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格陆博科技:智能线控制动及底盘域控技术发展

栏目:资讯    来源:盖世汽车    作者:夏冰    发布时间:2024-12-06 19:45   阅读量:16117   

2024年11月27日,在第四届汽车智能底盘大会上,格陆博科技有限公司创始人amp;董事长刘兆勇博士介绍了格陆博在智能线控制动领域的创新与发展,包括EPB、ESC、onebox等产品的量产经验,以及EMB和底盘域控制器的研发进展。格陆博作为国家级专精特新”小巨人”企业,在电磁阀、ESCpro、onebox等核心技术方面拥有自主研发和生产能力,产品性能和质量均达到行业领先水平。

刘兆勇指出,EMB作为线控制动系统的前沿技术,具有响应速度快、制动能量回收效果好等优势,将成为未来智能驾驶汽车的重要组成部分。同时,底盘域控制器作为集成车辆动态控制、转向、悬架等功能的核心部件,其软件可拓展性和多域融合能力将为汽车智能化提供有力支持。

刘兆勇博士|格陆博科技有限公司创始人amp;董事长

以下为演讲内容整理:

格陆博简介与产业布局

格陆博是一家荣获国家级专精特”小巨人”称号的企业。目前,我们的产品如EPB、ESC及onebox 已大规模量产,。我们拥有经过国家级CNAS认证的实验室,该实验室已稳定运行超过三年。此外,我们在功能安全方面已达到最高等级 ASIL D级别标准,研发能力水平达到ASPICE Ⅱ级,格陆博科技完备的体系认证,引领了企业高质量发展。

图源:格陆博科技

在南通,我们已建成一期生产基地,面积约为2万平方米,二期生产基地同样面积为2万平方米,预计2025年投入使用。格陆博的股东阵容强大,包括国内外知名的投资机构如软银中国、百度风投、中信建投资本、中金资本等以及国家政府的支持团队。国家对于车辆核心部件的支持力度极大,而我们所处的领域正是技术密集、人才密集和资金密集的高地,需要持续的大量投入,涵盖研发、验证及生产等各个环节。

电磁阀技术、研发与生产

关于电磁阀,它是线控制动系统中的核心部件。我们目前大规模应用的是线性电磁阀,从早期的开关阀发展到线性阀,主要追求的是控制精度、线性度、响应速度以及NVH。当前大规模量产的ESC新项目均为ESCpro,对全速ACC、AEB及NVH的噪音控制和响应速度要求极高,同时需确保密封性及高压下的可靠性。

图源:格陆博科技

我们进行爆破实验和脉冲实验,其中爆破实验的压力达到70兆帕以上,而常规工作压力为10-15兆帕。对于onebox产品,其工作压力可达18兆帕,甚至达到24兆帕,对电磁阀的要求极为严格。格陆博始终坚持自主研发、自主生产电磁阀,目前拥有两条自动化生产线,产能为1000万只,预计明年将达到3000万只。

电磁阀的主要应用之一是ESC,而格陆博的主要产品是支持智能驾驶的ESCpro。我们的EPB产品支持双芯双控技术,无论是ESC、ABS还是onebox、底盘域控制器,均集成了双控EPB功能,这使得车辆可以取消P档锁止机构,降低成本并满足法规要求。ESC在响应速度、噪音控制及持续工作时间等方面均有显著提升。

onebox作为ESC的升级产品,近年来开始国产化大规模应用。它将真空助力器、ESC和EPB集成于一体,技术复杂度极高。我们在研发生产过程中不断发现问题、解决问题,确保在保证质量和性能的前提下实现大规模量产。由于onebox 涉及电机、传动机构、液压系统、电磁阀系统、电磁控制及ECU等多个方面,且其核心算法高度集成于ESC中,因此没有ESC和EPB大规模量产研发经验的企业很难做好onebox 。

目前,格陆博已投入大量研发资源,拥有30万产能的一条生产线并已大规模量产,预计明年onebox的产能将达到100万左右。onebox适用于L2+级别的智能驾驶汽车,而若要支持L3以上级别的自动驾驶,则需配备RBC,onebox +RBC的组合能够真正满足功能安全要求,确保在主控单元失效时RBC能够快速接管并实现ABS功能。

目前,格陆博的RBC产品已经量产,并应用于客户L0-L5级别的智能驾驶汽车中。我们的RBC产品有两种类型:一种可以同时控制四个轮子以保证整体功能;另一种则控制前轮,后轮由EPB控制,以实现低成本方案。

底盘技术发展趋势与未来展望

线控底盘系统从研发到验证需要经历大量的测试和验证过程。格陆博在此方面投入了大量测试设备,包括国家认可的实验室。我们对电磁阀的性能、仿真、EMC等方面进行了全面测试,并拥有自己的EMC实验室。从阀的爆破测试、液压单元的爆破测试到ESC、onebox的脉冲测试以及多工位的综合耐久测试,包括EMB的性能和耐久测试等,我们都进行了全面的投入和测试。此外,我们还拥有全套的制动卡钳系统,为产品研发提供了坚实的支撑。

