来源:杏彩体育官网 发布时间: 2024-12-23 09:48:13 点击量:1
2023年10月16日,博世华域在武汉工厂举办主题为“智驾转向,“合”携未来“的技术周活动。活动期间,博世华域全方位展示了其汽车转向产品,重点介绍了国产化芯片和线控转向技术的进展。
博世华域成立于1994年,由上汽集团旗下华域汽车与博世共同合资组建。目前拥有上海、烟台、武汉和南京4座生产基地。根据华域汽车年度报告显示,2022年博世华域全年销售667万套电动转向系统(EPS),同比增长11.17%。
汽车电动转向产品中,最基本的要求需要满足转向过程中所需转向力的大小要求,对应的考量参数便是齿条力性能。由于车辆类型的不同如驾驶取向、车重等,相应的的齿条力性能也也就不同。同时为了保证硬件机械结构能够匹配相应的齿条力性能要求,相应的转向机构也需要对应改变。
根据助力电机安装的位置和机械结构进行分类,常见的电动转向产品类型主要包括管柱式(EPSc)、单小齿轮式(EPSp)、双齿轮式(EPSdp)以及平行轴式(EPSapa)。其中管柱式对应的齿条力性能为9kN以下,单小齿轮对应值为11.5kN,双小齿轮对应值为12kN,更高的齿条力性能要求则需采用平行轴式。
除齿条力性能指标外,电动助力转向的功能安全要求也在不断提升。目前博世华域产品中,B3产品达到ASIL-B标准,C3和C6产品达到ASIL-C标准,D6达到最高功能安全等级ASIL-D标准。其中D6可满足L3级别及以上自动驾驶对转向系统的功能安全要求。
现场工程师告诉NE时代,对于ASIL-D的产品要求,除了需要采用冗余备份的方案外,还需要考虑整个产品的体积以及对应的成本。为此,博世华域采用了双+6相电机的方案。在实际工作时,双各输出电机所需的50%的性能要求。即使单个出现失效时,另外也可保证50%的性能输出,满足转向助力要求。在此过程中无需电机冷启动,缩短电机相应时间。更关键该方案整体空间要求与现有方案差异较小,无需更多的空间预留。
博世华域展示其研发战略的三大支柱,即双轨平台战略实施、供应链深度本土化以及本土研发持续投入。
在双轨平台中,博世华域推出了全本土化自住研发的“合”平台系列产品,主要包括CSEC和CSER。“合”来源于中文的合作以及德语的“HE”翻译成英语就是High Effcinency,寓意高效产品。该平台产品主要面向国内自主品牌整车客户。在提及“合”平台开发的初衷时,博世华域告诉NE时代,随着中国汽车市场的发展,尤其是新能源汽车持续增长,自主品牌对转向系统提出了新的要求,比如NVH方面。为应对这种变化,博世华域针对自主品牌客户需求特征结合自身技术积累,实现了“合”平台的自主研发并顺利批产。
得益于“合”平台系列产品的顺利批产,国产芯片也开始逐步引入。博世华域透露,未来的目标是芯片全部实现国产化。具体进度来看,目前包括MOS、CAN、TAS芯片已经在今年完成批产。满足ASIL-D功能安全等级要求的国产芯片产片将在明年完成批产。届时包括MCU、TAS、RPS、SBC和GDU在内的所有芯片都将完成国产化批产。
博世华域现场透露,国产芯片在结构上虽然是pin to pin的替代关系,但在实际应用中,在驱动算法和测试方面都需要严格按照V流程重新开发验证。尤其是最为关键的MCU,驱动、应用环境、Autosar都需要共同开发”
为此博世华域投资数千万元在2022年10月启用了业内首家集成电路测试中心,满足从功能ATE测试,到可靠性、耐久性等所有的测试要求。目前武汉工厂已经具备包括芯片可靠性验证、ECU总成测试、整车道路测试和系统级台架测试在内全流程芯片测试验证能力。同时博世华域还主导了汽车行业标准《汽车底盘ECU标准》的制定。
