许晖
底盘技术,特别是线控底盘技术,一直以来都掌握在排名极其靠前的国外主要零部件供应商手中。在很长一段时间里,这种对于车辆而言不可或缺的技术,一直具有着难以攻破的技术壁垒。鲜有民族企业能有效冲破这道屏障,直到近些年,这种情况似乎发生了神奇的变化。
在汽车行业普遍公认的“新四化”浪潮之中,“电动化,网联化,智能化,共享化”这一条条具有各自核心技术的全新赛道上,实际上纵横交错着许许多多的交汇点。如何成就中国汽车产业的做大做强,除了需要坚持正确的发展大方向以外,在电动化与智能化两条赛道的交汇点上,线控底盘技术对于终需成为落地终端的汽车产品而言,直接决定车辆的舒适性、操控性、通过性,以及最重要安全性。
自主可控的关键零部件技术异常关键,而实现本土化突破更是重中之重。正如上海拿森汽车电子有限公司总经理陶喆所说:“无线控,不自动驾驶”,线控底盘系统对于未来自动驾驶的重要意义不言而喻。尽管与绝大多数前辈同行相比,拿森只能算“初生之犊”。但从其自信地发布了三款线控底盘产品,并且均是面向未来自动驾驶所需的冗余设计之中,不难看出这家仅用五年时间,就打造并推出面向自动驾驶完整线控底盘解决方案和零部件产品的研发驱动型企业。“快、狠、准”或许是与生俱来的胆识。
全冗余雙小齿轮线控转向系统
ESC车身稳定控制系统
NBooster智能制动系统
冗余线控制动解决方案
底盘域控制器NXU
车辆的行驶离不开横向与纵向移动特性,针对横向运动如转向等操作需求,拿森所推出的全冗余双小齿轮线控转向系统具备有双份独立互为备份的32位MCU、电机本体冗余备份、扭矩转角传感器冗余、电机转角传感器冗余、双路独立供电、双路独立CAN通讯共6大冗余设计,并具备高精度的位置控制能力,在任意一个单点失效下,均可保证转向系统的可用性,而无需退出自动驾驶模式。针对不同市场需求,还专门设计了最大齿条力12.5KN的基础版,以及最大齿条力16.5KN,重点面向轻客市场的新版本。这两个版本均可支持高速公路巡航、交通拥堵巡航、自动代客泊车等L3/L4应用。
横向、纵向以及垂向是与车辆行驶密切相关的三个维度,特别需要注重其稳定度。拿森也有着相对应的解决方案,这其中对于行驶安全之中最为重要的纵向制动,拿森提供了全新的NBooster+ESC冗余线控制动解决方案。这套解决方案可充分满足L2松手辅助、L3/L4/L5自动驾驶、限制场景/全自动泊车等不同场景里的自动驾驶应用。“随着自动驾驶级别越来越高,尤其是L3+自动驾驶,对底盘控制的首要需求就是‘冗余和‘安全。”为此整套方案具备电源冗余、通讯冗余、控制器冗余、执行器冗余、轮速冗余和驻车冗余6大制动冗余特征,以NBooster与ESC各控制一路卡钳,实现EPB双路冗余控制且各自独立供电,两者均可接收硬件轮速信号以及外发解析的车速信号。正常情况下,由NBooster作为线控制动主执行器,实现VLC主控,当NBooster失效时,由ESC接管。此外,ESC还可以作为车身稳定控制的主执行器,当ESC失效时,由NBooster备份ABS,保证车辆不甩尾,具备转向功能。“可以说,这套系统充分考虑到行驶期间将会发生的一切最坏情况并能提供最为完善的安全冗余保障。”
既然目标瞄准的是未来自动驾驶需求,那么光有上述灵活健全的“四肢”仍不足够。拿森创新性地拿出了被称为“自动驾驶小脑”的底盘域控制器NXU。这套系统集成了转向、制动和悬架控制算法,可通过直接采集各类传感器信号,与转向、制动、稳定、悬挂、动力系统等模块进行通讯。同时可根据整车通讯架构升级为以太网或Flexray模式,进而实现横向、纵向和垂向6个自由度的协同控制,提供更舒适的驾乘体验。NXU最大的优势在于,以软硬分离的开发思路,解决了目前的电子底盘系统之中,因分属不同供应商或研发部门出品的子系统,需要重复研发各自独立的汽车动力控制系统、运动状态预测、汽车动力参考值以及各自所偏重的控制策略所产生的高昂成本问题,使得主机厂可更灵活选取硬件,从而降低成本。
当ADAS成为当下车型标配的时候,属于每个主机厂各自的L3/L4自动驾驶解决方案,实际上已经到了加速渗透和放量的阶段。一家有着自己产品和开放合作模式的自主品牌本土企业的出现,其意义已不是简单的“本土”二字所能承载。