采埃孚中国40周年:安全才是未来出行的基石

慧聪工程机械网   2021-11-19 16:10   来源:采埃孚官微

2021年11月15日,采埃孚在上海嘉定举办40周年庆典活动。

依托数字化和物联网技术,采埃孚打造下一代出行方案。包括车辆运动控制、集成式安全系统,自动驾驶和电驱系统。应用领域包括乘用车、商用车和工业领域。 

此外在“3060双碳目标”下,以2019年为基准,2030年采埃孚工厂二氧化碳排放降低80%,供应链和产品使用上二氧化碳降低40%。采埃孚也将在2040年实现碳中和。

车辆运动控制

底盘技术一直是采埃孚的强项之一。本次40周年庆典上,采埃孚不仅展示了自身硬件层面实力,还带来了软件系统层面的全面创新。 产品一:采埃孚“湿式”线控制动 早在2018年,采埃孚第一代集成式线控制动IBC就已经在北美实现量产。2022年中,第二代IBC将在上海首发量产,面向全球供货。 第二代线控制动系统包括集成一体式制动系统(IBC)和备份制动模块(SBM)。IBC系统采用三相交流电机,功率为800W,双重作用柱塞,直径为30.16/22.22mm,2个压力传感器,14个电磁阀,整体重量为5.3kg。第二代IBC可支持100%的能量回收功能。SBM电机功率为330w,2组柱塞泵,整体重量为1.7kg。SBM主要作用为在IBC降级模式下,实现交通拥堵辅助及远程泊车辅助的请求,从而保证制动系统的整体安全性,以满足满足L3+自动驾驶功能。 产品二:线控转向系统

采埃孚线控转向系统主要由两部分组成,力矩反馈单元和前轴执行器。力矩反馈单元集成在转向管柱上,主要为驾驶员模拟当前路感,反馈方向盘手感。最大力矩输出15-25N·m,速比20.5:1,中心距54mm,电机尺寸长45mm,宽85mm,角度力矩传感器由海拉提供。前轴执行器基于现有的REPS,齿条力11.5kn,固定时速比51.2mm/U,中心距18.5mm。系统通讯采用两路内部私有CAN,后期支持模块化扩展以支持L3+级自动驾驶。 采埃孚线控转向系统再续量产阶段,手感模拟器最大支持35Nm力矩模拟,前轴执行器可以满足最大18KN转向力需求,上下转向系统均采用FIT1的系统架构支持L4及L5的自动驾驶功能及安全要求。

产品三:主动后轮转向系统 早在2013年,保时捷911便搭载了来自采埃孚的后轮转向技术。新一代后轮转向系统转向角度最大可达到±10°。在与现场工程师交流中了解到,相比于前轮转向,后轮转向完全由系统判断、系统控制转向,难度系数更高。采埃孚也是为数不多能够在硬件、软件大规模量产的后轮转向系统供应商。 除上述产品外,采埃孚电磁悬架CDC也批量搭载在蔚来、红旗、小鹏、凯迪拉克等车型上。 硬件性能的提升为采埃孚底盘能力打好了基础,软件算法的应用则为最大可能释放硬件性能提供了可能。 采埃孚Cubix作为车辆运动控制的中央协调器,会将接收到的上层控制目标进行分解,通过内部的车辆运动控制算法分解出各个底盘执行器的控制指令。 

Cubix既适用于人工驾驶情况,也适应于辅助驾驶和自动驾驶情况。在人工驾驶环境下,Cubix依托采埃孚在车辆控制系统的专业技术能力,统筹各执行器有效系统工作,可以实现车辆驾驶性能的改善,提升车辆操控性和稳定性。在辅助驾驶和自动驾驶的情况下,Cubix则主要负责目标轨迹的执行,并将当前车辆轨迹约束状态实时反馈至上层控制器,上层控制器则专注于感知决策功能的设计和优化。 Cubix作为软件算法可灵活的布置,既可适用于传统的基于信号的分布式软件架构,也适用于集中域控制器架构。此外结合采埃孚自主开发的中间件(ZF Middleware)也可实现面向服务的电子电气架构(SOA),实现“即插即用”。 

集成式安全系统

采埃孚一直以来注重乘员安全的提升。在自动驾驶时代,采埃孚对乘员安全提出了新的看法。 

采埃孚安全座舱的执行端主要包括电动安全带,方向盘离手检测,先进的气囊技术和可以快速回位的座椅,感知侧则是基于TOF技术的3D摄像头和60GHz的生命体征监测毫米波雷达来实现舱内乘员感知(DMS,CMS,OMS)。 

