2023年6月6日,在2023江淮汽车智能网联与线控底盘论坛上,格陆博科技有限公司董事长刘兆勇表示,线控底盘核心技术是域控制器和执行器,格陆博致力于研发、生产和满足L0-L5级别的自动驾驶智能底盘域控制器和智慧执行器。三轴一体的智能底盘技术路线将更安全、更舒适、更智能,多种技术变种、产品形式,满足自动驾驶功能需求。
刘兆勇 | 格陆博科技有限公司 董事长
以下为演讲内容整理:
【资料图】
格陆博成立于2016年,团队来自于国内外知名Tier1,拥有超过20年的线控底盘研发及产业化经验。
格陆博主要做硬科技,是线控制动系统领域的优秀企业。近年来,我们持续投入研发,包括电磁阀的脉冲测试、爆破测试,GIBC(one-box),ESC+GIBS以及底盘域控等的性能测试;我们也投入了电磁兼容EMC测试设备,包括屏蔽室。生产方面有高速自动化的产线,包括one-box,two-box、ESC和电磁阀,电磁阀自动化产线4秒一个阀。
软件定义底盘——智能底盘技术路线
线控系统是车辆执行的核心,线控底盘核心技术是域控制器+智慧执行器。我们将智能汽车分为感知、决策、执行。
执行是小脑和四肢,底盘域控制器是“小脑”,将制动、转向、悬架三轴进行高协调控制。当下,底盘域和动力域的融合越来越多,比如一些新能源车匹配ESC,匹配one-box,其TCS功能和传统ESC功能不同,比如我有双电机驱动,TCS不需要电磁阀控制制动,只需要控制动力总成即可。底盘域和动力域刚开始是软件融合,未来硬件也将融合在一起。同时“四肢”的集成度也越来越高,比如说ABSi上升一级,快速从ESC迭代到one-box,高度集成。
格陆博现在的底盘域控制器方案是五合一,以后七合一,八合一都有可能。我们认为,极致的成本和良好的质量是未来竞争的关键。
总结来说就是:持续创新、快速迭代、极致成本、高度集成。
围绕着底盘三轴控制发展,我们持续升级,制动系统从EPB,ABSi到ESC,one-box到EMB,如果L3级别以上onebox+GRBC冗余可以满足法规要求,或者one-box降级去掉ESC功能就是液压解耦助力器GDBC,加上GESCpro,也可以满足L3级别的智能驾驶。
整个转向系统未来会发生较大变化,格陆博目前只做转向电控部分。
线控悬架方面,我们比较关注闭环电磁阀的方案,格陆博致力于电磁阀研究、生产多年,今年推出了闭环集成空气悬架控制器GASC1.0版本,GASC集成了9个阀,控制4个空簧的高度调整。
底盘域控制器首先是制动功能的上移,比如车辆动力学的稳定控制功能,我们和转向结合起来。格陆博ESC和GIBC中有个DSR功能,在高速对开路面制动时,可以双手离开方向盘,软件可以控制转向,保证路面的稳定控制,这样制动和转向的第一步结合了,再往下发展是三轴集成。
底盘系统技术路线先强调安全和冗余,之后强调舒适,舒适也要结合安全的前提。我们将悬架与转向、制动结合起来,再之后是智能。第三阶段,我们强调底盘的协同控制,协调式轨迹规划,底盘控制总调度,车辆动力学控制,其自由度更多,而且需要大量车辆模型的准确度。之前ESC和GIBC系统车辆β角的控制主要通过制动来调节,现在可以结合悬架和转向进行调节,车辆动力学运算也会发生变化,这一点格陆博在研究。包括到EMB也需要大量估算,比如EMB卡钳夹紧力的估算。
图源:格陆博
整体来看,现在有多种技术路线,并且某些技术路线的产品淘汰速度很快。按照格陆博的规划,线控制动主流将是one-box+GRBC,若未来无人驾驶的安全法规强调ESC冗余,就是one-box+GESCpro冗余。
随着底盘域的快速应用,很多功能开始上移,延伸出大量的软件。行业都在讲软件定义汽车,其实软件也在定义底盘,各大主机厂投入了大量的人力、物力做底盘软件控制。底盘不再是铁疙瘩,而是电子线控底盘概念。
格陆博产品矩阵
首先是ABSi,ABSi的创新点在于集成EPBi,集成胎压检测,集成一些软件功能、双控EPB,可以降低成本。现在国内还有20%的低价位车,可能不需要ESC,不需要one-box,但需要EPB,需要ABSi,降本效果非常明显,而且软件功能可以实现快速迭代。
ABSi往上升级是ESC,现在我们的全新版本是GESCpro,其响应速度由传统600ms提升到300ms内,持续工作时间提升到700h+。
