国产芯片、线控转向博世华域转向技术新方向
时间: 2023-12-25 23:24:09 | 作者: 铣削刀具
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数据显示，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。同时为了能够更好的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可以进行分类，常见的电动转向产品类型最重要的包含管柱式（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的提高。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级别及以上无人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，还需要仔细考虑整个产品的体积以及对应的成本。为此，博世华域采用了双控制器+6相电机的方案。在实际在做的工作时，双控制器各输出电机所需的50%的性能要求。即使单个控制器出现失效时，另外控制器也可保证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”平台系列新产品，最重要的包含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的真实需求特征结合自己技术积累，实现了“合”平台的自主研发并顺利批产。
目前“合”平台产品已经实现大规模搭载，如理想L9、奇瑞瑶光、比亚迪海豹等。
得益于“合”平台系列新产品的顺利批产，国产芯片也开始慢慢地引入。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、电机及控制器取代了转向管柱、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。如针对不一样的地区法规的要求，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，还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，方向盘能保持不动，降低方向盘转动对司机的影响。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，用户都能够自由定制转相比或者转向手感，满足多种的转向手感需求。
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无人驾驶的要求。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无人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有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。
除了法规层面，线控转向若要大规模替代现有的电动助力转向产品，还将面临成本的挑战。
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控制器以实现模拟手感、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，进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，电机和控制器继续沿用现有方案，采用双控制器+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，两者均与整车控制器单独通讯，除快速响应无人驾驶控制需求外，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，武汉工厂还提供控制器、齿轮等关键零部件的生产任务。其中最为关键的控制器产品，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150万套控制器产品。
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，利用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年实现国内市场占有率占比达到40%。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
比2.2 亿大奖还离谱！双色球开奖突发意外，广东彩民22注揽1.44亿
断崖式下跌！CBA状元从单场20+10到场均3分，三分7中0，沦为平庸
为新能源时代而生的汽车产业服务平台，致力于为新能源汽车企业未来的发展提供一站式服务
郭明錤：苹果Vision Pro最快1月底发售，2024年出货预估约50万部
宝宝喝奶时调皮到处都是奶渍，妈妈生气转过身不想理孩子，听着孩子不停叫妈妈又被治愈了
