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盖世汽车 10-18

陶喆:智能汽车线控底盘完整解决方案

2021 年 10 月 15 日 -16 日,由中国汽车工业协会、重庆两江新区管理委员会联合主办的 "2021 中国汽车供应链大会 " 在重庆举办,长安汽车、地平线作为官方合作伙伴全力支持本次大会。本届供应链大会主题为 " 补短铸长、融合创新——构建中国汽车供应链新生态 ",共同探讨产业政策,交流分享技术,研判产业趋势,展示创新成果,旨在促进产业国内国际互动,凝聚产业链条上下齐心,共谋产业协同发展之路。其中,在 10 月 16 日上午举办的 " 线控底盘与传统零部件新发展 " 主题论坛上,上海拿森汽车电子有限公司总经理陶喆发表精彩演讲。

我是拿森科技的总经理陶喆,首先感谢汽车工业协会的领导给拿森提供了这个平台,与大家分享一下拿森在线控底盘的一些想法和布局,同时今天也看到了很多线控底盘赛道的一些老朋友。

我今天的分享将从三个方面展开,一个是我们汽车发展的趋势以及对线控底盘的理解。第二个是拿森在线控底盘赛道的产品布局和应对未来自动驾驶的解决方案,跟大家做一个交流碰撞。第三个是我们在思考一种新的生态合作的模式,以及对未来发展的展望。

大家知道国内在过去几年陆续出台了关于智能电动车整体智能化的要求,包括 2020 年的智能化 L3 要达到 30%,到 2025 年 L1 到 L3 整体要达到 80%。另外从全球对智能化的布局,可以看到从去年开始,它是智能化的一个元年,我们可以看到各大主机厂在 L3 和 L4 方面都有了非常大的布局,势必会带来我们对线控底盘的探讨。大家知道 L2 以下总体来说,转向和制动是偏机械属性,但是 L3 以上,我们整个底盘架构会发生巨大的改变,这个使得线控底盘领域最近非常火热,整个行业都在关注我们这个赛道。随着我们对自动驾驶理解的不断深入,哪些赛道会落地,会真正实现批量投产?像港口的货运码头,干线的物流,园区的泊车,这些自动驾驶更适合应用的场景,主要还是考虑到它的安全性和场景的特殊性。自动化的高速发展产生一个问题:是不是对人和周边的环境产生安全隐患?没有咱们底盘的一个支撑的话,整个汽车智能化也都无从谈起。

所以我们认为,随着智能化的升级,从 L1 到 L4 对系统要求越来越高。比如说在 L1 里面的辅助驾驶,它的安全责任是在驾驶员本身,而到了 L3 以上,有了根本的变化,在某一段时间之内,机械要承担主要的安全责任,就意味着我们不能保证我们自己设计的电动系统失效了这个车辆一定是在安全的状态。怎么保证驾驶员的安全、怎么保证周边人的安全,这对系统的安全性、冗余性和很多方面的考虑都会要求更高。所以我们可以看到在 L3 我们需要在短时间对系统来做备份的控制,到了 L3 以上,我们就要考虑到全系统的控制。所以对于我们研发人员来说,挑战越来越高,L3 以下,你出现了小的失效,最终驾驶员会给你来做弥补,但是到了 L3 级以上我们就不能这样期待。所以总结下来我们认为,到了 L3 以上是对整个行业的挑战,包括主机厂怎么去做到系统的安全,还有便是这个冗余能确保任何的单体失效情况下,这个车辆仍然是处于一个受控状态。

另外对于未来汽车发展,拿森有自己的应对布局。针对 L3 以上,我们拿森主要推荐的方案,仍然是我们控制系统组成的 2BOX 方案,这个是拿森在 2018 年,中国首个投产的智能制动系统 NBooster+ESC,在 2018 年北汽新能源的首批供货量就有超过 10 万套,目前市场的表现是比较良好的,这个系统的优点是实现了能量回收。就像刚才隋总提到的,大家都知道博世的 ESP 是最好的,基于他的商业优势怎么去扩大他的市场份额,我认为这本质上不是一个技术问题,在这样的引导下,博世其实第一代和第二代他是基于在 ESP 原有的技术之上,进一步提高更多的占有率。我们一直在寻求突破,一直在寻求我们的架构方案自由,如何来做到架构方案自由?各个零部件,不能像上个燃油车时代一样,发动机电控,底盘电控和整个智能化系统关联性那么强。就像博世,从外资的角度,既希望提供一个完整的解决方案,包括动力、底盘、智能化,这个对于主机厂的短期来讲,也许觉得很舒服,不需要考虑中间的关联性,只需要博世提供一个完整的方案就可以,但是从长期来看这是非常可怕的,慢慢的主机厂就失去了对这些独立零部件的控制权。基于这样的考量,拿森在最初成立的时候,我们一直在思考的并不是博世做成什么样子,而是在思考这个行业需要什么,主机厂到底需要什么,如果说外资企业想绑架主机厂,达到整个产品的占领,而拿森一直在思考是怎么帮助主机厂来解决这个问题,这是我们做产品定义背后的逻辑。所以在这种逻辑的指引下,我们从 2016 年,一开始研发 NBooster 的时候,就全新去思考这套架构方案怎么去做,包含机械的架构,软件的架构,当然回归到最初的就是我们产品的定义,到底应该怎么来定义。