GESCpro可支持L2+所有的与制动相关的ADAS功能;同时其噪音从传统60-70分贝降低到50-55分贝;可以支持AEB功能,包括预填充、制动点刹、减速、制动辅助,响应速度和控制精度都非常好,还可以支持制动扭矩。GESCpro已集成DTC,从燃油车到混动车到新能源车都能支持,防止快速的踩油门,突然松油门,后轮容易甩尾,该功能已经量产。
GESCpro也支持ACC功能,包括加速度、跟停、驻车、跟起控制。支持第三方软件,如TJA软件,还有应用软件单独拿出来,嵌入第三方的或格陆博的,也可以用基于ESC的功能软件。
ESC往上升级,把踏板解耦结合起来就是one-box,我们称之为GIBC。我们的集成度非常高,去掉油壶是5.1公斤,是目前可查文献中最轻的。我们的无刷电机功率是570瓦,设计之初考虑到要涵盖轻型商用车,电缸目前量产的是19寸,以后可扩展到28寸+。
集成度高了之后,成本、安装、轻量化都有优势,且备份制动的功能,全部失效后踩刹车,油壶多了第三腔,第三腔制动液到四个轮缸,保留0.5g减速度,会更安全。另外,由于它是全解耦,可支持能量回收,可调节踏板感节。关于能量回收,我们也做了大量验证,包括实车测试,实测可达到18%的效果。
现在,one-box的应用场景非常多,并且可以支持多软件平台开发。也有一些项目是开放到电磁阀控制,整车厂或软件公司进行上位机应用软件的开发,one-box进行电磁阀的控制开发,整个上层软件完全契合。
one-box+ GRBC组成了支持L3+的冗余。GRBC是简化版的ESC,它在one-box失效后会主动加压,有ABSi的功能,可支持L3+以上的智能驾驶,我们也在做匹配开发。我们对其整体结构和one-box间的工作配合做了大量验证,如工作模式、备份模式、失效模式,以及有专利的双控EPB,可实现三重冗余。
另一种方案,one-box去掉ESC功能,我们叫GDBC,是一种解耦式制动助力系统,有踏板模拟和主动加压功能,加上GESCpro配合实现冗余的系统功能,并满足未来自动驾驶的的需求,这种方案在L2级别比onebox成本高,目前应用较少。
我们团队致力于卡钳的研发和生产已有20多年,EPB卡钳向上升级就是EMB,EMB是格陆博全新的产品,目前的EMB方案在整体架构上有备份的控制,即使掉电后也可以满足五次制动。现在前后两个轮的制动力有25kN和45kN两个版本,基本涵盖4.5t以下的车,我们也对电机做了大量研究,其尺寸要求非常小,目前格陆博最新的EMB方案轴向空间只增加40mm。
EMB中的软件开发较多,包括力矩电机的控制模型软件、车辆动力学算法软件等。格陆博EMB在安全、冗余策略方面做了大量研究和开发,有效保证更高安全性。关于夹紧力估算我们也做了大量模型,可达到95%的准确度,即使传感器失效也可以保证EMB的安全性。
格陆博iCDS:智能底盘域控制器完整解决方案
今年是底盘域控制器的元年,大量的客户开始进行整车应用,底盘域控制器是可扩展的底盘域软件平台,多个车辆状态传感器集成,各类软件可以第三方嵌入。
目前,格陆博iCDS 底盘域控制器是五合一,把EMB、ECAS、CDC、EPS、EPB等高度集成。我们已集成车辆运动控制VMC(DMC)、ESC等算法,这种高度集成可以省4个控制器,大大节省了成本,容易匹配,并实现大量软件算法的快速升级。同时,我们支持线控的悬架控制,集成高边驱动,低边驱动10路以上,支持CDC的悬架阻尼控制,支持ECAS的空簧高度调节控制等,与悬架控制相关的传感器全部集成入内。硬件接口非常丰富,有至少6路CAN-FD,支持Flexray、车载以太网等。
格陆博iCDS 底盘域控制器是个软件平台,把车的状态、ESC的功能、底盘调度功能和控制全部集成,围绕该平台我们延伸了更多的软件,真正做到软件定义底盘。
VMC功能把车辆的动力学和运动学控制单独拿出来,当前的ESC只控制制动,底盘域控制器可以主动控制转向和悬架,已经成为趋势,格陆博iCDS2.0的版本已嵌入了VMC软件。
iCDS的产品优势在于安全、协同和服务。
从技术突破来看,是多传感器的融合,集成到底盘域控制器中,可为整车系统应用;还有车辆运动控制技术,将动态控制,静态管理、执行器协调,以及能量回收全部结合起来,做成智慧执行器+可快速迭代的底盘域控制器。
格陆博一直致力于把相关技术做精、做扎实了,再往外延伸。
(以上内容来自格陆博科技有限公司董事长刘兆勇于2023年6月6日在2023江淮汽车智能网联与线控底盘论坛发表的《智能线控制动系统及底盘域控制器研发及产业化》主题演讲。)
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