2022汽车半导体生态峰会演讲实录|联创汽车电子隋巧梅:联创智能底盘核心关键技术研究与突破

发布日期:2022-11-29·

以“智链未来 本立而道生”为主题的“2022张江汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”由《中国汽车报》社主办,张江高科、爱集微、浦东新区投资促进二中心承办,11月7日-8日在上海张江科学会堂隆重举行。

本届峰会邀请了以半导体为核心的全球智能网联汽车生态链企业高管、知名分析师与投资机构、中外行业大咖参加,瞄准新智能汽车与能源汽车技术前沿,就科创+产业+金融进行深度交流,为汽车半导体产业发展贡献智慧和力量。同时,通过趋势分享、前沿技术碰撞、投资逻辑解读以及全球汽车电子博览会,共同探讨全球巨变下的汽车半导体产业链发展,为业界充分展示汽车电子最新发展成果与趋势,打造国际化一流汽车半导体领域展示平台。

其中,在11月7日举办的“智能底盘专场”,联创汽车电子有限公司智能制动事业部总经理隋巧梅做了题为《联创智能底盘核心关键技术研究与突破》的精彩演讲,以下内容为现场演讲实录:

隋巧梅:大家早上好,很高兴在金秋送爽的周一来给大家分享联创汽车电子的智能底盘核心关键技术的研究与突破。

联创汽车电子有限公司 智能制动事业部总经理 隋巧梅

我的演讲分为三部分,一是汽车智能化的发展趋势,二是联创智能底盘关键技术,三是联创智能底盘域控的关键技术。

智能汽车发展现在步入了发展的关键黄金发展期,从部分的自动化L2的萌芽期到有条件自动化的探索期,到高度自动化的发展期,以及到2023年完全自动化的成熟期,可以看到,现在是智能网联汽车迈入重要的探索期,预计L2到L3之间的智能网联汽车的销量占比在2021-2025年应该会超过当年汽车销售的50%,同时装备智能汽车技术的新车的销量也是预计到2025年L4级的智能网联进入市场,V2X终端新车的装备率会达到50%,预计到2035年中国将全面进入智能网联汽车时代,未来十年将是智能网联发展的关键期,也是高科技企业发展的关键期。

汽车的变革从机械时代到电子时代到新能源时代,以及到智能网联时代。智能汽车的构成是三部分,把智能汽车比作一个人,包括了眼睛、耳朵等等感知,包括大脑的中央决策,以及手脚的控制和执行。感知是在智能感知系统,决策是中央控制系统,执行和控制就是在智能底盘系统。

智能底盘实际上是整个汽车的基盘,不管是国家的中国制造2025还是发改委的智能汽车发展战略,发展智能底盘技术都是建设汽车强国最重要的重大技术的装备需求,在新的电子架构下汽车执行系统同步也在发生变革,底盘系统正在逐步走向智能化和线控和,软件定义汽车,实际上在控制这一块,集成和控制由线控驱动、线控制动、线控转向。

联创智能底盘的关键技术研究,联创的产品包括三部分,智能驾驶,数字网联、智能底盘。联创是相对于智能驾驶和数字网联的公司来讲,它是更懂车辆运动控制的,相对于做智能驾驶的企业而言,对于车辆的X、Y、Z是更了解的,对于做智能底盘的企业而言,既做智能驾驶,又做数字网联,更懂智能网联整个的系统。联创掌握了整个智能底盘的核心技术,同时能够提供智能驾驶和数字网联的系统解决方案。

智能汽车有三部分,感知、决策、执行,联创是在这三部分的三大核心领域都能够为客户提供单个和系统的解决方案,实现单车的智能驾驶。同时自主研发的核心技术5Gi-BOX和ISU等等的可以实现人、车、路、网、云高度的联通,同时也是自主品牌里面全面掌握了智能网联核心技术并实现大规模的量产。刚才讲的智己汽车L3的支架和网联的控制模块也都是由联创提供。

联创智能底盘整个的系统包括三部分,智能转向、智能制动、智能轮胎安全。智能转向包括无刷的EPS,包括冗余的EPS以及我们线控转向,智能制动包括Twobox的解决方案,包括冗余的EPB控制器,以及我们常规的ABS、ESC和Onebox以及它的冗余控制模块来支持单车智能和车车智能。

联创依托转向和制动领域的领先优势,同时依靠于上汽集团强大的技术产业背景,同时也在攻坚国家的智能底盘域控“卡脖子”技术。

智能转向系统经过了五代的迭代。第一代的转向系统在2012年大批量量产,第二代的转向系统是集成式的。第三代是2018年量产,满足功能安全ASILD模块化控制器的总成,现在同步在供冗余的转向系统,还有一些园区运营的物流车上大批量的量产。同时联创也在开发满足L4级以上的智能驾驶和无人驾驶场景,完全脱离方向盘线控的转向系统,同步也在布局全方向的运动控制模块,真正改变未来的出行场景。

