線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(SBW)技術(shù)演進與應(yīng)用演講人：日期:CONTENTS目錄01技術(shù)發(fā)展背景02核心技術(shù)架構(gòu)03關(guān)鍵功能模塊04性能提升指標05產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用挑戰(zhàn)06未來技術(shù)迭代方向01技術(shù)發(fā)展背景汽車電子化轉(zhuǎn)型趨勢電子控制系統(tǒng)普及隨著電子技術(shù)不斷發(fā)展，汽車的電子控制系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用，為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。01傳感器技術(shù)進步傳感器精度和可靠性的提升，為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)更準確地獲取車輛狀態(tài)信息提供了有力支持。02車載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展車載網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和完善，為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與其他車輛控制系統(tǒng)的信息共享和協(xié)同工作創(chuàng)造了條件。03智能駕駛技術(shù)需求驅(qū)動自動駕駛需求自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，對線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提出了更高的要求，需要實現(xiàn)更精準、更可靠的轉(zhuǎn)向控制。01安全性要求提高智能駕駛技術(shù)對車輛安全性的要求越來越高，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為重要的執(zhí)行機構(gòu)之一，需要具備更高的可靠性和安全性。02機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)局限性傳統(tǒng)的機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受到傳遞效率的限制，無法滿足智能駕駛技術(shù)對快速響應(yīng)和高精度的要求。傳遞效率限制布置困難磨損和故障風險機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)需要布置復雜的機械部件和傳動機構(gòu)，占用空間大且難以優(yōu)化車輛布局。機械部件易受磨損和故障影響，需要定期維護和更換，增加了車輛的使用成本。02核心技術(shù)架構(gòu)雙冗余電控單元設(shè)計通過兩個獨立的電控單元（ECU）相互監(jiān)控，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高可靠性。雙冗余ECU設(shè)計雙重傳感器和電源設(shè)計，確保系統(tǒng)在關(guān)鍵部件失效時仍能正常運行。冗余傳感器與電源實時監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即切換到備用系統(tǒng)，確保安全。實時故障監(jiān)測與切換無機械連接傳動模式純電動驅(qū)動采用電動機直接驅(qū)動轉(zhuǎn)向機構(gòu)，取消傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的機械連接。01無限轉(zhuǎn)向角度不受機械限制，可以實現(xiàn)更大范圍的轉(zhuǎn)向角度，提高車輛操控性。02無需轉(zhuǎn)向助力由于沒有機械連接，無需額外的轉(zhuǎn)向助力裝置，降低了系統(tǒng)復雜度和成本。03扭矩反饋模擬算法扭矩反饋與操控穩(wěn)定性扭矩反饋算法與操控穩(wěn)定性密切相關(guān)，通過優(yōu)化算法，提升車輛的操控穩(wěn)定性和安全性。03根據(jù)車輛實時行駛的路況信息，調(diào)整扭矩反饋參數(shù)，實現(xiàn)精準控制。02實時路況分析扭矩反饋算法通過算法模擬傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的扭矩反饋，提高駕駛者的轉(zhuǎn)向感受。0103關(guān)鍵功能模塊通過光電轉(zhuǎn)換，將方向盤的旋轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)化為電信號，測量精度高，但對環(huán)境光線敏感。轉(zhuǎn)向角傳感器陣列光學式轉(zhuǎn)角傳感器利用磁阻元件的磁阻效應(yīng)，測量方向盤的旋轉(zhuǎn)角度，具有較好的穩(wěn)定性和抗干擾能力。磁阻式轉(zhuǎn)角傳感器為提高系統(tǒng)的可靠性，通常采用多個傳感器組成陣列，即使某個傳感器發(fā)生故障，也能確保系統(tǒng)正常工作。冗余設(shè)計電子控制執(zhí)行機構(gòu)通常采用無刷直流電機或永磁同步電機，具有體積小、效率高、響應(yīng)速度快等特點。電機類型電機控制策略減速機構(gòu)通過PWM（脈寬調(diào)制）或矢量控制等技術(shù)，實現(xiàn)對電機的精確控制，確保轉(zhuǎn)向的準確性和穩(wěn)定性。為了降低電機的轉(zhuǎn)速并增大輸出扭矩，通常需要配備減速機構(gòu)，如行星齒輪減速器或蝸輪蝸桿減速器。故障診斷容錯系統(tǒng)實時監(jiān)測通過傳感器和執(zhí)行器反饋的信息，實時監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)，確保及時發(fā)現(xiàn)并處理故障。