2023汽車半導體生態(tài)峰會 || 蜂巢智能轉(zhuǎn)向曹良振：方向盤與車輛的解耦是未來智能汽車發(fā)展的必要條件

以“鏈啟芯程 · 智造未來”為主題的“2023汽車半導體生態(tài)峰會暨全球汽車電子博覽會”，由廣東省工業(yè)和信息化廳、深圳市工業(yè)和信息化局、中國能源汽車傳播集團指導，《中國汽車報》社主辦，愛集微承辦，于2023年9月26日至27日在深圳福田會議中心隆重召開。

本屆峰會堅持行業(yè)領袖峰會的高端定位，全面助力產(chǎn)業(yè)間深度融合與創(chuàng)新，推動上下游產(chǎn)業(yè)鏈伙伴攜手合作，共同構(gòu)建具有全球競爭力的汽車科技創(chuàng)新新生態(tài)。

峰會現(xiàn)場，多領域、多視角開展的20場特色活動，囊括主峰會、技術(shù)研討、項目路演、專業(yè)展覽、交流盛宴等，匯聚政、產(chǎn)、學、研、用、投等多個產(chǎn)業(yè)圈層，圍繞全球及中國汽車半導體產(chǎn)業(yè)熱點展開交流，峰會重點聚焦新技術(shù)、新趨勢，深入剖析汽車半導體各細分領域的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，近百個精彩紛呈的演講，共同呈現(xiàn)出一幅專業(yè)而全面的思維圖景。

在9月26日舉辦的“智能底盤專場”上，蜂巢智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（江蘇）有限公司硬件開發(fā)科科長曹良振分享了蜂巢智能轉(zhuǎn)向公司前沿技術(shù)，以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實錄：

曹良振：尊敬的領導、嘉賓和各位企業(yè)同仁，我是來自蜂巢智能轉(zhuǎn)向有限公司的曹良振，很榮幸能夠參與智能地盤的論討，我將分四個部分對蜂巢智能轉(zhuǎn)向前沿技術(shù)和大家做一個共享和交流。

蜂巢智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（江蘇）有限公司硬件開發(fā)科科長 曹良振

首先介紹一下蜂巢智能轉(zhuǎn)向有限公司。我們的母公司是蜂巢易創(chuàng)，產(chǎn)品涵蓋發(fā)動機、變速箱、電驅(qū)動、轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，目前全面參與市場競爭，2018年成立獨立法人單位，注冊資本32億，年營業(yè)收入250億，主要分為動力、傳動、轉(zhuǎn)向三個板塊。蜂巢智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（江蘇）有限公司是蜂巢易創(chuàng)全資子公司，主要深耕乘用車智能轉(zhuǎn)向和商用車的智能轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，為汽車電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化服務，也是2018年成為的獨立法人單位，注冊資本3.57億元。

蜂巢轉(zhuǎn)向公司2017年開始轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的項目立項、開發(fā)啟動，2019年首個EPS項目達成量產(chǎn)，2020年年產(chǎn)7萬套，并拿到IATF16949認證及功能安全認證，2021年進行L2+級開發(fā)，銷量逐年增長，2023年產(chǎn)量約有40W臺。目前公司已建成2個研發(fā)基地以及2個生產(chǎn)基地。2個生產(chǎn)基地為徐水生產(chǎn)基地和揚中生產(chǎn)基地，徐水工程位于河北保定，揚中工廠位于鎮(zhèn)江揚中經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，保定的最初的研發(fā)中心在2018年9月啟用，2021年底蘇州總部研發(fā)中心成立，也會作為后面的運營主體。

目前，蜂巢智能轉(zhuǎn)向已經(jīng)布局了SP-EPS、DP-EPS、R-EPS、后輪轉(zhuǎn)向、主動轉(zhuǎn)向、線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，尚未涉及的產(chǎn)品包括傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向以及前兩年市場上的非解耦的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其余的轉(zhuǎn)向形式是全產(chǎn)業(yè)布局。其中，非冗余產(chǎn)品現(xiàn)已40萬套以上，部分冗余的DP-EPS已經(jīng)8萬套以上，P-EPS于今年3月量產(chǎn)，雙冗余DP-EPS于去年12月量產(chǎn)，前輪線控轉(zhuǎn)向也是目前公司大力投入且符合未來技術(shù)發(fā)展趨勢的核心產(chǎn)品，大約在24年的年中能達到一個技術(shù)端的SOP，具體的量產(chǎn)時間需要依據(jù)客戶的項目周期需求。在商用車領域的布局上，今年年底我們已經(jīng)實現(xiàn)IEHPS、IMPS、IEPS的量產(chǎn)

