[汽車之家 技術(shù)] 2021年對于汽車行業(yè)來說是極不平凡的一年,雙碳話題給各個車企帶來了不小的壓力,智能化、電動化、網(wǎng)聯(lián)化也成為大家比拼的下一個賽道。作為世界頂級的汽車零部件供應(yīng)商,博世在雙碳、三化等問題上也有自己的思考。所以,在昨天舉行的博世科技日上,我們見到了博世在智能汽車、電動出行、自動駕駛等領(lǐng)域的“答卷”。
○業(yè)務(wù)穩(wěn)定,國內(nèi)首超德國
在了解博世“答卷”之前,我想有必要簡單的和大家聊聊博世的近況。從宏觀上看,博世整體業(yè)務(wù)是穩(wěn)定向上的,尤其是中國市場的業(yè)務(wù)。
同時為了能更好的保持競爭力,博世也沒有停止在電氣化的投資和研發(fā),目前博世已經(jīng)投資了50億歐元進行電氣化方面的布局。
這和還在摸索如何實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈碳中和的車企們來說確實拉開了距離,我們不得不佩服一家百年企業(yè)的動作和決心。(關(guān)于博世如果實現(xiàn)工廠、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的碳中和,我們會在后續(xù)跟進報道,敬請關(guān)注)
就當(dāng)前的新車而言,一臺車基本上會搭配100-500枚芯片,這其中每臺車就會有15-17枚芯片來自博世(這里的芯片并不是指博世生產(chǎn)芯片,而是他們集成上游芯片供應(yīng)商后的產(chǎn)品),可見博世在一臺車?yán)锏姆至俊?/p>
博世預(yù)計明年缺芯的問題會有所好轉(zhuǎn),大概能夠恢復(fù)到出貨保持在80%的情況,當(dāng)然最穩(wěn)妥的解決方案還是加速對國內(nèi)市場在半導(dǎo)體方面的建設(shè)。
在了解了博世在近兩年的近況之后,我們回到本次技術(shù)體驗日上來,博世在實際體驗方面帶來了商用車和乘用車兩部分的技術(shù),商用車雖然和我們有一定的距離,但它帶來的科技很有意思也很獵奇,不妨我們先來看看商用車部分有哪些有趣的科技。
○沃爾沃大拖頭的駕駛輔助系統(tǒng)長啥樣?
在過去的重特大交通事故上,近五年死亡10人以上的情況大多由商用車輛引發(fā)。因此國家在2019年發(fā)布了針對商用車自動緊急系統(tǒng)的性能要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并開始對商用車(中、中型卡車及大巴)強制安裝自動緊急制動、碰撞預(yù)警等相關(guān)駕駛輔助功能。博世在商用車領(lǐng)域的研發(fā)和積累歷史悠久,其產(chǎn)品早已在歐洲大規(guī)模應(yīng)用。
1)博世用于重型商用車的高級駕駛輔助系統(tǒng)(沃爾沃重卡)商用車由于車身高度、貨箱等因素,在駕駛輔助系統(tǒng)的布置上會和乘用車有很多不同。我們以現(xiàn)場體驗的沃爾沃重卡為例。
這臺車為了能實現(xiàn)L2級駕駛輔助功能,配置了攝像頭、毫米波雷達。通過軟硬件結(jié)合,系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動緊急制動、自適應(yīng)巡航、車道保持以及盲點監(jiān)測等功能,可滿足目前國標(biāo)的要求。
總的來說,雖然從外形上看商用車ADAS硬件和乘用車毫米波雷達近似,但在使用壽命方面得到增強,可以滿足商用車EMC和長使用壽命的需求。另外在軟件方面也進行了優(yōu)化,整個產(chǎn)品更適應(yīng)商用車場景和車輛動態(tài)特性。
小貼士:
第三代多功能攝像頭(商用):該攝像頭帶有集成控制單元,采用可靠的硬件設(shè)計,水平視場角達100度,分辨率高達260萬像素。
結(jié)合經(jīng)典算法與人工智能的多路徑算法,支持全面理解各種場景,滿足法規(guī)對于重型商用車的要求。
全新的線性調(diào)頻序列技術(shù)支持物體與行人探測,有效支持復(fù)雜交通狀況下的駕駛輔助功能,如自動緊急制動、盲區(qū)監(jiān)測、駛離提示系統(tǒng)等,滿足法規(guī)對于重型商用車的要求。
2)電液混合助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
重載貨車在轉(zhuǎn)向時需要克服的轉(zhuǎn)動阻力力矩很大,普通的機械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)難以滿足要求。因此一般會使用液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),系統(tǒng)可以將發(fā)動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能,在駕駛員控制下幫助其轉(zhuǎn)向。
