电动化、自动化、网联化正逐渐成为世界汽车工业新的战略取向。世界许多汽车和零部件厂商,正在从传统产品向新兴产品拓展,其中具备雄厚实力的厂商已经站在或即将站在全球汽车工业的最前沿。
作为全球汽车行业优秀的合作伙伴和著名的零部件供应商,采埃孚股份公司(ZF Friedrichshafen AG)自创始以来,不仅很好地满足了世界先进汽车对传动与底盘系统产品的广泛需求,而且近年来“致力于成为能够满足未来交通运输各种需求的系统供应商”:根据自身技术专长,在自主驾驶、电驱动、集成式安全系统以及车辆运动控制4大重点领域“开疆辟土”,开发出了足以震撼行业和引领全球未来发展方向的一系列最新科技成果,包括基于传统驱动系统、电驱动系统和混合动力系统的多款自动驾驶车辆和一系列传动、底盘与控制技术。这些创新,将给交通运输业带来更舒适、更环保、更愉悦、更高效、更安全的应用体验。
日前面向全球媒体举行的2018采埃孚科技日即集中展现了采埃孚为这一战略调整所已取得的一系列丰硕成果。
2018年6月26—27日,德国腓德烈斯哈芬市,采埃孚科技日(也称ZF技术日)发布了一系列由采埃孚创新研发的汽车传动、底盘与控制系统技术与产品,包括主要针对电动化、自动驾驶、安全驾驶等最新开发的底盘与传动系统(转向、变速器、车桥等)、集成式安全系统以及车辆运动控制技术,及其与有关方面合作开发的一系列高科技商用车辆——①自动驾驶纯电动商用车(e.GO Mover)、②自动驾驶燃油码头牵引列车(演示自动“甩挂”过程)、③自动驾驶油-电混合动力“甩厢”运输车(演示自动“甩厢”过程)、④自动驾驶城市快递物流车(演示快件投递过程)、⑤自动驾驶移动工作舱(类似“甩厢”),还供我们试驾/试乘了装备ZF AT自动变速器、混合动力驱动系统、传统动力等总成部件的⑥载货汽车、⑦半挂牵引车、⑧城市客车等。
在此说明,科技日展示的所有车辆均由采埃孚与合作伙伴联合开发。除了供我们试驾试乘的车辆外,其他展示车辆都是自动驾驶(纯电动、混合动力或柴油版)。此次科技日,全面展现了采埃孚面向未来交通运输的最新技术成果。
在近年来汽车新的电动化、智能化、互联化等趋势面前,中国、德国、美国、日本等汽车生产强国/大国,都已不同程度参与其中。作为传统汽车传动与底盘系统供应商,采埃孚不仅开发出了相应技术,而且联合有关合作伙伴开发出了堪称全球领先的新能源汽车(纯电、混动)和自动驾驶车辆。
车辆展示分为3类:现场演示,现场展示,试驾试乘。
在封闭货场,我们先后见证了能够自动卸载和装载的2种创新型卡车——自动驾驶码头牵引车(列车)和自动驾驶甩厢运输车。
甩挂运输运输和甩厢运输,均作为先进的运输模式,在欧洲早已发展了数十年。而在中国“,甩挂运输”虽早已不是新鲜事,但“甩厢运输”还是一个新鲜事物。而对不仅自动驾驶而且自动装/卸载的“甩挂运输”和“甩厢运输”,笔者还是第一次看到和听到。
1)分别自动“装/卸”半挂车、移动厢,并将其送至目的地
在封闭货场(如仓库区),一辆驾驶室无人的自动驾驶甩厢运输车(3轴,柴-电混动版),演示了自动行走(直行、转弯、倒车等)、自动甩厢(底盘下降、支起和离开)、自动接厢(底盘后退(插入)、上升和接合)的全过程(“甩厢运输”)。
在封闭货场(如港口、码头),一辆驾驶室无人的自动驾驶码头牵引车(2轴,柴油版),演示了自动行走(直行、转弯、倒车等)、自动卸挂(牵引座降低、离开)、自动接挂(牵引座升起、接合)的全过程(“甩挂运输”)。
与展示的其他自动驾驶车辆一样,2车型的信号采集均采用普通摄像头 激光雷达,然后由计算机进行信号处理和发出指令。这2款车的自动化程度之高同样令我们赞叹。2)高效、安全、环保,并有助于缓解技术工人的短缺
据介绍,采埃孚通过智能技术,即采埃孚智能化机械系统、传感器系统和控制装置,以及路线定制系统,可实时连接和协调货场的无人驾驶车辆;无人驾驶车辆可以自动操控“移动厢”或半挂车并将其送至目的地,实现“自主观察、思考和行动”。
以往,货场内操作诸如甩厢、移位、挂厢等富有挑战性的任务占用了驾驶员较多的资源和时间,且经常导致事故和高昂损失。而启动自动驾驶模式后,可以使港口、仓库的物流与管理变得更加高效、安全、环保,也有助于缓解物流行业技术工人(尤其专业驾驶员)日益短缺的情况。