线控转向技术是一种新型的电动转向系统,与现有的电动转向系统相比,线控转向技术采用了传感器、电机及取代了转向管柱、轴及齿轮等机械部件,进而实现了方向盘和车轮之间的机械解耦。对应的线控转向可分为上转向和下转向。
因为没有了机械连接,上转向的布置就不再受空间限,系统的兼容性就更强。如针对不同地区法规的要求,可以更方便的适配右舵车和左舵车。此外,配合整车智能化功能升级,一是结合上转向长行程的调整技术,驾驶员方向盘位置调整幅度更大,甚至可以实现方向盘的隐藏,最大化释放车内空间。二是在使用自动泊车功能时,方向盘可以保持不动,降低方向盘转动对驾驶员的影响。三是在通过起伏路面时,可以隔绝路面对方向盘的频繁震动,提升驾驶体验。另外,用户可以自由定制转相比或者转向手感,满足不同的转向手感需求。
因为机械解耦的关系,线控转向在开发之初便采用冗余备份的方案以支持ASIL-D功能安全要求,所以在功能安全层面天然可满足高阶自动驾驶的要求。另外,线控转向为了与现有助力转向的手感保持一致,系统响应速度也更快。所以,线控转向技术被认为是高阶自动驾驶技术下主流的转向方案。
在2022年1月,GB 17675-2021转向标准解除了对方向盘和车轮物理连接的强制限制,但针对线控转向量产产品的相关标准还在制定过程中,博世华域也是该标准的主要参与方之一。博世华域透露,结合法规和市场应用情况,线年初走向市场。
分解线控转向的部件构成,虽然取消了转向管柱及对应的轴、齿轮、扭矩传感器等,但需在上转向系统中增加电机和以实现模拟手感、限位的功能,因此线控转向成本自然要高于现有电动助力转向产品。
博世华域升级现有平台产品,通过模块还开发的方式在满足线控转向要求的前提下,从而达到降低产品成本的目的。目前,其D6产品下转向器已经满足ASIL-D的功能安全要求,因此在线控转向可直接基于该方案进行开发。在上转向器产品中,电机和继续沿用现有方案,采用双+电机的方案满足冗余备份的要求。而在整个线控转向的功能安全要求层面,除上转向器与下转向器直接通讯外,两者均与整车单独通讯,除快速响应自动驾驶控制需求外,还可保证在上、下转向器通讯失效时,仍满足转向要求。
以武汉工厂为例,从2014年10月正式投产至今,已经拥有6期工程,总面积达到5.5万平方米。
除系统产品外,武汉工厂还提供、齿轮等关键零部件的生产任务。其中最为关键的产品,在2022年6月实现首次投产,在今年3月已经累计投资3条ECU产线月,在一年的时间里,武汉工厂已产出超过150万套产品。
除保证产能总量外,博世华域武汉工厂还通过自主开发自动化生产调度系统,降低产线人工介入。本次博世华域便展示了其“黑灯工厂”,在该产线中,通过使用RFID、二维码技术,实现了物料全过程信息追溯。使用自动化AGV小车,实现在不同生产道序中产品的运输。博世华域介绍,在2020年疫情困难时期,仅3名员工便可保障产线的正常生产,满足生产任务。在2022年,武汉工厂还荣获ROIEFESO工业4.0中国区智能工厂奖项,也是对其智能工厂能力的认可。
为不断加强研发实力,坚持研发要走在市场的前面,2021年武汉研发技术科正式更名为武汉研发中心,以“软件中心”和“智驾试验中心”为特色,实现V模型本地开发的一体化。今年2月正式启用武汉软件中心大楼。目前从新项目立项到整个项目的设计、开发和验证全部可以在武汉完成。
在研发和生产的支持下,博世华域之前透露了未来市场目标,即到2025年实现国内市场份额占比达到40%。