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2022年度博世汽车与智能交通技术

11/14 07:23 作者:与非网编辑
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2022年11月14至15日,博世在江苏省连云港博世(东海)汽车测试技术中心举办汽车与智能交通技术创新体验日。作为全球领先的汽车与智能交通技术供应商,博世在此次活动中带来了多项前瞻技术产品,覆盖领域包括智能驾驶、智能座舱、电动化出行和面向未来的电子电气架构等。

  • 智能驾驶产品领域

随着智能驾驶技术的广泛应用,除对高阶自动驾驶的不断追求外,可靠性、舒适化的人机共驾功能也成为发展的重点,并对定位技术、底盘执行技术等方面提出了新的需求。

1)博世中国高阶智能驾驶解决方案

针对中国消费者在高阶智能驾驶方面的需求,博世智能驾驶与控制事业部中国区开发团队为中国市场量身打造了全栈式智能驾驶系统解决方案。该解决方案包含传感器、计算平台、算法应用以及云服务等关键技术要素,同时具备面向未来的可扩展性。

在域控制器产品方面,博世基于可灵活拓展的软硬件模块化设计,集成驾驶、泊车和车内监测功能,赋能高级驾驶辅助系统及自动驾驶(ADAS/AD)系统中对高等级功能安全的应用。

2)半导体高性能惯性测量单元(IMU)

在定位方面,博世此次展示了高性能惯性测量单元(IMU)。该产品集成了高性能加速度计陀螺仪,可检测三个垂直轴上的加速度和角速率,应用极其灵活。作为惯性导航系统(INS)中的核心器件,IMU不受外界环境的影响,当全球导航卫星系统(GNSS)信号较弱或中断时,可提供惯性数据来计算行驶车辆的当前位置,助力L2+高级辅助驾驶实现精确定位。

博世高精度惯性测量单元,拥有大批量生产经验,经过市场长期验证。使用小型封装、功耗低,同比市场同类产品,拥有高性价比。符合车规级AEC-Q100 Grade2,为系统提供高精度和高可靠性的惯性测量数据。内部集成功能安全控制器(SCON),可对芯片近100个内部信号进行实时监控并提供16位数据长度的加速度和角速度信号,适用于系统满足ASIL-B等级功能安全要求的L2+的自动驾驶等应用。

3)CSER平台D6全冗余控制单元

在转向系统领域,博世基于全新的CSER平台转向系统,将搭载首个由本土团队自主研发的D6全冗余控制单元,可满足L4及以上自动驾驶低容错的要求。

D6全冗余控制单元采用Basic平台化的电子电气零部件架构设计,拥有双微控制单元(MCU)全冗余硬件电子控制单元(ECU)架构,支持高效、实时进程间通信(IPC),增强版网络安全。符合P-Lib的硬件全流程开发,同时兼容性网络唤醒设计,支持线控升级,电流采样优化到3%精度。控制单元中的PCB和MOSFET具有小型化、柔性化特点,可满足不同布置方案。RPS铺地隔离以达到减少阶次噪音的目的,电磁兼容性(EMC)性能满足客户需求。围绕未来智能出行的市场需求,提升了驾驶的安全性并提供了更完善的驾驶辅助及快速校正的功能。

4)模块化制动系统以及集成制动系统

在制动方面,博世可提供多种模块化产品组合方案,包括智能助力器iBooster+ESP®或智能解耦制动系统DPB+ESP®方案等以满足自动驾驶的需求。

博世智能助力器(iBooster)是一款不依赖真空源的制动机构,具备高动态建压性能,能够显著缩短紧急自动制动时的制动距离并满足未来新车碰撞测试(NCAP)的需求。iBooster在无制动动作时无需消耗能量建立真空源,仅在制动时消耗电量,从而达到节能减碳的目的。