A.驾驶员驾车进入场地后,可以下车并启动自动驾驶模式,然后就可以休息了(缓解驾驶过程的压力、疲劳)。
B.自动驾驶模式被激活后,无需驾驶员操作,车辆会自动使用车库的各个LTE/WLAN无线信号以及Openmatics车载装置进行系统登录;通过不断检查和考量路线(如车辆的当前位置和场内其他车辆的路线),系统会在必要时即刻调整车辆的行驶路线。
C.激活自动驾驶模式后的卡车由核心处理器ProAI控制。ProAI可实时处理信息并将其转换为发动机、转向系统和制动器的操作指令,使卡车能够快速、准确并尽可能安全地完成任务,且不易受到光线昏暗或恶劣天气等条件的影响。若将采埃孚的ProAI比作创新卡车的大脑,那么其他采埃孚技术便是使其能够采取行动的中枢神经,其中包括主动电液ReAX商用车转向系统和TraXon混合动力自动变速器系统(采用模块化集成电机,可以实现本地零排放)。
自动驾驶混合动力甩厢运输车:演示自动完成行走(直行、转弯、倒车等)、自动甩厢(底盘下降、支起和离开)、自动接厢(底盘插入、上升和接合)的全过程(“甩厢运输”)
应用于自动驾驶混合动力甩厢运输车的ZF系统包括:传感器组件(雷达、摄像机、激光雷达)、车载单元(OOU)、ProAI核心处理器(中央控制单元)、ReAX主动式电动助力液压转向系统、TraXon混合动力自动变速器系统。其中,ProAI充当着大脑的角色,是实现智能物流的关键(可操控车辆的自动驾驶功能,包括引导所有纵向和侧向的移动);借助扩展后的传感器套件,车辆能够准确辨别周围环境;ReAX以及TraXon Hybrid等则为其提供行动能力
D.具有成本效益的带有摄像头和激光支持的传感器装置,以及GPS,赋予卡车定位和识别周围环境的功能。
E.得益于车载传感器和工作场所的路线系统,驾驶员可以在平板电脑上看到卡车的工作过程。
采埃孚商用车技术事业部负责人Fredrik Staedtler表示:“这些车辆可以有效减少操控过程中的损失和停机时间,从而给物流公司带来竞争优势。”
自动驾驶码头牵引车:演示自动行走(直行、转弯、倒车等)、自动卸挂(牵引座降低、离开)、自动接挂(牵引座升起、接合)全过程(“甩挂运输”)
应用于自动驾驶电动码头牵引车的ZF系统:传感器组件(雷达、摄像机、激光雷达)、车载单元(OOU)、ZF ProAI核心处理器
分析认为,采埃孚开发出上述2款创新型自动驾驶卡车,充分展示了物流行业发展的可能性,特别是在仓库、运输公司、码头和其他特定的运输区域;未来,或具有极大的市场潜在需求和回报率。
3)自动驾驶甩厢运输车:2种驾驶模式
自动驾驶码头牵引车(列车)用于短途运输(场内行驶),自动驾驶甩厢运输车用于中长途运输,所以此次采埃孚开发的自动驾驶甩箱运输车具有2种驾驶模式,一是无人驾驶,二是驾驶员驾驶。
为了应对城市物流的各种挑战,采埃孚所提供的技术范围涵盖了从自动驾驶到电动汽车、再到联网的智能支持系统。
现场,定义于未来城市物流的能够自动泊车的这款被称为创新型货车的自动驾驶纯电动快递物流用车(VAN),可以使快递(包裹)承运人的工作变得更加轻松。
现场,采埃孚为我们演示了这款创新型货车载着快递员分别将邮件快速投递到家庭、公共邮箱和私家车上的过程。快递员(邮递员)坐在副驾驶位置上,只需处理更复杂的事情即可,而车辆行驶的事全由自动驾驶系统负责;而且可实时为承运人和客户规划最佳路线,准时送达目的地。这种车辆不仅可以应对货运高峰,还能够减少对市中心空气和噪声的污染。
1)减轻承运人压力
就目前而言,包裹每次平均配送时间2~3 min,每天平均运送200个包裹,对承运人来说已轻松平常。除交付包裹外,配送时间还包括停放车辆、走到门前、等待开门及其他额外行动所需时间。但随着线上交易激增,(快递)货运服务面临前所未有的压力。据德国包装与快递物流协会估算,仅2017年,德国送达的包裹和包装数量已远超33亿件;预计到2021年,德国每年运输的包裹数量将超过40亿件,与此同时,客户愈发希望自主决定包裹的配送时间和收货地点。对此,该如何减轻所面临的压力呢?
