自动转向执行器丨耐世特汽车系统确认申报2022金辑奖·中国汽车新供应链百强

图片来源：耐世特汽车系统

申请技术：自动转向执行器

申报领域：自动驾驶

创新点及优势

技术描述：

耐世特自动转向执行器，通过软件、电子硬件、机械和密封冗余来实现高可用、高输出和高耐久，带来更高安全性与可靠性，满足电动车辆不断增加的负载需求，并为没有驾驶者作为安全备份的共享自动驾驶车辆提供保障。自动转向执行器将有助于人员接驳车（People Movers）这一类共享自动驾驶车辆（Shared Autonomous Vehicles, SAVs）更广泛的应用，使其与目前市场上的最后一英里、地理围栏和邻里车辆相比能够承受更高负载和更高速度。

独特优势：

从工程角度来说，耐世特市场领先的自动转向执行器为无方向盘转向系统（安全关键件）提供了高可用性、高输出和高耐久性的解决方案。

由于共享自动驾驶车辆/人员接驳车辆（People Mover）没有驾驶人员（无机械输入），耐世特自动转向执行器消除了EPS现有设计和改良型设计中的输入轴和扭矩输入控制元件，取而代之的是电子转向信号从路径规划电子控制单元（ECU）发送到车轮执行器，后者再将信号转换为机械的转向功能。

高可用性的安全覆盖来源于电子元器件（传感器和控制器）冗余和软件冗余的双重保障，可确保转向辅助始终开启。这些传感器和电力电子元器件封装在模块化动力单元的单独腔室中并进行了密封，从而提供了市场上首屈一指的机械/密封保护，防止诸如通过防尘套或密封表面损坏导致进水等常见故障。

高输出能力是通过电机和机械技术实现的，这些技术最高可将转向负载增加至24kN，或比最后一英里市场上的当前车辆/系统增加100-140%。这对于纯电共享自动驾驶车辆不断增加的重量和齿条负载非常重要。

高耐久性的耐世特自动转向执行器在设计时就考虑其使用时的可靠性，并通过鲁棒性的提升增强装置的经济性。该产品能够实现目标30万英里的使用寿命、耐久性和有效性，相当于现有EPS寿命的一倍。

从设计角度来看，耐世特创新的自动转向执行器设计满足了消费者和整车厂对共享自动驾驶车辆的独特需求，包括安全性、耐久性和平稳顺滑的转向运动。

我们的自动转向执行器依托于耐世特的线控转向架构，方向盘和车轮之间没有机械连接，使得转向可以由软件、算法、电子设备和执行器进行控制，并通过电子硬件（传感器和控制器）、软件和机械冗余中的多个层级确保安全。

我们还利用当前的电动助力转向技术来提高和拓展系统的鲁棒性和能力，以应对独特的挑战。例如，其中的一些定制技术来自当今北美市场许多全尺寸卡车上使用的高输出EPS系统，如齿条、滚珠丝杠和滚珠螺母直径。

然而有一些挑战，比如共享自动驾驶车辆具备更高输出电机和辅助机构所增加的反作用扭矩等，这些都需要在传统齿条弯曲、赫兹应力和冲击要求之外采取额外的强度对策。因此，该转向执行器在设计时需要进行进一步优化以满足轴承支架和防转阻力。

我们还为自动转向执行器专门开发了一款模块化动力单元（电机、控制器和传感器），为电子硬件和软件提供多层冗余，且每个控制器和电机位置传感器都有额外单独的机械腔室进行密封。这是对于当前最先进的单腔室以及环境密封控制器的一个鲁棒性改进。这种这种多腔室冗余、高可用性的概念被认为是市场上的首个，也是新标准。

应用场景：

从创新角度来看，耐世特的自动转向执行器是一个“游戏规则改变者”，因为它提供了一个单一的转向解决方案，解决了共享、自动驾驶的电动车辆的几个现有挑战。它消除了目前地理围栏、最后一英里和邻里车辆所面临的共享自动驾驶车辆的实际障碍和引申障碍。耐世特的突破性创新实现了更高的速度、更高的转向负载，并克服了整车厂面临的安全性、耐用性和其它挑战，最终使乘坐这些共享自动驾驶车辆或由这些车辆提供服务的消费者受益。

为无方向盘或驾驶者的自动驾驶车辆实现安全转向：这种创新的转向执行器利用线控转向结构，因此方向盘和车轮之间没有机械连接。这使得转向可以由软件、算法、电子设备和执行器控制。该转向系统通过多层“高可用性”——通过电气硬件（传感器和控制器）、软件和机械冗余来确保安全。

为重型电动汽车实现高效转向：由于电动汽车重量增加，这种创新的转向执行器解决方案利用并拓展了耐世特的高输出转向系统，包括高输出电机技术和高输出机械辅助机构，以处理高达24kN的齿条负载。

为共享车辆实现高耐久转向：这种创新的型执行器还可提高耐久性/预期寿命，车辆寿命可达300,000英里。

耐世特自动转向执行器为未来的发展提供了机会，因为它可以针对传统整车厂和造车新势力的各种客户和平台进行定制，以解决与电气化、出行即服务和自动驾驶等大趋势相关的挑战。

未来前景：

耐世特的自动转向执行器消除了限定区域、最后一英里、低速、轻型和邻里应用的共享自动车辆在传统意义上的技术障碍。它是将电气化、出行即服务和自动驾驶结合在一起的复杂大趋势难题中的一个关键部分。

为了支持人员接驳车辆等的共享化、电动化和自动化的未来，耐世特获得CES创新奖的自动转向执行器为功能更强大的共享自动驾驶车辆（包括没有方向盘或驾驶者的自动驾驶车辆）提供了高可用性、高输出和高耐久性的解决方案，并可根据客户要求进行定制。

金辑奖介绍：

“金辑奖”由盖世发起，旨在“发现好公司·推广好技术”， 并围绕着“中国汽车新供应链百强”这个主题进行展开，重点聚焦自动驾驶、智能座舱、软件、芯片、动力总成电气化、热管理、车身及底盘技术、内外饰、环保轻量及新材料以及服务商十大细分板块，进行优秀企业及先进技术解决方案的评选，向行业内外展示这些优秀的企业和行业领军人物，共同推动行业的发展和进步。