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汽車電子連環(huán)話 | 漫談汽車自動(dòng)轉(zhuǎn)向ACSF功能

2016/09/08
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如下所示,目前汽車智能和自動(dòng)化的發(fā)展,從法規(guī)也是從量產(chǎn)車疊加更多的低階 ADAS 功能,研究和運(yùn)營(yíng)車輛走 ITS 和 AD 的路線,兩者互為拖動(dòng),將汽車慢慢從機(jī)械傳動(dòng)占大頭,往電子電氣化滲透率更高的部分轉(zhuǎn)換。

在 WP29 的法規(guī)體系下:

1)ITS/AD 主要推進(jìn)高階的自動(dòng)駕駛

2)GRRF 主要覆蓋以下的一些工作組:

   

【Going】Automatically Commanded Steering Function (ACSF)

   

【告一段落】Automatic Emergency Braking and Lane Departure Warning Systems (AEBS/LDW)

   

【告一段落】Electronic Stability Control for light vehicles (ESC)

圖 1 基于 UN WP29 下面的工作組劃分

如下圖 R79 的一些延伸工作

圖 2 R79 修正討論的橫向運(yùn)動(dòng)的目錄

以下為考慮的一些用例,核心是完成幾個(gè)內(nèi)容:

   

B2 的不操控的 LKA,實(shí)現(xiàn)無駕駛員扭矩輸入的道路保持功能

   

CD 變道處理

  

E 自主變道

 

圖 3 ASCF 的 User case

以車道保持(Lane Keep)可以脫手為例,這個(gè)情況,駕駛員的輸入在不同的速度下就被完全打斷了

圖 4 原有 LKAS 系統(tǒng)在 B2 獨(dú)立 Lane keep 的示意圖

 

Lane Change 的各種,CDE,其實(shí)主要是對(duì)上圖的待去車道上有很大的檢測(cè),整個(gè)轉(zhuǎn)向的過程,需要完全負(fù)責(zé)。

 

備注:這不是沒有,而是部署在更大范圍內(nèi),需要有更多的考慮了,如下:

圖 5 ASCF 的邏輯概覽

在以下的幾種情境下還得讓駕駛員進(jìn)行接回操作

   

在過彎的車道保持過程中,自動(dòng)轉(zhuǎn)向的功能出現(xiàn)控制回路的問題

   

在變道的過程中,在橫向車道變化過程中

   

由于路況的變化使得變道過程中出現(xiàn)變數(shù)

圖 6 ASCF 的一些可能需要接管的場(chǎng)景

這個(gè)過程中,其實(shí)與原來的驗(yàn)證和測(cè)試有一些出入了

圖 7 傳統(tǒng) EPS 的測(cè)試計(jì)劃

我們來對(duì)比下原有 EPS 的功能,哪怕是帶有一些 ADAS 的高級(jí) EPS,都對(duì)這個(gè)橫向的內(nèi)容有較大的出入了。以下部分,是金工前陣子給我發(fā)了 EPS 基本控制策略的修正部分的稿子,今日正好一起放在這里,諸位可以仔細(xì)再看看

EPS 的輸入是

EPS 系統(tǒng)內(nèi)部扭矩轉(zhuǎn)角傳感器所提供的方向盤扭矩,方向盤轉(zhuǎn)角,從總線獲取的車速信號(hào)

   

EPS 高級(jí)功能可能還需要從 CAN 總線獲取車身的側(cè)偏角、橫擺角速度、左右前后輪速等車輛動(dòng)態(tài)參數(shù)

   

做駕駛輔助或自動(dòng)駕駛,還需要從 CAN 總線獲取諸如疊加的力矩值、目標(biāo)方向盤轉(zhuǎn)角、目標(biāo)方向盤轉(zhuǎn)速等信號(hào)

 

圖 8 EPS 的各種功能和測(cè)試概覽

EPS 系統(tǒng)的簡(jiǎn)化公式:T_ 手+T_ 電機(jī)=T_ 阻

圖 9 EPS 功能框圖

   

T_ 手就是駕駛員操縱方向盤所使用的力矩,由扭矩轉(zhuǎn)角傳感器測(cè)量得到。

   

T_ 阻就是由于輪胎與地面摩擦傳給齒條的阻力所產(chǎn)生的力矩,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作的過程就是客服這一阻力矩的過程。

EPS 控制策略,其實(shí)就是基于各種系統(tǒng)輸入條件,計(jì)算 T_ 電機(jī)的這一過程


小結(jié):

這個(gè)領(lǐng)域值得工程師們投入,雖艱難險(xiǎn)阻,也很有趣。

 

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。