积极应对未来挑战 聊2021博世科技日
2021-10-15 07:00

    [汽车之家 技术]  2021年对于汽车行业来说是极不平凡的一年,双碳话题给各个车企带来了不小的压力,智能化、电动化、网联化也成为大家比拼的下一个赛道。作为世界顶级的汽车零部件供应商,博世在双碳、三化等问题上也有自己的思考。所以,在昨天举行的博世科技日上,我们见到了博世在智能汽车、电动出行、自动驾驶等领域的“答卷”。

○业务稳定,国内首超德国

    在了解博世“答卷”之前,我想有必要简单的和大家聊聊博世的近况。从宏观上看,博世整体业务是稳定向上的,尤其是中国市场的业务。

    同时为了能更好的保持竞争力,博世也没有停止在电气化的投资和研发,目前博世已经投资了50亿欧元进行电气化方面的布局。

    这和还在摸索如何实现产业链碳中和的车企们来说确实拉开了距离,我们不得不佩服一家百年企业的动作和决心。(关于博世如果实现工厂、产业链上下游的碳中和,我们会在后续跟进报道,敬请关注)

    就当前的新车而言,一台车基本上会搭配100-500枚芯片,这其中每台车就会有15-17枚芯片来自博世(这里的芯片并不是指博世生产芯片,而是他们集成上游芯片供应商后的产品),可见博世在一台车里的分量。

    博世预计明年缺芯的问题会有所好转,大概能够恢复到出货保持在80%的情况,当然最稳妥的解决方案还是加速对国内市场在半导体方面的建设。

    在了解了博世在近两年的近况之后,我们回到本次技术体验日上来,博世在实际体验方面带来了商用车和乘用车两部分的技术,商用车虽然和我们有一定的距离,但它带来的科技很有意思也很猎奇,不妨我们先来看看商用车部分有哪些有趣的科技。

○沃尔沃大拖头的驾驶辅助系统长啥样?

    在过去的重特大交通事故上,近五年死亡10人以上的情况大多由商用车辆引发。因此国家在2019年发布了针对商用车自动紧急系统的性能要求和相关标准,并开始对商用车(中、中型卡车及大巴)强制安装自动紧急制动、碰撞预警等相关驾驶辅助功能。博世在商用车领域的研发和积累历史悠久,其产品早已在欧洲大规模应用。

    商用车由于车身高度、货箱等因素,在驾驶辅助系统的布置上会和乘用车有很多不同。我们以现场体验的沃尔沃重卡为例。

    这台车为了能实现L2级驾驶辅助功能,配置了摄像头、毫米波雷达。通过软硬件结合,系统可以实现自动紧急制动、自适应巡航、车道保持以及盲点监测等功能,可满足目前国标的要求。

    总的来说,虽然从外形上看商用车ADAS硬件和乘用车毫米波雷达近似,但在使用寿命方面得到增强,可以满足商用车EMC和长使用寿命的需求。另外在软件方面也进行了优化,整个产品更适应商用车场景和车辆动态特性。

小贴士:

    第三代多功能摄像头(商用):该摄像头带有集成控制单元,采用可靠的硬件设计,水平视场角达100度,分辨率高达260万像素。

    结合经典算法与人工智能的多路径算法,支持全面理解各种场景,满足法规对于重型商用车的要求。

    全新的线性调频序列技术支持物体与行人探测,有效支持复杂交通状况下的驾驶辅助功能,如自动紧急制动、盲区监测、驶离提示系统等,满足法规对于重型商用车的要求。

2)电液混合助力转向系统

    重载货车在转向时需要克服的转动阻力力矩很大,普通的机械转向系统难以满足要求。因此一般会使用液压助力转向系统,系统可以将发动机输出的机械能转换为液压能,在驾驶员控制下帮助其转向。 

    此系统可以提高转向精度,针对车速和路况对转向助力进行精确控制,提高操控舒适性。此外,基于辅助及无人驾驶硬件的需要,电液转向机能够实现与整车的通信,实现辅助驾驶功能。

○乘用车部分

    作为迈向自动驾驶的基石,高级驾驶辅助功能是现阶段的重中之重。虽然高级驾驶辅助系统实现的只是辅助,但依然是个复杂的系统。它需要完成感知、决策和控制这三个主要的任务。博世针对这三个方面,对自己的产品带来了全面升级,并在此次体验日上带来了全新换代升级的产品,这些产品皆为中国市场的首发。

1)博世第五代雷达至尊版(4D毫米波雷达)

    实现驾驶辅助,首先需要“看”和“听”来感知汽车周围的环境。感知系统在驾驶辅助中起着决定性的作用,大量道路数据需要由传感器感知得到。

    水平测试角度则是120°,范围相比之前的产品更宽。探测距离则呈现动态变化,高速上车速较快,因此探测距离最远,可以达到300米,城市里则一般保持在150米。

    这里面每个雷达会产生1024个点,每个点会有绿色和红色两种状态,红色代表高度5m以上的障碍物,绿点则代表高度5米以下,这些点汇集在一起,就是雷达看到的障碍物。这也是毫米波雷达眼中的世界。

    总得来说,4D毫米波雷达与传统毫米波雷达比较主要区别是增加了高度探测,它采用4D成像技术,对于物体和人的探测更准确、更迅速,点云数量会更多。同时具备更高的鲁棒性,能够更好地满足舒适、安全以及自动化地驾乘体验。