在2016年的未来计划研讨中,采埃孚即开始致力解决配送过程最后一英里潜在的物流运输问题。凭借无人驾驶货运车辆,采埃孚首次为物流供应商提供了一个新的解决方案。
2)4级自动驾驶 智能联网的支持系统
采埃孚为这款随时可控的创新型货车配备了4级自动驾驶功能和智能联网支持系统。
A.通过识别城市周边环境,独立行驶;即使无车道标线,也能正常运行;它同时能够识别交通信号灯和路标,并对突发危险情况做出反应;它还能够识别和避开障碍物。
B.承运人可通过平板电脑对包裹远程监控,如果2个送货地址相临,且最佳送达路线是徒步送达,则创新型货车会在承运过程中跟随包裹承运人,就像有一根无形的绳索牵引着它一样;如果配送地址附近无停车位,则包裹承运人可将车辆指派至下一站,它会在那里自主寻找停车位。
C.通过访问(运用)基于云技术(智能算法)的智能联网支持系统,创新型货车还能够为承运人(包裹)实时推荐(规划)最佳的送达路线。凭借这一系统,车辆可以存储每个包裹的数据,如目的地、优选送达时间以及易腐货物的保存期限等其他信息。“也就是说,通过包裹可以找到送达至客户的最佳途径,而且车辆会按之行驶,”而包裹承运人可通过混合现实数据眼镜(Holo Lens)接收这些信息,采埃孚创新管理主管Georg Mihatsch解释道。
自动驾驶电动快递车:演示了载着快递员分别将邮件快速投递到家庭、公共邮箱和私家车上的全过程。快递员坐在副驾驶位上,只需处理更复杂的事情即可,而车辆行驶全由自动驾驶系统负责;而且采埃孚智能化方案能够实时为快递员规划最佳路线,帮助快递员和收件人准确出现在正确的时间和地点,减少客户的不悦情绪。快递员通过信息眼镜(Holo Lens),可以看到收件人能否收取包裹以及货车的当前位置等信息
可假设递送包裹场景:在不允许停车的地方,快递员可提前离开自动驾驶的快递车辆;在快递员(入户)派送包裹的同时,快递车可自寻停车位,随后快递车会将位置信息及时发送到快递员的数据眼镜上;自动驾驶过程中,当有人出现在车辆前方时,快递车可自动紧急刹车;快递车也可绕过其他障碍物
采埃孚为自动驾驶电动快递车提供的关键技术:传感器组件(雷达、摄像机、激光雷达)、车载单元(OOU)、ProAI核心处理器、电动助力转向系统(EPS)、电子停车制动(EPB)、集成化制动控制(IBC)、电力中央驱动(ECD)
D.客户也可受益于基于云的支持系统,自由选择包裹派送时间:该系统不仅可以使客户跟踪包裹运送路线,还可以在短时间内更改送达信息,包括可以随时改变包裹的送达地址(比如送至某个邻居家中),或如果出现特殊情况,可将送货时间推迟大约1 h。而这也能使承运人受益:承运人将不用徒劳地等待开门,甚至待第2天重新配送,他们可以安心配送下一个包裹。
3)采埃孚提供的核心技术
整个采埃孚传感器组件包括摄像头、雷达和激光雷达传感器,可确保货车随时了解其周围环境;核心处理器ProAI能够控制、处理传感器所生成的数据,并使车辆做出相应的反应,以适应复杂环境。此外,诸如电动助力转向系统和集成化制动控制IBC等智能机电一体化系统能够执行核心处理器的指令;适用于乘用车和轻型商用车的电驱桥系统可为车辆提供纯电动且零排放的驱动力。
可以说,凭借广泛的技术组合,这种创新型货车彰显了采埃孚“观察、思考和行动”的理念。
2018年6月26日,采埃孚首席执行官沃夫翰宁·施艾德Wolf-Henning Scheider与位于德国亚琛的e.GO Mobile股份公司创始人兼首席执行官Günther Schuh博士共同宣布:e.Go Mover——这款定位于为未来城市人员出行/货物运输提供方便的交通运输工具,将于2019年在双方的合资公司e.Go Moove GmbH正式进入量产阶段。年产量初步计划为5位数,采埃孚预计e.Go Mover的需求量在未来5~7年内将达到约100万辆。目前已有用户订制,9万欧元起步。
现场展示的这款自动驾驶纯电动商用车e.GO Mover,是客运版 (people),外形小巧,仿佛一辆“迷你公交”, 可载15人(包括座位和站立)。除了客运版,还有货运版(快递物流版)。e.GO Mover由采埃孚与合作伙伴联合研发,是此次科技日发布的亮点产品之一。