基于目前汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我們也針對現(xiàn)在對智能底盤、線控底盤的需求，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)未來發(fā)展有一些自己的思考。首先，從未來汽車自動駕駛的需求端分析，自動駕駛已成為汽車行業(yè)或者新能源汽車的標配，L1或者L2的產(chǎn)品已經(jīng)算是現(xiàn)在特別是新勢力、新產(chǎn)品主要的賣點，自動駕駛L2級別、L3甚至L4已經(jīng)是現(xiàn)在自動駕駛發(fā)展的不可逆的趨勢。今年6月，工信部也提出支持L3級及以上級別的自動駕駛功能商業(yè)化應用，行業(yè)、政府端也在推動自動駕駛的發(fā)展。

作為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在自動駕駛模式下主要承擔的功能是能夠滿足自動駕駛的執(zhí)行要求，能執(zhí)行車輛的橫向控制指令?，F(xiàn)在普及的L1、L2，對于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)要求并不太高，只要執(zhí)行Fail-safe就可以了，但是達到L3、L4、L5的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，就有更高的要求。在特定的工況及場景下，有fail-operational的需求；在L4、L5的時候，在發(fā)生特殊的工況以及緊急工況下，應該滿足車輛安全控制條件下能執(zhí)行的最小化風險的策略，可能是緊急避讓，可能是急速停車或者其他安全模式。在L4、L5級別下，方向盤會收縮甚至取消，也會有一個乘坐舒適性的需求。

對于用戶端的需求，首先是異形方向盤，主要是給駕駛員提供更可靠、更多的駕駛視野。如果能做到轉(zhuǎn)角范圍在正負180度，就避免了交叉手，這樣開車過程中，就像開F1一樣，整個的操控會更加輕便自如。另外主動安全功能以及底盤域控制，在特定的使用工況下，會對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有一定的軟件控制權(quán)。在某些危險場景，智能駕駛控制器或域控制器可以發(fā)出出單獨的控制需求，以實現(xiàn)更高的主動安全性。目前傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只有一個輕重的區(qū)別，隨著后續(xù)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展，最直觀的是在不同人員、不同車速下，對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的駕駛風格也會有更多要求?；谛枨蠓治?，異形方向盤的應用能夠有效降低駕駛員的操作強度，提高舒適性。軟件控制權(quán)的加入也能提高車輛的主被動安全行。所以方向盤與車輛的解耦將是未來智能汽車發(fā)展的必須條件，也是線控底盤實現(xiàn)的基本需求，主動轉(zhuǎn)向和線控轉(zhuǎn)向需求將逐步進入市場。

下面介紹一下我們公司的主動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，簡單理解是在方向盤和轉(zhuǎn)向器之間增加一個電動控制模塊，可以額外做一個轉(zhuǎn)角疊加，改變方向盤的旋轉(zhuǎn)角度和車輪之間的比值。在E-VGR系統(tǒng)沒有介入的時候，方向盤的轉(zhuǎn)角與下面車輪的轉(zhuǎn)角是固定的，但通過E-VGR的模塊，當?shù)退傩旭偟臅r候，可以讓E-VGR模塊額外疊加輸出端的轉(zhuǎn)角。這樣車輪能夠產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)動角度。在高速時，同樣轉(zhuǎn)動方向盤的角度，E-VGR模塊可以做一個負角度的疊加，這樣車輪端就會產(chǎn)生一個比較小的角度，降低了轉(zhuǎn)向的敏捷度，提高了安全性。