故障診斷算法容錯控制策略采用基于模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動或人工智能的故障診斷算法，能夠快速準確地定位故障源，并給出相應(yīng)的處理措施。在發(fā)生故障時，系統(tǒng)能夠自動切換到備用模式或采取補救措施，確保車輛仍能安全行駛。12304性能提升指標轉(zhuǎn)向響應(yīng)速度優(yōu)化通過優(yōu)化電控單元（ECU）和控制算法，減少信號傳輸和處理時間，使駕駛者的轉(zhuǎn)向指令能夠更快地被執(zhí)行。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)響應(yīng)時間縮短利用傳感器實時監(jiān)測車輛狀態(tài)和駕駛者輸入，通過算法調(diào)整轉(zhuǎn)向助力，使轉(zhuǎn)向更加靈敏和穩(wěn)定。轉(zhuǎn)向動態(tài)反饋增強通過優(yōu)化轉(zhuǎn)向電機和減速機構(gòu)，提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的響應(yīng)速度和精度，使車輛能夠更緊密地跟隨駕駛者的意圖。轉(zhuǎn)向跟隨性提升線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了傳統(tǒng)的機械連接，使得底盤空間得到極大釋放，便于其他部件的布置和優(yōu)化。底盤空間利用率提升取消傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向柱隨著電機技術(shù)和材料科學的發(fā)展，轉(zhuǎn)向電機和減速器不斷小型化，進一步提高了底盤空間的利用率。電機和減速器小型化線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，可以根據(jù)不同車型的需求進行靈活調(diào)整和優(yōu)化，進一步提高底盤空間的利用率。模塊化設(shè)計個性化駕駛模式適配線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)支持多種駕駛模式的切換，如舒適模式、運動模式和越野模式等，滿足不同駕駛者的需求。駕駛模式切換轉(zhuǎn)向手感自定義智能化調(diào)節(jié)駕駛者可以根據(jù)個人喜好和駕駛習慣，通過調(diào)整轉(zhuǎn)向助力的大小和特性，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向手感的自定義。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以與車輛的其他智能系統(tǒng)（如智能駕駛輔助系統(tǒng)）集成，根據(jù)道路和交通狀況自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向助力，提供更加個性化的駕駛體驗。05產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用挑戰(zhàn)功能安全認證標準自動駕駛系統(tǒng)安全認證SBW作為自動駕駛系統(tǒng)的重要組成部分，需要滿足更高級別的安全認證要求。03關(guān)注由于感知和決策錯誤導致的安全問題，適用于SBW系統(tǒng)的安全評估。02預(yù)期功能安全（SOTIF）ISO26262道路車輛功能安全標準，對SBW系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)提出了嚴格要求。01多系統(tǒng)協(xié)同控制難點與ADAS系統(tǒng)的協(xié)同SBW需要與ADAS系統(tǒng)如AEB、LKA等協(xié)同工作，實現(xiàn)更智能的駕駛輔助功能。01與動力系統(tǒng)的協(xié)同SBW與發(fā)動機、變速箱等動力系統(tǒng)的協(xié)同控制，確保車輛在各種工況下的穩(wěn)定性和安全性。02冗余設(shè)計為提高系統(tǒng)的可靠性，SBW系統(tǒng)通常采用冗余設(shè)計，增加了系統(tǒng)的復雜性和成本。03用戶接受度培育策略通過改進SBW系統(tǒng)的性能、舒適性和易用性，提高用戶對SBW技術(shù)的接受度。用戶體驗優(yōu)化加強駕駛員對SBW技術(shù)的了解和安全操作培訓，提升用戶信任度。安全教育和培訓通過市場營銷和宣傳手段，提高用戶對SBW技術(shù)的認知度和興趣。市場營銷和宣傳06未來技術(shù)迭代方向車路協(xié)同場景融合自動駕駛與智能交通系統(tǒng)深度融合實現(xiàn)車輛與道路、交通信號、其他車輛及行人的實時通信與協(xié)同，提升自動駕駛的安全性和效率。車路協(xié)同感知與決策標準化與法規(guī)利用道路感知設(shè)備、車載傳感器和云計算技術(shù)，實現(xiàn)車輛對道路環(huán)境的全面感知和智能決策。推動車路協(xié)同技術(shù)的標準化和法規(guī)化，確保不同廠商設(shè)備之間的兼容性和安全性。123神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制升級神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化針對自動駕駛的特定需求，優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提高計算效率和性能。03利用強化學習算法，讓車輛在與環(huán)境的交互中不斷優(yōu)化決策策略，提高應(yīng)對復雜場景的能力。02強化學習與實時決策深度學習與智能駕駛應(yīng)用深度學習算法，提升自動駕駛系統(tǒng)的感知、決策和控制能力，實現(xiàn)更加精準和安全的駕駛。01采用分布式電子電氣架構(gòu)，實現(xiàn)車輛各個系統(tǒng)的獨立控制和協(xié)同工作，提高系統(tǒng)的可