采埃孚股份公司首席执行官沃夫翰宁·施艾德(Wolf-Henning Scheider)(右)和e.GO Mobile 股份公司首席执行官Günther Schuh 博士(左)共同宣布双方的合资公司e.GO Moove GmbH启动生产e.Go Mover
这款客运版(people)的自动驾驶纯电动商用车e.GO Mover,仿佛一辆“迷你公交”, 可载15人(包括座位和站立)。该车保留了驾驶舱(转向盘),以备在不具备自动驾驶路段由人工驾驶。除了客运版,e.GO Mover还有货运版。该车采用了采埃孚多项核心技术(见附表)
e.GO Mover能够跟随驾驶员/快递员独立地从一个下车站点/送货地点行驶至下一个下车站点/送货地点,而驾驶员/快递员无需人工驾驶或泊车的e.GO Mover,体现了采埃孚具有前瞻性的交通运输理念,并使交通运输服务提供商表现出极大兴趣,为城市交通运输提供了一个新的选项,有望开启一种新的商业模式。
该车保留了驾驶舱(转向盘),以备在不具备自动驾驶路段由人工驾驶。
采埃孚为该车提供了电动和自动驾驶技术,包括电驱动系统、转向系统、制动系统以及采埃孚中央控制器ProAI(运用人工智能)和传感器,以实现自主驾驶功能。可以看出,通过e.Go Mover,采埃孚展现了其广泛的系统专业知识,而且是首款搭载采埃孚电动和自动驾驶系统的量产车辆。
表1 采用不同驱动形式的自动驾驶车辆展车所采用的采埃孚核心技术情况一览表
沃夫翰宁·施艾德在2018 采埃孚科技日活动上说:“在全球自主驾驶以及电驱动趋势的带动下,像采埃孚这样的系统供应商的商机尤多。”
据悉,采埃孚在IAA 2018上除了展示其他创新产品外,还会把e.GO Mover作为整个数字化物流链的一部分,进一步展示出其战略发展方向。
采埃孚与Rinspeed设计公司等合作伙伴联合设计开发的这款名为“SANP”的自动驾驶纯电动移动工作站,也是超出了笔者的想象,它究竟是干什么用的?据现场演示,它的“车身”可与底盘分离成2部分:卸下并放在地面上,成为一个临时工作站(办公室),而自动驾驶电动底盘则载着其他人(/物)去他处做别的事情,其形式类似物流使用的“甩厢运输”;“车身”也可随时再回装到底盘车上,合二为一,成为自驾车辆的一部分。其与底盘脱离和结合的过程,是通过升降系统和其他机构来实现的。
据现场工作人员介绍,这种设计作为一种思路和方案,是不是具有实用价值,要看具体的客户需求。
一款位于一辆轻客(燃油版)内的“创新型驾驶舱”,是采埃孚与佛吉亚 (Faurecia)为 4 级自动驾驶车辆设计的未来操控台及显示器概念,没有转向盘和脚踏板模块(离合、加速、制动踏板等),展示了未来车辆内饰设计的发展方向。
驾驶舱内,我们看到,在传统的仪表台上方有3个显示器和一个触摸屏,前排座椅中间有一个操纵杆(人工驾驶时使用)。因没有转向盘,驾驶员的前方视线和对屏幕的使用不会受到遮挡和影响。显示屏和操纵台具有高度的灵活性,且简化了驾驶过程的操作步骤。
1)驾驶员能够更多地处理其他任务
坐在行进中的4 级自动驾驶车辆内,驾驶员能够更多地处理其他任务。如此一来,转向盘和脚踏板在大多情况下便成了多余部件,同时可能对需要频繁上下车的驾驶员造成障碍。因此,“创新型驾驶舱”完全摒弃了传统的操作部件——转向、加速以及制动操作,而全部由车载中央计算机——采埃孚 ProAI 发出指令,并由执行器接收指令后完成。
2)驾驶员可以自由选择座位
SANP自动驾驶纯电动“移动工作站”,其“车身”(移动工作站)可与底盘分离成2部分,前者留在原地供办公使用,后者可移到别的地方做事。该车(“移动工作站”)采用了采埃孚多项核心技术(见附表)
采埃孚和佛吉亚联合研发的“创新型驾驶舱”,去除了转向盘和脚踏板模块,凭借直观的操控台和显示方案,为未来的全自动化运输车辆的驾驶员带来更多的自由。该“创新型驾驶舱”采用了采埃孚多项核心技术(见附表)
