2022供应链大会【分论坛五】| 毛新星:全新一代线控制动系统的研发与产业化

日期:2022-07-01 14:14:28

来源:中国汽车趋势网

6月27日-29日,2022中国汽车供应链大会暨首届中国新能源智能网联汽车生态大会在湖北武汉经开区举办,本届大会主题为“融合创新、绿色发展——打造中国汽车产业新生态”。大会由工业和信息化部、湖北省人民政府、中国机械工业联合会联合指导,中国汽车工业协会和武汉市人民政府共同主办,武汉市经济和信息化局、武汉经济技术开发区管理委员会、武汉市智能汽车产业促进会和汽车纵横全媒体协办,东风汽车、黑芝麻智能和地平线为合作伙伴。岚图Free、岚图梦想家和东风风神皓极作为本次大会的官方服务用车,为大会嘉宾提供出行服务。其中,在6月29日上午举办的“智能线控—构建智能汽车新底盘”主题论坛上,上海利氪科技有限公司合伙人、副总裁毛新星发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:

尊敬的各位领导、嘉宾,以及线上的观众,大家上午好,我是来自利氪科技的毛新星,本人伴随着中国新能源汽车的发展和线控制动的发展,包括从2018年开始负责中国首个one box系统在新能源车上的应用,也就是比亚迪汉,今天演讲的题目是“全新一代线控制动系统研发与产业化”。

大家知道百年汽车工业正面临重大的变革,主要是两个方面,一个是电动化,一个是智能化。从电动化可以看到,趋势非常明显,统计数据来看,2022年5月份,电动化渗透率已超过26%,包含了混动和纯电动。随着智能化L2级装机率的普及,也达到了20%多,由这两块的加速渗透,线控底盘技术呼之欲出。在线控底盘有两大核心部件,线控转向和线控制动,下面我针对线控制动来进行介绍。

前面嘉宾介绍了One-box、Two-box,这个系统是怎么来的,以及市场怎么样,我做简单的介绍。从2021年最新的数据,线控制动装机率10%左右,包括燃油车,因为高端燃油车也开始装备了线控制动,包括宝马、奥迪、通用这些品牌的燃油车,因为有高动态的建压需求。同时,我们预计到2026年线控制动市场会超过传统真空助力器,所以市场增长率是非常大的。两条路线,One-box和Two-box,我们从One-box来看,主要的优点有两点,系统的集中度非常高,及踏板感的解耦,这是前期的Two-box系统所没有的。从Two-box系统来说,有几个天然的优点,天生的冗余可以满足高动态自动驾驶的需求,同时它的失效模式的安全冗余也是非常好的,在正常驾驶中即使不是L3级以上的需求,当一个系统失效,有另外一个系统提供整个助力,包括日本的JAMA法规就有这方面的要求,单一的One-box系统不能满足,所以日本现有的车辆全部是Two-box,而不是One-box。Two-box的话,我们把ESC系统脱离出来,不安装防火墙,没有液压调节模块,所以NVH更优。

我们讲了这么多,未来的制动系统由哪些来驱动?首先是高动态建压,由于碰撞法规的要求越来越高,很多燃油车也开始装配线控制动,而传统制动系统达不到高动态建压,然后是纯电动、混合电动PHEV需要能量回收,再往下走,高阶自动驾驶需要冗余,然后,很多汽车厂商对产品的安装、布置有要求,还提出了新的概念叫踏板解耦,就是说整车制动踏板端是一个模拟器,跟后面的制动系统是没有连接的,可以理解为开游戏赛车,只是一个踏板模拟器,没有连接。我们现在讲的One-box还是跟防火墙有连接的,未来会类似于EMB这种系统,把踏板作为独立的概念,在后面的执行端作为一个概念。

