1. 痛點問題
隨著自動駕駛技術的迅猛發展,特定場景下的自動駕駛技術應用成為現實。這對應用于特定場景自動駕駛車輛的制動系統提出了新的需求,傳統制動系統為真空助力器,該產品依賴于發動機為助力器提供真空動力源,而應用于該領域的車輛大多為新能源電動車,取消了發動機,無法直接為車輛制動系統提供真空動力源,且不能配合電動車實現能量回收功能。另外,傳統制動系統是純機械部件,無法為該類特種車輛的智能化需求提供主動制動、輔助制動等功能。
2. 解決方案
本項目所研究的特種車用線控制動系統,是一種基于液壓傳遞的全解耦線控制動系統。主要由電機、減速増扭機構(齒輪、絲桿、螺母)、制動主缸、前后殼體、踏板推桿、行程傳感器、液壓力傳感器、電機控制器等組成。項目成果所涉及到的新型踏板行程傳感器將踏板推桿的平動轉化為傳感器內部器件的轉動,基于此,可以通過在推桿上設計不同曲率的溝槽,將傳感器設計為非線性、線性以及不同的物理精度。所涉及的全解耦電子助力器,制動踏板推桿和制動主缸活塞之間無機械鏈接,屬于智能制動執行器,滿足特種自動駕駛車輛對制動系統主動制動的功能要求、取消了傳統制動系統對發動機真空度的依賴、具備配合電動車實現制動能量回收的功能。
解耦原理:踏板推桿與制動總泵推桿之間無連接,制動系統的動作依靠電信號或者行程傳感器信號進行控制實現。
工作原理:當駕駛員踩下制動踏板時,踏板推桿向前移動,推動行程傳感器內部旋轉件轉動,傳感器記錄旋轉部件的轉角,根據推桿滑槽曲率計算出踏板推桿實際行程,識別駕駛員制動意圖。通過電信號傳遞給系統控制器,控制器控制執行器電機動作,電機驅動絲桿和螺母,講轉動轉化為平動,推動制動缸活塞建立液壓制動力,作用在輪邊制動盤上,產生制動力。
合作需求
尋求與特定場景自動駕駛、特種車輛線控底盤、智能輪邊執行器等行業客戶合作,解決行業痛點問題,共同推進特種場景下自動駕駛汽車發展。
在國家碳中和、碳達峰政策引導下,工信部對汽車企業提出了雙積分政策,對30W以下的電動車給予國家補貼,同時補貼也與車輛的續航里程是掛鉤的,這對車輛的用電設備的能耗提出了要求,用該項目研發的智能制動系統可以實現特種場景自動駕駛用電動車20%續航里程的增長,提高特定場景作業能力,增加市場競爭力。目前特種領域的自動駕駛用電動車均是基于傳統真空助力器實現車輛制動,出于提高車輛續航里程和智能化的需求,后續該類車量也都會逐步匹配線控制動系統,如:低速物流車、擺渡車、配餐車、掃地車等自動駕駛用車輛。
本技術已經成熟,擬通過技術許可或轉讓方式進行成果轉化。目前該項目成果在特定場景自動駕駛車輛上適用性很好,如自動駕駛低速物流車、擺渡車、配餐車、掃地車等。
當下特種自動駕駛車輛上應用的制動踏板位移傳感器通過制動踏板的旋轉角度提供制動位移信號,在常規小壓力制動下,傳感器控制精度較低,且安裝位置在駕駛艙外置,無法與真空助力器、線控制動系統等集成,本項成果在減小體積的同時,可以檢測更大的位移,提高常規制動時的傳感器的精度,同時提高制動系統的集成性。現有自動駕駛特種車輛大多為新能源車,沒有發動機,沒有真空源,需要新的助力源,并且與回饋制動協調控制時,其液壓控制會影響主缸容量和液壓,從而影響制動踏板感覺。本項成果取消對發動機真空度的依賴,提供舒適的制動踏板感覺,結構簡單、方便可靠,降低成本又節省能耗。
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