驾驶舱仪表盘上的左、右显示器作为2个附加屏,可根据驾驶员的就坐位置任意使用,能够显示最重要的行驶数据。因此,驾驶员可自由选择坐在前排的左座椅或右座椅上,这为驾驶过程增添了更多的灵活性、移动自由以及新的操作的可能性。而且,后舱两侧均方便人员上下车,这不仅为多种配送工况提供了极大便利,也能让出租车驾驶员从中受益,例如能随时为乘客提供最便捷、安全的方式上下车;运输车辆制造商同样能够获得好处,因为无需再为不同市场生产左、右舵的不同车型,从而降低了复杂性。
采埃孚集团集成化车辆安全系统总监Uwe Class介绍说:“在我们迈向自动化驾驶的进程中,采埃孚'创新型驾驶舱’能够为大型出租车驾驶员或货车驾驶员提供更大的自由度。” 佛吉亚团队中负责“未来驾驶舱”系统集成的Eric Vanel补充道:“我们为车厢内的非驾驶活动提供了更多空间,并消除了驾驶座与副驾驶座之间的差别。”
3)驾驶员也可选择手动驾驶模式
如果驾驶员想要或必须进行手动驾驶模式(人工驾驶),则可以通过“创新型驾驶舱”的集成控制杆来进行操作。当开启手动驾驶模式时,驾驶员可以借助位于前排座椅中间,中控台上的控制杆操控,无论是加速、减速或是转向都可以通过集成控制杆轻松地完成。
此外,在“创新型驾驶舱”中,诸如转向指示灯、喇叭以及雨刷等所谓的二级驾驶功能,可以从车内的任何一侧开启,这就是触摸屏位于中央的意义。
停在我们面前的采埃孚创新型智能叉车,系首次将采埃孚集团“see. think. act.”的口号应用于物料操作领域;体现了行业发展趋势,在提高效率和安全性的同时降低了运营成本。
它诞生于“采埃孚样板工厂”,首个应用案例始于2018年;有了它,采埃孚样板工厂简化了供货与物流流程。
采埃孚认为,现代化工业生产的关键在于物料的流转。在生产过程中,约有70%的物料流转通过货物运输进行,而这些物料的流转过程在物料被装配到机器或成为高附加值的装配设备之前就已开始;对此,若采用更好的方式将部件运输至工作站,则可以显著提高生产效率。
为了简化物流配送与内部生产物流流程,自2017年8月开始,采埃孚利用在自动化运输系统方面已经拥有的丰富经验和智能系统,对位于德国腓德烈斯哈芬市的二厂进行改造,项目被称为“采埃孚样板工厂”。采埃孚希望借此契机一举两得:一是,希望通过该项目研发并推广智能运输系统的实际解决方案,如应用于货车、仓库物流牵引车以及工业运输车;二是,从该项目中积累的经验可能会缩短传感器、摄像头和智能控制系统的研发时间,从而促进其他自动驾驶相关功能的研发,如采埃孚ProAI。此外,将工业4.0与自动化运输系统相结合,生产效率将会得到很大提高。作为最新成果,采埃孚介绍了2个应用案例:
A.仓库进出货更高效。采埃孚样板工厂的自动运输系统只可在已规划好的且部分封闭的路线上进行简单的运输活动,而新功能包括:叉车可以超车、绕过障碍物;当道路封锁时也会搜索替代路线。“这些车辆通过智能传感器以及一个与库存管理系统连接的智能控制系统与外部环境相连。”采埃孚样板工厂负责人Ilker Sari解释说。
正因为有了智能控制系统和互联导航系统,物流运输得到了很好的优化和管控,从而大大缩短了运输交货时间并提高效率;因此,需要的生产缓冲时间也更小。
然而,这一流程在原材料供货之前就已开始了。现在货运公司的卡车抵达时间通常不确定;为此,采埃孚样板工厂团队与来自供应链管理的专家一起合作,共同解决如何实现数字化、缩短等待时间以及合理利用宕机时间。最终,通过货物追踪系统,采埃孚(收货人)可以随时了解运货卡车的位置,并预测货车准确到达时间;它还会记录驾驶员在送达货物后是否必须留有休息时间;卸货时间可以根据驾驶员的休息时间进行协调安排。
只要卡车接近公司厂房,就能确定需要的叉车,并将叉车分配到卸货区。这可以大大减少卡车闲置率和卸载时间,以及在入口处的等待时间。