制动发展,2019年6月份量产了EBS,这个是跟2019年6月博世在中国量产iBooster第一代是同步首发的。ABS、ESC已经突破了国际巨头的垄断。同步还有冗余的控制器EPB,这个是给岚图、蔚来等开发的。联创也在开发集成式的IEB,这个是真正液压解耦的线控制动,跟第五代的线控转向一起为客户提供滑板底板重要的零件,它本身也有冗余控制模块可以支持L3及以上的智能驾驶。

刚才讲联创的智能转向目前超过400万支的量产规模,在乘用车和商用车上都可以应用,目前自主品牌的份额已经是NO.1,今年的出货会超过200万支,预计2025年出货会超过500万支,可以看到国内自主品牌的客户基本上都是联创的客户,既可以做Tier-1也可以做Tier-2,也给比亚迪、长城等提供产品。

同时,联创的Robotaxi冗余控制模块也已经大批量的量产,包括几百万的跑车也在给他们供线控转向。智能制动这一块已经累计出货超过100万件,今年会累计出货超过165万件,2025年会达400万件,国内基本上大部分客户包括造车新势力和自主品牌的客户大部分都是联创的客户。

这个是跟半导体相关的,联创产品跟芯片的需求以及跟功能安全、信息安全、数据安全相关的关系。转向和制动都是要满足功能安全ASILD,软件架构都是基于Autosar的软件架构,转向有闭环力矩控制等等。

目前在全场景无人驾驶的应用,比如在智能重卡,在Robataxi,无人的物流车以及景区的无人驾驶都已经实现了大批量的量产,包括冗余的PPK,包括不同的线控转向,可以看到去年搭载了联创线控转向的Robataxi正式上线运营,这也是国内自主品牌线控转向首次投入实际的应用。也有助力无人物流车实现线控转向系统。

智能驾驶或者说无人驾驶的汽车会迈入无方向盘的时代,这就意味着要使用线控转向,联创的转向和机械控制要完全解耦,这个是路感反馈其和转向执行器ECU要全冗余。线控转向未来可以覆盖各类的车型,可以覆盖无人驾驶全场景应用,随着车速的变化提供更好的手感、反馈和对转向的控制。同时它是全冗余的系统架构,要满足ASILD的功能安全目标。

这个是联创的创新的驾驶的场景,线控转向没有方向盘,这是一个安全员,这是2020年线控转向的首次的样车展示,可以看到驾驶员的手完全脱离了方向盘。为了安全,它可以用于人工接管同时具备方向盘静默的功能。联创的路感模拟与方向盘连接,通过模拟算法真实再现路面的反馈以及线控转向各类的高级控制的功能,同时人机交互的大屏可以实时演示线控转向的工作状态和各类的参数,并且可以通过触屏控制车辆的转弯,转向和整个的驾乘的反应,它有各种的场景,还有双向控制的遥感,它可以完全替代方向盘,反馈是非常的灵敏,通过交互的大屏来做实时的控制。

线控转向的关键技术,特别是对于芯片、对于控制的需求,因为要满足功能安全ASILD,这里有全冗余的架构,包括电机、电源、通讯、ECU、传感器都要满足冗余控制的需求,以及要满足功能安全等级ASILD,包括失效要小于10个FIT。

制动包括三大部分,电气、软件和传感器,液压控制系统以及车辆动态控制这些部分。

联创有多年对于制动的积淀,所以在整个的系统定义、电子电器架构定义以及无刷电机的控制,包括功能安全、数据安全、信息安全、以及整个的液压控制系统,电磁阀包括螺线圈、电机以及整个液压系统的交合,包括车辆的动态控制方面都有非常多的技术积累和积淀。

面向自动驾驶的场景化出行,联创可以提供多方位的系统的智能解决方案,车辆的制动需求包括三部分,行车制动、驻车制动、EBS、REPB、ABS、ESC、RDU、Twobox以及冗余控制模块,所以我们能够提供全面的智能制动系统系统化的解决方案。包括EBS+ABS Twobox没有冗余的解决方案,这个是在哪吒U、哪吒V、五菱等等的车型上都有应用,还有一个是Twobox有安全冗余的解决方案,EBS+ESC的冗余解决方案,也在很多车型上有大规模的应用。还有一个是Onebox+冗余控制模块的应用,这个是比较多的未来发展趋势,因为它是真正的液压解耦,前面的EBS是机械解耦,以及Onebox+EBP没有冗余的应用。这些配置可以支持全面的满足L0到L5自动驾驶各种需求。

联创还能为客户或者说为生态圈里的朋友带来的,是联合开发的优势,现在越来越多的客户希望做智能驾驶,除了躯体之外我们还要有灵魂,灵魂很多的部分实际上在于控制,在于整个底盘域的控制器,联创可以和客户联合开发,可以开放标定接口和增值功能的集成借口,助力OEM的客户和合作伙伴实现产品的快速迭代和开发。