此系統(tǒng)可以提高轉(zhuǎn)向精度,針對車速和路況對轉(zhuǎn)向助力進行精確控制,提高操控舒適性。此外,基于輔助及無人駕駛硬件的需要,電液轉(zhuǎn)向機能夠?qū)崿F(xiàn)與整車的通信,實現(xiàn)輔助駕駛功能。
○乘用車部分
作為邁向自動駕駛的基石,高級駕駛輔助功能是現(xiàn)階段的重中之重。雖然高級駕駛輔助系統(tǒng)實現(xiàn)的只是輔助,但依然是個復(fù)雜的系統(tǒng)。它需要完成感知、決策和控制這三個主要的任務(wù)。博世針對這三個方面,對自己的產(chǎn)品帶來了全面升級,并在此次體驗日上帶來了全新?lián)Q代升級的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品皆為中國市場的首發(fā)。
1)博世第五代雷達至尊版(4D毫米波雷達)
實現(xiàn)駕駛輔助,首先需要“看”和“聽”來感知汽車周圍的環(huán)境。感知系統(tǒng)在駕駛輔助中起著決定性的作用,大量道路數(shù)據(jù)需要由傳感器感知得到。
水平測試角度則是120°,范圍相比之前的產(chǎn)品更寬。探測距離則呈現(xiàn)動態(tài)變化,高速上車速較快,因此探測距離最遠,可以達到300米,城市里則一般保持在150米。
這里面每個雷達會產(chǎn)生1024個點,每個點會有綠色和紅色兩種狀態(tài),紅色代表高度5m以上的障礙物,綠點則代表高度5米以下,這些點匯集在一起,就是雷達看到的障礙物。這也是毫米波雷達眼中的世界。
總得來說,4D毫米波雷達與傳統(tǒng)毫米波雷達比較主要區(qū)別是增加了高度探測,它采用4D成像技術(shù),對于物體和人的探測更準(zhǔn)確、更迅速,點云數(shù)量會更多。同時具備更高的魯棒性,能夠更好地滿足舒適、安全以及自動化地駕乘體驗。
2)低價,多功能,實現(xiàn)“NGP”的新選擇
除了全新的4D毫米波雷達,博世面對目前比較火熱的“自動導(dǎo)航輔助功能”也推出了升級版產(chǎn)品。
其中域控制器是整套系統(tǒng)最核心的組件,這個域控制器其實是為自動駕駛準(zhǔn)備,運算能力可以滿足目前市面上所有的傳感器,包括激光雷達,同時可以收集和融合多種的技術(shù)數(shù)據(jù),同時擁有算法處理軟件,還可以根據(jù)收集的數(shù)據(jù)生成環(huán)車360°的高精度環(huán)境模型,以此得出適合環(huán)境的駕駛策略。
我們通過一臺簡單改裝的廣汽埃安V上進行了體驗。可能因為是體驗車的因素,可以明顯感到車輛在自動變換車道方面十分積極。在超車時,后方如果有來車,系統(tǒng)會判斷后方來車時快速接近還是勻速接近,如果是勻速接近,系統(tǒng)會很聰明的自動加速超車,因此保證超車的安全。如果是快隨接近則會停止變道并回到原來的車道線上,總體來看超車感受和普通司機沒有太多區(qū)別。
總結(jié)一下這套系統(tǒng)的特點:博世此時升級產(chǎn)品的特點主要在于通過這套系統(tǒng)可以快速匹配不同的車型,以此實現(xiàn)L2級駕駛輔助的相關(guān)功能,同時提供自動變道等高階駕駛輔助功能,提升車型在智能化領(lǐng)域的競爭力,另外工程師透露整套系統(tǒng)的成本會比較低,但又可以實現(xiàn)較多的功能,對車企還是很有吸引力的。3)博世針對電動兩輪車的自動緊急制動
相比路面上車輛,由于電動車的動作靈活性更大,同時體積較小,形狀復(fù)雜,因此對于系統(tǒng)的運算性能和攝像頭的捕捉有更高要求。系統(tǒng)既不能誤判發(fā)生突然剎車,也不能“視而不見”,其難度會更大。
博世工程師也透露,這個功能更多針對速度較快的電動兩輪車,并支持橫向和縱向行駛的目標(biāo),不過實際道路上確實環(huán)境比較復(fù)雜,還是有一定幾率無法完全保證剎停,所以現(xiàn)階段此功能還是更多偏向減輕碰撞,駕駛員還需要謹(jǐn)慎駕駛,以此保證安全。
4)新手司機的好幫手——IPB舒適制動
新手司機在開始時,可能會控制不好剎車力度,“深一腳、淺一腳”的駕駛方式不僅影響舒適性,也增加了追尾的風(fēng)險。為此博世帶來了IPB智能集成制動系統(tǒng)及舒適制動解決方案。
當(dāng)制動踏板位置傳感器感知到踏板位移后會把信號傳遞給控制單元,控制單元經(jīng)過計算,對助力電機發(fā)送執(zhí)行信號,最終助力電機作用于制動總泵并提供額外扭矩,從而實現(xiàn)助力的效果。
