2023汽車半導體生態峰會 || 舍弗勒張曉亮:舍弗勒線控轉向技術與時俱進
以“鏈啟芯程·智造未來”為主題的“2023汽車半導體生態峰會暨全球汽車電子博覽會”,由廣東省工業和信息化廳、深圳市工業和信息化局、中國能源汽車傳播集團指導,《中國汽車報》社主辦,愛集微承辦,于2023年9月26日至27日在深圳福田會議中心隆重召開。
本屆峰會堅持行業領袖峰會的高端定位,全面助力產業間深度融合與創新,推動上下游產業鏈伙伴攜手合作,共同構建具有全球競爭力的汽車科技創新新生態。
峰會現場,多領域、多視角開展的20場特色活動,囊括主峰會、技術研討、項目路演、專業展覽、交流盛宴等,匯聚政、產、學、研、用、投等多個產業圈層,圍繞全球及中國汽車半導體產業熱點展開交流,峰會重點聚焦新技術、新趨勢,深入剖析汽車半導體各細分領域的發展機遇和挑戰,近百個精彩紛呈的演講,共同呈現出一幅專業而全面的思維圖景。
在9月26日舉辦的“智能底盤專場”上,舍弗勒智能駕駛科技(長沙)有限公司電子電氣經理張曉亮針對舍弗勒線控轉向技術進行了精彩演講,以下內容為現場演講實錄:
張曉亮:各位領導、各位專家以及行業的同仁們,大家上午好,我是舍弗勒張曉亮。接下來我就拋磚引玉,從四個方面介紹一下舍弗勒線控轉向當前的產品和技術。
舍弗勒智能駕駛科技(長沙)有限公司電子電氣經理 張曉亮
首先介紹一下公司,舍弗勒2007年在中國建立,總部在上海安亭,期間具備測試以及應用技術開發、產品設計還有基礎性研究的全價值鏈開發工作,同時還參與全球項目的開發。2019年,在中德雙方總理見證下,我們在長沙成立舍弗勒智能駕駛科技(長沙)有限公司,公司當前主要聚焦智能駕駛線控技術以及Mover平臺系統以及智能角模塊等底盤系統相關的機電一體化產品的開發及技術引進。今年舍弗勒(長沙)智能駕駛科技有限公司在中國成立了第二研發中心和總部的第一研發中心雙方協同開發全價值鏈產品。
我們在轉向、驅動、制動和懸架上都有特色產品,產品從部件到子系統、系統以及底盤總成均有布局。眾所周知,舍弗勒的軸承以及滾珠絲杠在行業內頗有名氣,高質量、高可靠性、高一致性和高精度是我們的核心競爭力。基于自身突出機械能力,我們在轉向領域自下而上打造了機電一體化的能力。比如子系統有我們的電控助力單元PowerPack,以及底盤域控制器平臺CCU,往上到系統級別有線控轉向系統SbW和智能后輪系統iRWS,以及全冗余電控液壓轉向系統e2HPS和智能電子穩定控制系統iARC。再往上有一個智能線控角模塊iCorner,集成了制動、懸架、轉向和驅動功能,再往上就是線控底盤的布局。
回顧轉向系統的發展過程,從傳統的純機械式轉向過渡到帶方向盤的線控轉向,以及未來無方向盤的線控轉向。過去舍弗勒為主機廠提供軸承和滾珠絲杠,現在可以為主機廠提供智能后轉系統iRWS、電子穩定控制系統iARC、全冗余電控液壓轉向系統e2HPS以及電控助力單元PowerPack,再往后比如智能底盤、滑板底盤。在轉向系統的演變過程中,從傳統的機械式轉向系統到HPS、EHPS以及支持線控轉向的全冗余的EHPS和全冗余EPS,以及技術可用的三重冗余概念。如果在硬件、架構或者器件選型設計當中,可用性和可靠性達不到要求指標,三重冗余概念也可以進行設計考慮,但是這里面是一個妥協的過程,因為三重冗余可能會增加更多成本以及布局空間,帶來更高開發復雜度。
接下來,我重點介紹一下我們的主要產品。第一個產品是全冗余電控液壓轉向系統e2HPS,這是完全冗余的系統,支持雙電源輸入、雙總線通訊、雙ECU,雙繞組電機以及冗余的角度和扭矩傳感器。其中,物理層面做了一個隔離以及異構設計,可支持兩種模式,一是DSM,即駕駛員手打方向盤;另一種是純粹的目標角度的信號控制ASM。這一系統電源輸入支持9~36V寬范圍電壓,可支持雙喚醒方式,主要應用車型目前定位在智能重卡、智能客車、智能工程機械。通過大量測試、分析、計算,從可靠性、可用性角度對其進行了充分評估,其功能安全等級可以支持到ASIL D,適用于各種L2+的自動駕駛系統。它可以提供隨速助力功能、助力模式功能,主動補償、摩擦補償,角度功能可以支持角度控制和脫手檢測,同時支持過熱、過壓、過溫以及終端保護,同時還有一些側風補償等高級功能,產品計劃今年會在湖南湘潭的工廠量產。
第二個產品是智能后輪轉向系統iRWS,其結構主要有ECU和電機總成、拉桿連接、驅動皮帶、減速齒輪機構和線性傳感器,它的目標車型主要是乘用車、轎車、皮卡、SUV。這一產品的特點是有多種減速機構,可做線控車輪執行器。在低速下,通過前后輪不同方向的轉向,能夠減小轉彎半徑,提高駕駛動能、穩定性和舒適性;在中高速下,通過前后輪的同向轉向,可以提高整車可控性、穩定性和舒適性。它還具備一些加強功能,比如有一些拖車或擺車,可以在反向或同向時減小銜接角,緩和拖車擺動,更容易靠邊停車。
第三個是智能電子穩定控制iARC,其結構主要包括一個分立ECU、線束、電機減速機構總成、兩側扭桿以及穩定軸承。其目標車型主要在高端乘用轎車以及高端SUV。目前,這一產品已經在奧迪高端SUV上量產應用,支持48V、12V輕混電氣架構,以及三級行星的齒輪傳動,主動側傾角的控制,便捷性重修參數化,可以適配不同車型。當經過不平整路面時,兩邊扭桿相互解耦,減少車身傾斜,提高駕駛舒適性;當運動駕駛模式快速過彎時,通過兩邊扭桿的相互扭轉,減少或消除側傾,降低轉向不足,提升運動操控性能。
第四個產品是智能角模塊iCorner,集成了輪轂驅動、制動、懸架以及轉向功能,支持多種轉向的模式,比如O型轉向、小半徑的轉向、蟹型轉向以及90度轉向。它的集成度非常高,可以實現負40度到90度的自由轉向,可以實現原地轉向、原地掉頭以及側向、橫向運動,可配置多種轉向、驅動組合,每個輪都布置iCorner系統可以實現轉向扭矩分配、驅動扭矩分配以及各種可以想像的操作,實現四轉四驅。這個產品主要應用在未來的多領域的智能線控底盤。
通過四個輪搭載智能角模塊,同時利用舍弗勒提供的PROTronic TargetLINE快速控制器平臺,客戶可以基于我們的控制器開發應用功能軟件,進行線控底盤原型的開發。同時進行一些協同運動控制、協同驅動以及轉向。當然這里也需要跟我們的合作伙伴一起來實現未來的滑板底盤或者線控底盤的功能。
以上內容為我對公司產品的介紹,感謝各位聆聽。