2)低价,多功能,实现“NGP”的新选择

    除了全新的4D毫米波雷达,博世面对目前比较火热的“自动导航辅助功能”也推出了升级版产品。

    其中域控制器是整套系统最核心的组件,这个域控制器其实是为自动驾驶准备,运算能力可以满足目前市面上所有的传感器,包括激光雷达,同时可以收集和融合多种的技术数据,同时拥有算法处理软件,还可以根据收集的数据生成环车360°的高精度环境模型,以此得出适合环境的驾驶策略。

    我们通过一台简单改装的广汽埃安V上进行了体验。可能因为是体验车的因素,可以明显感到车辆在自动变换车道方面十分积极。在超车时,后方如果有来车,系统会判断后方来车时快速接近还是匀速接近,如果是匀速接近,系统会很聪明的自动加速超车,因此保证超车的安全。如果是快随接近则会停止变道并回到原来的车道线上,总体来看超车感受和普通司机没有太多区别。

3)博世针对电动两轮车的自动紧急制动

    相比路面上车辆,由于电动车的动作灵活性更大,同时体积较小,形状复杂,因此对于系统的运算性能和摄像头的捕捉有更高要求。系统既不能误判发生突然刹车,也不能“视而不见”,其难度会更大。

    博世工程师也透露,这个功能更多针对速度较快的电动两轮车,并支持横向和纵向行驶的目标,不过实际道路上确实环境比较复杂,还是有一定几率无法完全保证刹停,所以现阶段此功能还是更多偏向减轻碰撞,驾驶员还需要谨慎驾驶,以此保证安全。

4)新手司机的好帮手——IPB舒适制动

    新手司机在开始时,可能会控制不好刹车力度,“深一脚、浅一脚”的驾驶方式不仅影响舒适性,也增加了追尾的风险。为此博世带来了IPB智能集成制动系统及舒适制动解决方案。

    当制动踏板位置传感器感知到踏板位移后会把信号传递给控制单元,控制单元经过计算,对助力电机发送执行信号,最终助力电机作用于制动总泵并提供额外扭矩,从而实现助力的效果。

    这样iBooster就能更精确的控制压力,工程师也能实现不同的踏板感和制动特性的调校。在此技术上,工程师可以利用精确控制制动压力的方式,消除减速度冲击力,从而使刹车过程变得平滑,最终得到类似“老司机”的刹车体验。

    我们现场体验的车型是来自上汽荣威的EI5,除此之外,比亚迪汉EV上面也配置了此功能,可以说IPB正在逐渐被车企认可。

    2020年中国汽车市场的纯电汽车和混动汽车的销量占比分别为4%和3%。预计到2027年将分别提升到21%和16%,规模和增速都会显著的提升。销量的提升必然会带来电气化产品的需求提升。本次体验日,博世在电气化方面的重磅产品便是三合一电桥。

   智能化方面,博世的三合一电桥集成电子驻车系统,其控制部分集成在电机控制器中,执行机构集成在变速箱中,使用时可以进行选配。同时还具备CAN FD及高速CAN通讯,满足不同的CAN电气架构需求。

6)博世集成式车辆动态控制IVC

    关于博世的IVC技术全称是集成式动态车辆控制。我们这次仅体验了后轮转向的控制,实际上这套系统并不仅仅应用在后轮转向这单一的功能,类似主动防倾杆、可变电磁悬架等等和底盘相关的技术都是由IVC进行控制。

    而IVC控制之所以能更迅速、精准的原因和其工作逻辑有着密切的关系。目前市场上标准的车辆回馈式控制,不同执行器或控制器之间需要单独交流,收到上层控制器回复之后再到下一级执行,所以车辆表现与驾驶员请求会有延迟。

    从实际体验上看,开启后轮转向后不开启的差距确实是很大的,无论是绕桩时车身的稳定性还是转弯时车辆的转弯半径,后轮转向对长轴距车型都带来了明显的便利性。

○其他还有哪些看点?

    除了上面介绍的新技术之外,博世也展出了过去的一些成熟技术和正在研发阶段的技术。比如线控转向系统。博世的这套线控转向系统是由两个电机进行驱动,一个电机用于方向盘,一个电机用于转向。方向盘给出电信号传到转向电机,转向电机完全根据电信号进行转向操作。

    当然,目前线控转向系统还是有一些问题,比如车辆完全电力故障后,转向无法操作的问题,或者是电机失效的问题。这里面电机失效已经解决了,就是电机的双冗余系统,一套失效另一套几毫秒便会接管,现在主要问题还在于断电,现场的博世工程人员也坦言这些问题还在持续的研究,提供电池的双备份是目前的研究方向。

    驾驶者可以实时得知自己的路测结果,或者是否有效收集数据,而后台也就是云端,因为实时上传的原因,也可以远程监控和获取路测的数据。

    这项功能是博世和中国移动共同开发的新功能,他们也希望车企可以对这套系统给予更多的关注。

    关于此次技术日,主要的内容就是上面的这些部分,其实现场还有氢燃料技术、电动CVT变速箱等等,这些产品在近两年已经跟大家见过面,我这里就不再赘述了,感兴趣的朋友可以查阅技术频道的往期文章。

写在最后:

    目前,中国已经正式提出“碳达峰、碳中和”的目标,博世作为百年企业,面对挑战已经准备就绪,我们有理由相信,它的技术和产品将积极促进车企完成低碳目标的实现,同时助力消费者更美好的、更安全、更智能的出行生活。(图/文 汽车之家 冷晓阳)