B.车间组装变得很容易。每台变速器由多达1 000个独立部件组成。通常,每天叉车以100多次/h的运输频率将这些部件运输到最后组装区域;每天几百台采埃孚商用车变速器完成组装后离开“样板工厂”。于此,采埃孚样板工厂正在引领新趋势,实现了将物料自动化运输到组装区域(包括物料准备):通过自动运输系统,可以直接将储存预组装部分的集装箱运到组装区域。这种方法,比传统的循环取货方式更好、更精确地控制物流流程。传统的循环取货方式经常需要按照准确的生产顺序将货物装配到运输车上(即时生产),而物料分配和循环取货则通过人工控制。
这是一款全球首发的高度自动化、全联网的自动驾驶电动叉车,首次将采埃孚集团“see. think. act.”的理念应用于物料操作领域。该车在提高效率和安全性的同时降低了运营成本
自动驾驶电动叉车采用了采埃孚的多项核心技术,包括:传感器组件(雷达、摄像机)、ProAI核心处理器、电子机械助力转向器(eSTEER EPS3)、电动双引擎(eTRAC GP25)
虽然这一技术平台的最终产品“移动办公室”,笔者没有看到,但据悉能够在有效控制驾驶室运动方面成为行业标杆的该平台技术和产品,还是给笔者留下了深刻印象。
采埃孚认为,未来随着自动驾驶功能在商用车上应用的逐渐增多,驾驶室的用途也许会发生变化:驾驶员需要一间独特的驾驶室,以便在自动驾驶期间开展其他工作,为此那么高效的舒适系统必不可少。对此,采埃孚主动式驾驶室支承装置cCAB以及进一步开发的驾驶室减震系统eCALM(电子调节气压减震器)为驾驶室带来更高舒适性。该装置不仅能补偿车辆的摆动以及俯仰运动,而且还能在上下坡期间为车辆提供平衡。即使手动操作时,该装置也能为驾驶员提供完美的工作条件。
采埃孚还认为,对未来商用车来说,获得良好的工作条件不应看作一种奢侈,而应是驾驶员和车辆实现安全运行的必要条件,这对于自动驾驶车辆来说尤其如此。因为自动驾驶中,驾驶员不再需要主动关注道路情况,因此突然的外来影响很可能使驾驶员猝不及防。
过去,驾驶室支承装置通常是一种被动式系统,即对不平整地面所带来的外来影响做出反应,而这一被动反应过程仅能缓解或减弱车辆的晃动;采埃孚提供的创新型主动式驾驶室支承装置cCAB则可以主动控制驾驶室,并提前抵消不适运动。
据介绍,cCAB是采埃孚基于CDC(半自动减震系统)和CALM(Cabin Air Leveling Module)系统研发而来,新设计中增加了一个电动液压促动器;cCAB提供一个专门的控制单元,该单元可从传感器中获取运动状态的信号,并在瞬间计算出相应的优化方案;通过安装在驾驶室的4个支点上,cCAB可据需主动在纵向或横向上旋转驾驶室,或在竖轴上移动驾驶室并同时进行减震,这样一来,4个cCAB模块共同肩负起操控任务,对驾驶室的运动过程进行优化,为车辆驾驶位提供最大程度的舒适性,甚至能为驾驶员在驾驶室里处理文书工作提供条件。
其中,已成功研发并投入使用的采埃孚CALM(电子调节气压减震器)也发挥了重要作用,因为它将液压减震器的优点与共轴式空气弹簧和集成式负载水平调节装置的优势有效地结合在了一起。
而采埃孚基于CALM研发出的新款电子调节式eCALM系统,不仅减少了驾驶室气压减震器的空气及能源消耗,而且整个空气装置(压缩机、存储器以及干燥器)变得更加小巧轻盈。作为其他选项,在eCALM中压缩机也可以采用电驱集成,并据需开启。此外,eCALM还拥有水平调节以及按照不同水平升降驾驶室等诸多附加功能。eCALM与CDC一起为车辆驾驶位提供了最大程度的舒适性。
安装在驾驶室4个支承点上的cCAB模块可主动控制驾驶室,对驾驶室的运动过程进行优化并同时减震,提前抵消其不适运动;eCALM则减少了驾驶室气压减震器的空气及能源消耗
该功能作为针对商用车产品的新增数字化解决方案(云解决方案),可根据实际使用频率调整维修频率,预先规划其维护工作。据悉,自 2019 年起,采埃孚将为全球众多卡车制造商所采用的TraXon模块化变速器系统增加预测性维护功能选项;车队运营商可通过云解决方案时刻掌握关键性零部件,如变速器油或离合器从动盘等的状况,从而提前计划车辆维护日程,减少车辆停工时间,并避免发生抛锚。通过这一功能,变速器的使用寿命得以延长,成本也同时降低。