这个是联创的两种无人驾驶的解决方案,一个是XBS的机械解耦和ESC的解决方案,它的模拟器可以提供很好的踏板感,噪音比较低,成本也比较低。还有一种方案是IEB+RDU,可以根据客户需求提供不同的解决方案,不同的成本化,有差异性满足客户不同需求的方案。这个是Twobox的系统解决方案的一个结构,XBS+ESC。

这一页是在XBS集成了WSS可以实现L3及以上的智能,假设在ESC失效的情况下,XBS仍然可以利用冗余的轮速传感器和主缸的液压力的精确控制了实现ABS,从而实现整个制动系统的防抱死冗余。

Onebox是集成了EBS+ESC+EPB的控制器,把这三个在一起变成了集成式的智能电子的助力器,称之为Onebox,它集成了EBS+ESC,它可以实现L2+智能驾驶的需求,加上冗余模块就可以实现L3+智能驾驶的需求,同时可以实现踏板的全解耦,使踏板感更接近于传统的助力器,踏板也可以根据用户的需求根据客户的需求可以调节满足不同的踏板感,另外软件的控制可以降低失效概率,可以实现最大建压180bar,完全的能量回收,TTL只要150ms,在机械备份的情况下,仍然可以提供0.5G的减速度满足智能驾驶的需求。冗余模块搭起来,就可以实现L3+的智能驾驶的要求,任何一个失效的时候都不影响另外一个的功能。当两个模块同时失效,因为无人驾驶、智能驾驶,同时失效的时候仍然可以进入机械的部分。Onebox失效的时候冗余控制模块可以提供大约0.64G的制动减速度,来实现四轮的制动和单回路ABS的功能,同时它的结构不对我的Onebox产生额外的影响,连接管路可以很好做兼容。

这个是联创在蔚来ET5等车上做的,取消P挡锁,主要是为了给客户降本,同时也是满足车辆的冗余控制的需求,满足法规的要求。实际上有几种方案,IEB+RDW、冗余双控EPB等等,有多种型谱可以满足客户不同的需求和解决方案。Twobox在上汽、五菱、哪吒已经量产了,Onebox除了在上汽,现在也一起打造滑板底盘。

联创的底盘域控关键技术的研究方面,随着EE架构的演进,现在每个功能对应独立不同的ECU,各种各样的ECU,未来会加深网络厚度,做一些域内的融合,把功能和ECU从分布到集中实现域间高速的通讯,未来随着算力向中央和云端的集中来简化底层硬件,实现软硬件的解耦,从软件定义真正走向用户定义,新面向服务的架构,通过虚拟化把几个分区的网关连接到中央大脑,由软件虚拟化的域实现更高的灵活性,实现由用户定义汽车。

联创域控的演变的架构是中央的域控加上独立制动和转向的控制器,有一个独立的中央的域控制器。感知,决策、执行,未来越来越多的客户他们希望把整个的地盘空置房在由自己来做,这个可能是线控驱动,比如线控的制动、转向以及悬架、EPB控制放在中央的域控制器,它可以实现底盘功能的内部闭环以及与其它区域的解耦。比如汽车在转弯的时候,可以通过几种方式实现,悬架会向大倾角转弯这一侧倾斜,同时转向和制动会做相应的调整,主动去做相应的调整,但是原先的控制转向、悬架、制动都是根据主动的控制做各自对应的反馈,现在有中央的域控制器,就可以把这些信号去做一些处理,真正的实现悬架、转向、驱动以及制动有效结合,来减少转弯半径,控制车辆的稳定性,使车子能够更好的转弯。

同时它可以针对车辆的动力学模型真正基于整个车辆的系统物理属性,提升整个基于动力学的控制,实现车辆更好的控制。这个是联创目前在做的基于智驾域控和底盘的域控形成CDCU,把很多的功能都上移了,把AEB的控制、CRBS的控制、很多功能的需求都上移,上移到CDCU,由它来实现整个的总的控制。

联创因为做各种各样的车载控制器,所以联创的车载域控制器有多核异构的架构,基于满足功能安全MCU软件的开发,以及形成完整的能力,这个是基于各类的ECU开发经验形成的多核异构的处理器方案,这些不同的方案对应不同的产品,都已经在各种不同的系统当中有各类不同的应用。

基础软件,联创现在绝大部分都是基于AUTOSAR的架构,实现应用软件的可扩展性和可移植性,同时也在第三方CP和AP的技术实现整个AUTOSAR架构的标准开发。这个是获得的一些认证,包括功能安全ASILD的认证。

共创智能底盘的未来包括几个部分,其中一部分是安全,功能安全、预期功能安全、信息安全、数据安全,这个都是自动驾驶开发的首选的核心要求,也是做整个的智能底盘开发的最核心和最基本的要求。另外,随着EE架构的集中,以及算法算力的推进,软硬件解耦时代会加速的到来,来真正走向未来的硬件标准化,软件的专业化,同时供应链会加速创新和融合,未来会更多关注软件能力,关注平台化的产品,关注全栈的自研建立真正自主可控的产业链,和更多生态圈的朋友一起推动自主品牌民族零部件企业的发展和崛起。

谢谢大家。

(注:以上速记内容未经本人确认)