這樣iBooster就能更精確的控制壓力,工程師也能實現(xiàn)不同的踏板感和制動特性的調(diào)校。在此技術(shù)上,工程師可以利用精確控制制動壓力的方式,消除減速度沖擊力,從而使剎車過程變得平滑,最終得到類似“老司機”的剎車體驗。
我們現(xiàn)場體驗的車型是來自上汽榮威的EI5,除此之外,比亞迪漢EV上面也配置了此功能,可以說IPB正在逐漸被車企認(rèn)可。
5)三合一電橋2020年中國汽車市場的純電汽車和混動汽車的銷量占比分別為4%和3%。預(yù)計到2027年將分別提升到21%和16%,規(guī)模和增速都會顯著的提升。銷量的提升必然會帶來電氣化產(chǎn)品的需求提升。本次體驗日,博世在電氣化方面的重磅產(chǎn)品便是三合一電橋。
智能化方面,博世的三合一電橋集成電子駐車系統(tǒng),其控制部分集成在電機控制器中,執(zhí)行機構(gòu)集成在變速箱中,使用時可以進行選配。同時還具備CAN FD及高速CAN通訊,滿足不同的CAN電氣架構(gòu)需求。
除此之前,針對高速電機常見的NVH問題也進行了特別優(yōu)化。在設(shè)計開發(fā)之初,從系統(tǒng)層面進行NVH設(shè)計仿真和優(yōu)化,并通過諧波注入等軟件手段控制噪音,保證電橋在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均具有優(yōu)異的NVH特性。6)博世集成式車輛動態(tài)控制IVC
關(guān)于博世的IVC技術(shù)全稱是集成式動態(tài)車輛控制。我們這次僅體驗了后輪轉(zhuǎn)向的控制,實際上這套系統(tǒng)并不僅僅應(yīng)用在后輪轉(zhuǎn)向這單一的功能,類似主動防傾桿、可變電磁懸架等等和底盤相關(guān)的技術(shù)都是由IVC進行控制。
而IVC控制之所以能更迅速、精準(zhǔn)的原因和其工作邏輯有著密切的關(guān)系。目前市場上標(biāo)準(zhǔn)的車輛回饋式控制,不同執(zhí)行器或控制器之間需要單獨交流,收到上層控制器回復(fù)之后再到下一級執(zhí)行,所以車輛表現(xiàn)與駕駛員請求會有延遲。
從實際體驗上看,開啟后輪轉(zhuǎn)向后不開啟的差距確實是很大的,無論是繞樁時車身的穩(wěn)定性還是轉(zhuǎn)彎時車輛的轉(zhuǎn)彎半徑,后輪轉(zhuǎn)向?qū)﹂L軸距車型都帶來了明顯的便利性。
○其他還有哪些看點?
除了上面介紹的新技術(shù)之外,博世也展出了過去的一些成熟技術(shù)和正在研發(fā)階段的技術(shù)。比如線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。博世的這套線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是由兩個電機進行驅(qū)動,一個電機用于方向盤,一個電機用于轉(zhuǎn)向。方向盤給出電信號傳到轉(zhuǎn)向電機,轉(zhuǎn)向電機完全根據(jù)電信號進行轉(zhuǎn)向操作。
當(dāng)然,目前線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還是有一些問題,比如車輛完全電力故障后,轉(zhuǎn)向無法操作的問題,或者是電機失效的問題。這里面電機失效已經(jīng)解決了,就是電機的雙冗余系統(tǒng),一套失效另一套幾毫秒便會接管,現(xiàn)在主要問題還在于斷電,現(xiàn)場的博世工程人員也坦言這些問題還在持續(xù)的研究,提供電池的雙備份是目前的研究方向。
駕駛者可以實時得知自己的路測結(jié)果,或者是否有效收集數(shù)據(jù),而后臺也就是云端,因為實時上傳的原因,也可以遠程監(jiān)控和獲取路測的數(shù)據(jù)。
這項功能是博世和中國移動共同開發(fā)的新功能,他們也希望車企可以對這套系統(tǒng)給予更多的關(guān)注。
關(guān)于此次技術(shù)日,主要的內(nèi)容就是上面的這些部分,其實現(xiàn)場還有氫燃料技術(shù)、電動CVT變速箱等等,這些產(chǎn)品在近兩年已經(jīng)跟大家見過面,我這里就不再贅述了,感興趣的朋友可以查閱科技的往期文章。
寫在最后:
目前,中國已經(jīng)正式提出“碳達峰、碳中和”的目標(biāo),博世作為百年企業(yè),面對挑戰(zhàn)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒,我們有理由相信,它的技術(shù)和產(chǎn)品將積極促進車企完成低碳目標(biāo)的實現(xiàn),同時助力消費者更美好的、更安全、更智能的出行生活。(圖/文 汽車之家 冷曉陽)
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