在展车中依托3D摄像头强大的立体感知能力,可实时监测车内人员的动作,尤其是当前的身体姿态。在碰撞即将发生时,车内座椅迅速调整最佳防护姿态,电动安全带迅速收紧,以尽可能保护乘员安全。安装在车顶(阅读灯)位置的摄像头则主要实现手势控制功能,提升驾驶员的盲操效果。

自动驾驶

产品一:低成本的辅助驾驶[b]

[/b]在低成本方案中,采埃孚通过自身控制算法结合Mobileye技术推出极具性价比的单视觉L2辅助驾驶方案。在仅采用一颗摄像头的情况下,可实现交通拥堵辅助、车道居中保持、智能紧急转向和智能自适应巡航。目前已经在长城、比亚迪等车型上实现量产。下一代将基于Mobileye eyeQ6(120°,800万像素)继续强化单视觉感知能力。 产品二:自主泊车方案[b]

[/b]在泊车方案中,采埃孚于2021年6月领投天瞳威视C轮融资,并与其签订战略合作协议,双方将共同开发高性价比自动泊车(APA)、记忆泊车和代客泊车(AVP)。具体分工中,采埃孚重点负责系统控制,天瞳威视则重点研发基于环视摄像头的视觉感知技术。 

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样车演示环节中,仅使用四个环视摄像头(192度,200万像素)和12个超声波传感器的配置下,采用Vslam以及众包技术可完成标准停车场地图构建,建图完成后用户再次进入时,直接选择停车位即可自主泊入。AVP技术下,通过环视摄像头感知技术结合高精度地图、前向摄像头感知和高精度IMU,实现自主代客泊车功能。

 产品三:4D毫米波雷达[b]

[/b]为提升毫米波雷达的感知能力,采埃孚推出4D毫米波雷达技术产品。采埃孚4D毫米波雷达可提供距离、速度、方位角和纵向俯仰角。频段为77Ghz,算法为FMCW。采用多个微波集成电路(MMIC)芯片级联技术,一共拥有192个通道。最远支持350m探测距离,120°水平角度。目前采埃孚已经获得上汽定点,预计2022年将向其R品牌量产供货。

 

 产品四:自动驾驶计算平台 此外采埃孚还提供强大的计算平台采睿星ProAI。ProAI核心芯片来自英伟达,具体参数如下:

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电驱系统

产品一:8AT混动变速箱(8HP) 第四代8AT混动变速箱(8HP)将于2022年实现量产,预计将在宝马3系中期改款上实现搭载。第四代8HP在传统8AT的基础上增加P2模块实现混动化,并且支持48V电压平台。

48V电压平台下,扭矩容量分别为600N·m和800N·m,代号中增加“MH”后缀,对应代号为8HP60MH和8HP80MH。高压PHEV架构下,第四代8HP有取消液力变矩器和带液力变矩器两种方案。其中在取消液力变矩器的方案中,增加一个名为ILE(集成式启动元件)的装置,结构更加紧凑,仅比传统8AT增加30mm的轴向长度,代号中增加“PH”的后缀,有8P80PH和8P100PH两种型号,对应输入扭矩为800Nm和1000Nm. 产品二:800V电驱动三合一 采埃孚目前400V平台三合一电驱动产品已经在奔驰EQC车型上实现量产搭载,2022年将量产800V电驱动三合一电驱动产品。该产品采用8层扁线技术,水冷冷却方式,碳化硅功率模块,最大功率200kW,轮端扭矩3200N·m,最大转速17,000转,可选装脱开装置完全有中国本土化开发。 产品三:脱开装置 为了提升四驱车辆非驱动电机的拖拽效率损失,采埃孚发挥自身传动技术的积累研发针对电驱动系统的脱开装置(eConnect)。脱开装置布置于辅驱电驱动系统,可实现3%-5%的系统效率提升,断开/连接执行时间仅需30ms。在实际样车体验环节中,搭载脱开装置的奔驰eVito(非量产),采用前交流异步电机(150kw),后永磁同步电机(100kw)+脱开装置布置,可灵活切换两驱/四驱模式,在节省能耗的同时,整体系统运行也非常平顺。 

总结

作为传统头部零部件企业之一的采埃孚,在本次40周年的庆典上不仅是展示了自身对未来汽车出行的探索,更体现了自身作为传统零部件企业一贯的注重安全、可实行量产的能力。在转向、制动、电驱动等领域,采埃孚不断升级强化自身的硬件实力,在智能化层面,采埃孚则创新性的开发以Cubix代表的软件系统,以更好地统筹各硬件的工作状态以提升用户体验。除功能外,采埃孚也提出了在自动驾驶时代整体性的座舱安全考量,更好的在自动驾驶情况下发挥被动安全的性能。

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