图源:格陆博科技

未来的竞争将主要围绕质量展开,如果产品性能不佳、质量不过硬,那么将难以在市场中立足。研发之后便是生产环节,早期格陆博的生产设备以半自动化为主,但目前我们已投入完全自动化的生产线。例如,我们的第三条ESC生产线和onebox产线的ECU部分均为全自动生产线。此外,我们还拥有100万产能的SMT全自动化生产线,用于自己生产控制器和液压单元的总装。格陆博还拥有自己的卡钳线和总装线,液压卡钳和EMB卡钳在生产过程中有一定的相通性,这为我们升级EMB卡钳生产和实现大规模量产提供了有力支持。

目前,我们的EMB产品已经完成了多轮冬夏季实验,并实现了液压系统的所有功能,EMB的车辆动力学控制算法已上移至底盘域控制器中。在电磁阀方面,我们目前拥有两条全自动生产线,年产能达到1000万只。在液压制动系统中,拥有自主的电磁阀对于确保产品质量、性能及成本控制至关重要。因为我们需要精确了解每个电磁阀的性能,并确保其与电子硬件及软件的紧密结合。当前汽车行业的发展趋势是电动化、智能化、无人化及轻量化,这也带动了底盘技术的快速发展。

近五年来,汽车领域的技术迭代尤为迅速,其中底盘领域尤其是制动领域的迭代速度更为显著。去年大家还在讨论twobox技术,而今年新车则普遍采用了onebox技术。展望未来几年,onebox和EMB将并行发展。EMB作为EPB的升级版,其卡钳与执行机构将有所变化。目前市场上主流的方案是onebox和EMB的组合。

格陆博一直强调底盘的三轴一体概念,如今这一理念正逐渐得到验证。三轴之间的融合越来越紧密,并非以某个轴为主,而是每个轴都发挥着至关重要的作用。未来底盘域控制将实现三轴一体的融合控制,各自发挥优势,从安全性、舒适性、智能化及智驾融合等方面为驾乘体验和人机交互提供更多功能。

当前制动系统主流趋势为onebox配置,而未来安全标准的提升将导向onebox+RBC的组合。相较于onebox,twobox的应用场景正逐渐减少,因为无论是在解耦效率、成本控制还是协调控制方面均显劣势。EMB的前湿后干方案作为过渡技术,正逐渐被国内市场淘汰,取而代之的是四轮EMB与底盘系统的快速融合。

未来底盘的发展趋势将是安全、舒适、智能与多功能一体化的深度融合,此过程将伴随更多算法的引入、功能的拓展以及各系统间的协同控制。早期智能汽车存在的转向不协调、刹车点头、悬架响应迟缓等问题,随着技术进步与软件算法的提升,正逐步得到解决。

EMB的规格多样,覆盖乘用车至商用车,且未来两者在EMB技术路线上趋于一致,均采用电机控制。格陆博目前专注于乘用车领域,产品覆盖4.5吨以下车型,提供35KN至65KN的不同版本。

底盘域控制器与EMB的结合方式多样,主流方案包括轮控与轴控。轮控方案中,每个EMB控制器独立运作,通过CANFD与底盘域控制器通信,实现软件算法的高效融合与可控性,即使主控失效,EMB控制器也能接管,实现ABS功能。轴控方案则利用车辆已有的轴域控制器就近控制EMB卡钳,卡钳内无控制器,主要由电机组成,此方案成本更低,环境适应性更强。

EMB的开发设计主要分为卡钳与执行器、控制器两部分。执行器方案多样,包括双电机、滚珠丝杠等,当前阶段以快速量产为主,后续将优化性能与成本。控制器方面,轴控与轮控的电机控制与动力学算法有所不同。此外,EMB电机与传统电机要求不同,需进行仿真与优化。

卡钳与执行器方面,EMB对刚度、轻量化要求更高,且对燃油经济性有显著贡献。由于EMB响应速度快,对部件传动平顺性、精度要求极高。EMB系统功能开发遵循从需求分解到执行的全过程,软件架构涵盖底层中间件、Autosar架构及应用软件,其中应用软件可能由合作伙伴或客户集成。

格陆博对EMB进行了大量测试,效果显著。通过将onebox、 ESC算法移植至EMB,实现了控制量的转换与传感器信息的融合,这是多年技术积累的结果。底盘域控制器方面,格陆博早先提出五合一概念,集成多项功能,如车辆动态控制等,现已实现小批量出货。底盘域控制器的诞生源于客户需求,格陆博从自主创造需求到响应客户真实需求,不断推动技术发展。

底盘域控制器作为软件可拓展的底盘功能平台,将整合车辆传感器输出、驾驶员意图、车辆状态控制等信息,实现各系统间的共享与协同。未来,底盘域控制器将与整车控制更加紧密融合,支持空气悬架、CDC、单腔/多腔、悬架、转向系统功能上移等,实现更高级别的车辆控制。目前,后轮转向已集成至底盘域控制器中,前轮转向完全解耦的车辆将是下一步发展目标。

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