下面介绍一下利氪液压解耦线控制动系统。前面讲的Two-box系统,包括国际的Tie1,以及国内自主品牌做的系统,都是踏板非解耦的。我们现在推的系统是一个解耦的系统,有几大优势,一个是液压解耦,它是通过线性电磁阀实现了液压解耦,以及踏板模拟器来适配踏板感,接着就是可以搭载能量回收以及自动驾驶所需的高动态建压需求,同时可以跟ESC配合,既可以实现One-box踏板解耦的优点,又实现了冗余,能量回收可以做到0.3g以上,配合低拖滞卡钳甚至零拖滞卡钳,可以实现更好的节能。在功能安全等级上,实现多传感器设计,保证系统的安全,同时在自检上也做了很多设计,因为这个系统阀体比较多,在上电时就完成了整个自检。同时安装空间、尺寸,都便于厂家的安装,而且可以覆盖不同的车型,一些厂家有燃油车、混动车、纯电车,都可以全系覆盖,而且单一产品可以直接选定。

我们看一下整个的系统方案。主要由电机、电磁阀、传感器、动力传动单元、踏板模拟器、阀块、油壶、主缸等组成,从市面上看这是业内首款。我们液压解耦制动助力系统DHB和车身稳定控制系统ESC在功能分配上,DHB基本上承担了90%以上的制动工况,包括基础制动、能量回收、上层ADAS的需求。同时,ESC负责正常的ABS、TCS、VDC,而且在ESC的发展过程中TCS这个模块会慢慢被主机厂所替代,因为和电机的结合,就是说对ESC的使用频率会降低。在安全冗余上,DHB和ESC天然冗余,各控制一路EPB,可以去掉P档锁的要求,在硬件上DHB的工作寿命可达3000小时以上,对ESC寿命要求可以降低,也对ESC产品设计提出新的要求,可以简化,可以做低成本方案,三四百块钱都有可能。

下面简单介绍一下DHB几个关键的核心技术,一个是线性电磁阀的实现,线性电磁阀是整个控制的核心,我们对电磁阀点火上电以后的控制可以做到了一次成型,后续动作提升NVH,同时对电磁阀的结构设计和制作工艺,都有自己的核心技术。

接着讲能量回收,大家讲得比较多了,怎样把能量回收做好,从我十几年的从业经验来说是有难度的,有很多小的点,我们引入了车辆稳定因子之外,把ESC的滑移率控制及增压斜率控制引入到我们的能量回收控制,使能量回收更加平稳和安全。大家如果开各种车,包括特斯拉以及国内各种自主品牌、各种造车新势力,都有不同的体现,对客户的驾乘体验是很重要的。

还有就是VLC的控制,VLC控制主要有两快,一是制动,一是驱动,我们用闭环控制来实现整个加速度和减速度的控制,我们有这一块控制的软件算法。如果主机厂有需求,也可以把VLC放在主机厂端来实现,我们只做执行也是可以的。

讲完Two-box,我们基于Two-box系统的DHB衍生开发出One- box系统,大家讲得比较多,我简单说一下。我们带来了三个版本的One-box,基础版实现的功能,可满足大家熟知的智能驾驶L2级需求,我们还有旗舰版双芯片设计,可实现更好的冗余,另外我们创新性推出了轻量版,只控制两个前轮,后轮由后轴的两个电机EMB来控制。这套方案实现了液压制动和电子制动的完美结合,而且整个控制更加精准,既可以提高控制效果,又能满足自动驾驶L3以上的制动冗余需求,还有一个优势,因为后轴集成了两个EMB,直接取代了EPB系统,这套系统我们也在加紧研发。

我们利氪科技是这两年新兴的企业,我们主要的历程,团队2020年开始组建,2021年完成DHB开发,10月份上海工厂建设,同月完成车企定点,12月份完成One-box产品研发,3月份完成冬季测试,5月份完成了近2亿元的融资,投资方都是头部机构,像创新工厂等。

今年7月底,我们上海工厂将开始批量生产,后续希望大家关注我们利氪科技。我们整个团队主要由博世、采埃孚等国际Tie1的团队组成,从业经验平均在15年左右,希望和产业伙伴和上下游一起,把线控制动做好、做大、做强,谢谢大家。

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)

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