所以讲到我们的 NBooster,有不同的版本,有高级的版本可以支持轮速、车速冗余和纵向控制冗余算法,这些都是为了未来的智能化布局。另外拿森在去年也量产了自主的 ESC 冗余系统,第一个特点是支持 EPBI 的,同时他支持 NBooster,配合实现 EPB 冗余控制以节省 P 档锁,第二个特点是 HP 版可支持 ADAS 及 L3 以上的自动驾驶,同时 Light 版提供不带压力传感器的最佳性价比方案,我们也认为这是未来在自动电动车里面主流的架构方案。

这是拿森理解 L3、L4 对线控的要求,从整个系统角度来说,我们认为它需要几个自动备份的特点或者特征,第一个是制动助力、第二个车身稳定控制,第三个驻车控制,第四个车速轮速信号,第五个 NBooster 与 ESC 的供电相互独立的备份,第六个是系统间通讯及交互冗余备份。

刚才我们讲自动系统考虑的是安全,任何时间发生单点失效时,我们要保证整个系统要做到备份,起码要做到行车制动 0.64 的能力要求,在同一个失效里面,有两个失效点发生,也要做到 0.24 的要求。

另外讲一下转向,拿森对线控转向有一些基本的布局和考虑,同时未来主要是 L3、L4 线控转向为主。这个版本又分两种,一个是 L2 非冗余的,另外一个是 L3、L4 的全冗余版本,就是从供电到其他的,这个版本可以做到 LOA 10 FIT。这个是机械的方案,可能大家都差不多,因为从这个机械方案来讲,L3、L4 差异并不大,主要是在电控方面有一些区别,从系统架构方案上,L3、L4 方案涉及到电源、通讯、供电、MCU 到驱动到马达这个电控的全套冗余,需要做到两个 MCU 互为备份,同时当系统失效的时候,要保证 50% 的助力。

另外第三方面我们讲讲拿森对于未来的底盘域控制的考虑。今天的汽车是分布式架构,方向是明确的,但是路程是曲折的。在未来的两三年,是三个 ECU,还是两个 ECU,这个是不同的。从这个角度来讲,我们认为底盘的定位就是未来自动驾驶的小脑,除了感知雷达摄像头要做融合,大脑要做路径规划,剩下的事就是我们底盘要干的事,汽车的运动控制和底盘的集成控制,要做各种各样信息的仲裁,从上面大脑得到的指令有些是矛盾的,这些矛盾如何执行是要从多方面考虑的,我们要考虑汽车的安全性,舒适性,超控性,这些都要考虑。仲裁以后同时底盘需要做六个协同的控制,要把这些融合在一起,最终才能把指令发给各个执行的单元:转向、制动、悬挂等。

这是我们对底盘域控制器 NXU 架构的考虑,我们会把整个车辆相关的动态传感器,全部收集在一起。我们希望开放一个全新的生态模式。大家知道原有的模式,底盘更多是提供一个零部件,未来我们提出一个 " 共享模式 ",这个共享模式本质上就是我们软件的 IP 可以共享给主机厂,同时也可以跟主机厂联合去定义去开发一个全新的功能。最终我认为未来几年,商业模式会发生改变,我们作为一级供应商,不会以卖产品实物来实现商业模式,有可能会和主机厂合作开发,收取相应的开发费。最后希望我们面对未来这么不确定性的智能汽车的发展,底盘找到一个自己的出路,也希望更多的合作伙伴和拿森一起,打造一个真正自主可控的线控底盘的赛道。

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