我們E-VGR類似可以產(chǎn)生一個虛擬線角傳動比，主要基于軟件來設定，基于不同的車速調(diào)整不同的比例曲線，滿足當?shù)退傩旭倳r，方向盤轉(zhuǎn)角小于180度，提升原地掉頭、倒車移庫，直線變道等工況的靈活性，相反的在高速時就能保證車輛的穩(wěn)定安全。目前寶馬、奧迪、雷克薩斯都有相關(guān)產(chǎn)品，寶馬是兩級行星的齒輪機構(gòu)，奧迪和雷克薩斯是諧波齒輪的機構(gòu)，我們是少齒差的結(jié)構(gòu)，這套方案是我們自己設計的獨特結(jié)構(gòu)，也已經(jīng)申請了發(fā)明專利，此模塊符合目前的法規(guī)要求，能實現(xiàn)在方向盤和車輪非解耦的形式下，達到主動轉(zhuǎn)向、主動安全的應用功能。除了外資企業(yè)應用和豪華車型應用，目前國內(nèi)還沒有企業(yè)在做相關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)，我們公司這款產(chǎn)品研發(fā)成功后，將會以一個親民的價格投向市場。如果有一個龐大的車型應用，會有一個非常直觀、非常低的成本優(yōu)勢。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是在車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中去掉中間傳動軸，在方向盤與車輪之間只有電信號連接。線控轉(zhuǎn)向的整個的動力來源完全是人手以外的動力提供也稱為全動力轉(zhuǎn)向，這也是目前我們的國標中放開的一點，能允許目前的全動力轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化應用。整個的線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都是通過電信號傳輸指令的，沒有物理途徑的連接。

匹配了線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛具有兩種操控模式，一種是自動駕駛的模式，可以保持人不干預方向盤或者方向盤靜默的狀態(tài)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能；第二是手動控制模式，跟傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向模式是一樣的，只不過通過電機控制來模擬手感，來達到和普通轉(zhuǎn)向一樣的駕駛體驗。

線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有幾大優(yōu)勢。一是能提供更大的空間；二是提供個性化的路感反饋；三是提高汽車的安全性能；四是改善駕駛的特性；五是實現(xiàn)底盤的平臺化，目前這套轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不會區(qū)分左右舵產(chǎn)品，所有車輛均可匹配；六是主動安全的實現(xiàn)。

公司線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)形態(tài)包括了手感模擬單元以及轉(zhuǎn)向執(zhí)行單元，整個電子架構(gòu)跟滿足L3級自動駕駛需求的整車電子架構(gòu)基本一致，主要區(qū)別是我們的手感模擬單元與轉(zhuǎn)向執(zhí)行單元之間增加了兩路私有通訊，實現(xiàn)整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的完全解耦，整個電子架構(gòu)達到高度冗余，通訊周期會更短，抗干擾能力更強。線控轉(zhuǎn)向應用場景上，在乘用車領域，基于不同的載荷有不同的產(chǎn)品形態(tài)，包括DP的形式、REPS的形式等，相關(guān)產(chǎn)品都有應用；商用車領域會根據(jù)不同的前軸載荷，比如輕型、微型的商用車可以采用R-EPS的線控系統(tǒng)形式，重型和中型車輛會采用電動循環(huán)求或電液壓循環(huán)球形式。

針對線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)難點，首先是安全性，功能安全要求要做到高度冗余，還要做一些類似的區(qū)域隔離，保證整個系統(tǒng)的安全性。另外是網(wǎng)絡安全，保證產(chǎn)品防御、隔離以及防止不被其他網(wǎng)絡所攻擊，這是目前線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必備的條件。還有是產(chǎn)品一致性，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對生產(chǎn)的一致性要求包括關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵尺寸以及整個產(chǎn)品在環(huán)境耐久后的穩(wěn)定狀態(tài)都提出更高要求。從性能上，要求發(fā)生故障時容錯時間要更端、整個系統(tǒng)效能要更高，才能保證可靠性。

路感模擬部分是整個線控轉(zhuǎn)向開發(fā)中最主要的技術(shù)難點，其中包括路感可調(diào)、齒條力實時反饋等邏輯功能需要大量的測試及優(yōu)化。電子架構(gòu)部分、信號傳輸?shù)陌踩軜?gòu)怎么實現(xiàn)、線控轉(zhuǎn)向的上位機指令如何去保證它的實時響應，同時作為執(zhí)行端，如何保持我們的控制精度以及在你發(fā)出指令后的系統(tǒng)響應，都是需要攻克的技術(shù)難點。目前公司基于整個的這些技術(shù)難點，除了目前的路感是在基于不同的駕駛者和不同駕駛風格的持續(xù)優(yōu)化調(diào)整，其他功能都已經(jīng)基本完成了技術(shù)儲備以及技術(shù)應用，基本達到準量產(chǎn)狀態(tài)。

以上就是我對我們公司前沿技術(shù)的分享，智能底盤以及線控轉(zhuǎn)向還是需要有很長的路要走，還是需要我們產(chǎn)、學、研、投多領域的協(xié)同合作，來支持和推動我們的智能底盤以及線控轉(zhuǎn)向產(chǎn)品的快速落地，以上是我的分享，謝謝大家。