据介绍,采埃孚使用预先安装在车辆上的信号传输模块,把变速器状态信息发送到供汽车制造商读取的云端。通过采埃孚与汽车制造商数据平台之间的互联,后者可从收到的原始数据中生成有关变速器部件状态的详细报告。这些报告可供汽车制造商和车队运营商参考,让他们能主动地预先规划维护工作。
“这项新的预测性维护功能,体现出我们将久经考验的TraXon变速器向互联化方向更进一步。采埃孚作为智能化机械系统的全面供应商,可以说名副其实”,采埃孚商用车技术事业部卡车与货车传动技术主管Winfried Gründler说道。采埃孚着眼于未来交通运输发展:未来商用车将实现自动驾驶,而预测性维护将是保障长途物流顺利的前提条件之一。
在采埃孚科技日上,采埃孚集团还展示了全球首款全电动商用车转向样机ReAX EPS,开辟了电动卡车和电动客车自动化发展的新道路。ReAX EPS适用于各等级自动驾驶,且能与各类安全及舒适辅助功能完美适配;作为智能助力转向,它还特别适用于混合动力及电驱动商用车。ReAX EPS的使用,可最大程度地降低能耗、自质量以及系统复杂性。
自 2019 年起,采埃孚将为全球众多卡车制造商所采用的TraXon模块化变速器系统增加预测性维护功能选项
据介绍,该装置中取消了液压及外围设备,其伺服力全部来自于一台转矩高达70 Nm的电机。全电动转向的独特优势在于,它是驾驶员辅助系统 (ADAS) 以及自动驾驶功能2大系统的重要组成部分,而这2大系统是提高车辆安全性、减轻驾驶员负担以及改善物流过程的重要助力。此外,因为对安装空间的要求较低,且相比传统的液压转向系统更轻便,采埃孚ReAX EPS还同时具备了更加高效便捷的优势。
在 ReAX EPS 设计过程中,采埃孚借鉴了其在乘用车领域已成熟应用的电动助力转向系统,并将其成功运用用在了各类货车和客车上。这个系统的关键所在,是一台包括了集成控制器、变速器以及传感系统在内的70 Nm高转矩电机,这使得系统虽然在尺寸上有所缩减,且取消了液压泵,但却可以应对商用车上数倍大小的转向力。如此一来,系统不仅省去了一台耗能装置,而且也不再需要发动机或额外的电动机来为其提供动力。
通过与采埃孚ProAI等控制系统、环境传感器以及其他汽车系统联网,ReAX EPS智能转向系统可接管从横向控制到4级自动驾驶在内的各项任务。这就意味着,货车可在高速公路或厂区内实现自动控制,从而得以让驾驶员在此期间处理其他任务或进行休息。ReAX EPS同样适用于单独联网的各项安全和舒适功能,例如通过与采埃孚车道保持辅助系统(LKA) 的有效结合,它可以帮助车辆避免无意的驶离车道。对于诸如转向盘自动回正、道路倾斜和侧向风补偿、以及根据车速为转向提供支持等一系列量产商用车中的常规功能,ReAX EPS也都能轻而易举的实现。此外,针对几乎任意一种转向感,都可以对系统进行设置,例如既可以针对各汽车制造商的特征进行设计,也可以设计为针对不同驾驶员的各种选项。
采埃孚商用车转向系统业务单元总经理Mitja Schulz表示:“通过ReAX EPS,我们为全球商用车转向系统提供了一款样机,它可以大大简化并加速包括了48 V汽车电源系统在内的电气化、自动化以及线控转向技术的发展。”
“在首轮对比行驶中,ReAX EPS就已经证明了,它比我们目前最先进的电动液压系统更加节能,而且自质量也明显更轻”,Schulz说。紧凑的结构可以让车辆获得更多的空间和设计自由,例如可以配备用于和新型转向系统相集成的电驱动器。此外,ReAX EPS还可完美应用于自动驾驶功能,因为借助系统,无需驾驶员进行转向盘操作,便可通过电动机械促动器开启前桥转向。
凭借 ReAX EPS这款全球首款商用车电动助力转向样机,采埃孚再次为汽车部件赋予了智能性,并借此简化了货车以及客车在电动化和自动化方面的发展
在采埃孚科技日期间,我们还分别试乘试驾了多款采用采埃孚传统及新能源传动与底盘系统的IVECO EUROCARGO中型自动挡柴油货车(2轴)、铰接式油-电混合动力低地板城市客车(3轴,奔驰)、纯电动中央驱动城市客车(2轴)、MAN/IVECO/DAF三款半挂牵引车等商用车辆,体验到了采埃孚技术与产品在传统技术上的大幅拓展,包括改善舒适性、安全性和在新能源等方面。
