纵向控制系统之间功能的冗余以及多系统的冗余。
来源:吉利张奇老师论坛演讲课件
对于吉利商用车底盘的探索来说,基于线控制动以上,我们原来用的是传统的底盘,在电动化革命之后,我们现在达到了电动化的底盘,我们现在有远程轻卡等等,在下一个阶段经历了智能化革命,产生了智能底盘,可以适配不同的车型,通过软件的迭代,标的量的修改,底盘可以用到不同的用处。
最后张奇老师对于商用车的自动驾驶用了8个字作为总结,道阻且长,共赴远程。
现场直播回看&照片
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