原文标题:2021年中国线控转向(SBW)车型、规模、格局和技术分析,丰田上市,行业蓄势待发「图」
转向系统按转向系统能量来源可分为机械转向系统和助力转向系统。机械转向系统(MS)完全靠驾驶员体力操纵,助力转向系统则借助发动机或电机的动力进行转向辅助。助力转向系统在机械转向系统基础上加设一套转向助力装置,可分为三类:机械液压助力转向系统(HPS)、电子液压助力转向系统(EHPS)和电动助力转向系统(EPS)。电子助力转向(EPS)为当前转向系统主流方案,逐步向线控转向(SBW)发展。随只能驾驶向高级别进阶,线控转向(SBW)渗透或将加速。汽车转向系统分类
EPS工作原理是方向盘转动时,扭矩传感器将检测到的方向盘上的扭矩信号和转向信号传递给ECU,ECU根据信号决定电机的助力电流,最后助力电流通过ECU内部的电机驱动电路对电机实行扭矩控制。SBW工作原理是用扭矩传感器和转向角传感器检验测试驾驶员的转向数据,然后通过数据总线将信号传递给车上的ECU,ECU再将转向指令发送至转向电动机,从而控制车轮转向。由于SBW相较EPS绝对没机械连接,用户手握方向盘时将无法感受到车轮的震感影响操作手感,故而一定要通过算法模拟震感提升用户车感,对技术方面的要求较高。
线控转向系统取消了方向盘与车轮之间的机械连接,通过种种传感器获得方向盘的转角数据,然后ECU将其计算为具体的转向数据,结合车速及车辆行驶状态来对车轮转角来控制。方向盘位置布置灵活性更好,还可以折叠,满足L4级别无人驾驶需求。线控转向工作原理
自动驾驶的终极目标是通过感知传感器、控制芯片与线控执行机构替代驾驶员的驾驶行为,为实现高安全性目标,最终的理想状态将是整一个完整的过程脱离了人为干预,因此机械控制将被电控取代,线控底盘将成为汽车未来可预见的长期发展历史中的最终状态。汽车线控底盘主要由线控转向、线控制动、线控换挡、线控油门以及线控悬挂五大系统组成,其中,线控油门、线控换挡、线控悬挂技术相对成熟,而线控转向和线控制动是当下智能驾驶执行端最核心的产品。线控底盘整体五个关键组成及其发展情况
驾驶员转动方向盘时需要克服的阻力矩最重要的包含两方面,即回正力矩和摩擦力矩,而路感反馈力矩包含回正力 矩和摩擦力矩;获取路感反馈力矩方法有参数拟合法、传感器测量法和基于动力学模型的方法,其中第三种是目前研究的主流(对车辆状态、驾驶风格具有自适应能力)。基于动力学模型的方法,依据车辆动态响应、驾驶员转向盘输入等状态,利用车辆动力学模型估算轮胎回正力矩和需要补偿的反馈力矩,进而计算期望的反馈力矩指令。获取路感反馈力矩的三种方法
目前国内乘用车载线控转向系统的车型仅英菲尼迪国产Q50L、QX50和q60等车型的顶配车型。2014年Kayaba的DAS是最早量产的SBW产品,搭载于英菲尼迪部分车型上,预计于2022年量产的丰田bZ4X车型也将搭载捷太格特的具有可变转向比的SBW产品。国内主要车型线控转向搭载情况
数据显示,2021年英菲尼迪QX50和Q50L销量分别为6052和1277辆,实际搭载线控转向的仅在车型的顶配款,实际搭载线控转向的销量远低于实际销量,从销量来看,目前国内线控转向整体渗透率极低,随着无人驾驶持续渗透线控转向将快速增长。
目前线控转向尚处于发展早期阶段,渗透率极低,仅有少量车配备。随着国标的修订,叠加未来L3及以上无人驾驶的普及,SBW的需求量将伴随高级别无人驾驶的快速渗透而提升。预计2025年国内新能源乘用车SBW渗透率达15%,燃油乘用车SBW渗透率达4%,以单车价值量4000元来计算,对应市场规模为89亿元,2021-2025年CAGR达186%。2021-2025年中国线控转向市场规模预测
世界各大汽车厂家、供应商等对线控转向系统做了深入研究,国际知名供应商如TRW、Delphi、ZF等制造了物 理样机,做试验研究;国际著名汽车生产商如奔驰、宝马、通用等展出采用线控转向系统的概念车;目前国内对线控转向系统的研究多数以高校的理论为主,并且已经取得一些进展。国内线控转向系统国内研究现状
舍弗勒、万都预计于2022年量产自家SBW产品,博世则计划于2024年实现量产。国内企业中,长城精工、联创电子、拓普集团等正在研发线控转向系统。长城旗下精工汽车研发的线控底盘中搭载了首个支持L4+无人驾驶的SBW系统,并计划在2023年量产;联创电子通过产学研合作推出了功能样机;耐世特2017年发布的Quiet Wheel已初步采用了SBW技术;浙江世宝SBW技术已立项,正在研发。技术方面,国内企业耐世特公报显示,2021年耐世特基于发展伙伴关系及参与SBW架构需求,将在未来的SBW项目中继续与两家大型全球整车制造商合作,此外,耐世特也和中国国内的一家整体制造商合作伙伴开始SBW研发。
原文标题:2021年中国线控转向(SBW)车型、规模、格局和技术分析,丰田上市,行业蓄势待发「图」
华经产业研究院对中国线控转向行业发展现状、行业上下游产业链、竞争格局及重点企业等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提升公司竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展的新趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国线控转向行业发展监测及投资战略规划研究报告》。
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