其中,专供新能源商用车使用的轮边电驱动桥、中央电驱动系统和混动版变速器于2018采埃孚科技日前几天发布,包括:(1)AVE 130轮边电驱动桥AVE130:兼容蓄电池、超级电容、燃料电池或市电网等几乎所有能源方案,也适用于串联式混合动力和插电式解决方案,适合几乎所有类别的城市客车;(2)中央电驱动系统CeTrax:适用于几乎所有类别的城市客车,也可用于物流车辆的电动化改装,其中:CeTrax lite(异步电机可提供 150 kW 最大功率)适用于7.5 t以下厢式货车和轻型商用车,CeTrax mid(系统最大功率 300 kW)适用于19 t以下中型商用车。(3)并联式混合动力变速器TraXon:适用于大型商用车,包括卡车、客车。采埃孚科技日期间,我们见证了这些产品及装车情况。对此,2018年第6期《商用汽车》已有详细介绍,在此不再赘述。
采埃孚科技日期间,有多款采用采埃孚传动与底盘系统的自动挡柴油货车、油-电混合动力铰接式低地板城市公交车、自动挡半挂牵引车等商用车供我们试乘试驾;开着这些大车还真是一次挑战。与轿车一样,大型商用车采用自动变速器后,对舒适性、安全性、燃油经济性的改善绝对不是一层半点!
笔者试驾的这款IVECO EUROCARGO柴油版中型货车(2轴,也有天然气版),货箱配载,车货总质量11.5 t;在拖挂挂车时允许车辆总质量35 t。起步、加速、减速、驻车,平路、爬坡、下坡,感觉操控性、舒适性和安全性俱佳。该车配备8挡的ZF自动变速器Power line(AT),燃油经济性比6挡AT最大节约8%,比AMT节约2%~5%
据介绍,这款12挡的ZF自动变速器(AT,可带缓速器)已在中国销售了三四千台,并计划2019年3月在中国实现本地化,以满足中国日益增长的需求
这款铰接式低地板油-电混合动力城市客车,只允许我们试乘。其电驱动模式和柴油机驱动模式,可根据路况、载荷和电池储蓄等情况进行智能切换。起步时一般采用电驱动,非常静音,当车速达到一定速度后自动切换成柴油机驱动系统。该车行驶平稳,乘坐舒适;一级踏步,加上空气悬架可调节踏板离地高度,上下车十分方便。(驾驶舱内有测试用笔记本,车厢内还绑着测试线)
一直以来,采埃孚在世界传统能源汽车传动与底盘系统上具有绝对的领先优势,产品销往全球;而从此次活动来看,采埃孚在电动化、自动化、网联化等方面,又达到了同样的领先优势,体现在品质、效率、集成、轻量化等诸多方面。
面对几年前中国及少部分部分国家兴起的新能源汽车“市场”和近年部分国内外企业不断推出自动驾驶汽车(样车),采埃孚并非无动于衷,而是很早开始悄悄地布局,研发试验,稳步推进,至此“像火山一样迸发”,将其在新能源汽车和自主驾驶等方面取得的综合专业技术应用于商用车领域。当然,不仅仅是采埃孚,世界许多著名零部件供应商也都在各自领域实现了从传统产品向新兴产品的拓展,并已或即将占有技术、品质、品牌等多方面的优势。
2009年以来,中国新能源汽车生产与推广项目一窝蜂上马,是赖于强大的政策激励和推动;也好似家家都能造新能源汽车,但是否都能造得好、都能让老百姓满意则是另外一回事。可以说,国内新能源汽车生产企业大都没有掌握其核心技术(“三电”大都是拿来主义),国产“三电”产品水平还没有达到世界领先水平,培育9年,问题依然重重。近年来,几家企业又相继开发出了多款自动驾驶汽车,但据悉其有关核心技术也不被中国企业所掌握。
能够满足安全、节能、环保、可靠、舒适等国家标准的许多核心技术部件,一直是中国汽车工业的短板;在新能源汽车、智能汽车等新的业态下,一些核心技术部件仍可能有赖于国外企业的产品技术。
当然,在经济全球化日趋深化的大趋势下,科学技术应该没有国界。全球汽车产业早已是“你中有我,我中有你”,彼此依赖。中国汽车制造业作为“一般制造业”(据2018年中国政府工作报告),不应故步自封,而应博采众长,为市场和用户提供最好的产品。
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