博世此次展示了面向未来的制动系统ESP®10,该产品建压能力覆盖所有需求,同时提供针对不同动力总成、车辆安全与舒适功能的NVH定制方案,而且基于新能源车特性可提供分布式牵引力控制系统功能,为用户带面向未来的驾乘体验。更高效的制动能量回收,基于车辆动态控制模型,实现OEM专属的驾控体验。

智能解耦制动系统(DPB)结合了模块化制动系统和集成制动系统的优点,具备体积小、重量轻、安装灵活度高、NVH性能良好的特点,与ESP®配合组成的解耦式制动冗余方案可满足未来自动驾驶的更高需求。

智能集成制动系统包括智能集成制动系统(IPB)和冗余制动单元(RBU),IPB将制动助力和车身电子稳定系统(ESP®)实现了集成,与RBU配合后可满足自动驾驶制动冗余的要求。

  • 电动化产品领域

新能源车解决方案方面,博世此次展示了分布式牵引力控制系统(dTCS)、车辆滑行能量回收扭矩控制(eDTC)以及碳化硅功率半导体。

1)分布式牵引力控制系统(dTCS)

博世分布式牵引力控制系统(dTCS)把驱动扭矩控制算法封装在电机控制器中,从而缩短了对电机控制器的控制循环,以更快的目标扭矩响应来克服车轮打滑,可实现更快更精准的扭矩控制。通过模块化配置,博世dTCS可全面覆盖新能源车辆平台,无需额外的硬件便可提供更好的驾驶体验,同时避免两侧轮速差过大所导致的差速器磨损。

2)车辆滑行能量回收扭矩控制(eDTC)

博世车辆滑行能量回收扭矩控制(eDTC)创造性地把电制动扭矩控制算法封装在电机控制器中,大大缩短了电机控制器的控制循环,以更快的目标扭矩响应来克服车轮因电制动扭矩抱死(滑移率过高)的现象,将电机扭矩控制集成于电机控制器中可实现更快更精准的扭矩控制。eDTC可以保证制动力平顺,带给驾驶者制动信心,全面提升安全性能。

3)碳化硅功率半导体

随着整车电压及驱动功率的不断增加,碳化硅作为第三代半导体,凭借更好的导电性,在实现更高的开关频率的同时可保持更低的热损耗,更高的效率。因此未来碳化硅半导体将广泛应用于车载充电器逆变器和直流-直流转换器中。得益于效率的提升,搭载碳化硅的新能源车型,车辆续航里程将增加6%。

博世是少数具备半导体自产能力的零部件供应商之一,目前博世拥有完整的碳化硅产品研发线,可提供不同的碳化硅高功率器件,如裸片、MOSFET、功率模块等。在裸片方面,博世的碳化硅产品采用了独特的双通道沟槽栅极技术。与平面型和单通道沟槽栅极技术相比,博世的双通道沟槽栅极技术使产品在相同的芯片面积下具有更低的导通电阻,在功率相同的情况下,芯片所需面积更小,因此对于芯片产出与成本控制都有明显优势。此外还可支持更高的结温耐受,支持最高200℃的温度下连续运行。更低的导通电阻也提高了对于di/dt的耐受,结合较低的米勒系数,进一步降低了开关损耗,即使在更高的频率切换工况下,也使得更紧凑的功率电子器件设计成为可能。通过优化后的设计,可确保更加出色的栅极氧化层鲁棒性。符合AEC-Q101 车规级要求。

博世通过不断创新,第二代碳化硅750V MOSFET产品将于2023年正式量产。相比第一代碳化硅产品,二代的性能有了较大幅度的提升。尤其是改进体二极管的应用,在切换速度不变的前提下,减少了50%的dv/dt。此外在高温下,实现了单位面积Rdson 30%的缩减。

  • 智能座舱产品领域

此次智能座舱方面,博世展示了第二代智能座舱域控制器和舱泊一体解决方案控制器。

1)第二代智能座舱域控制器

博世第二代智能座舱域控制器搭载目前业内领先的高通8295芯片,最多可以支持12块显示屏和16个摄像头。在第一代智能座舱域控制器升级版基础上,增加了对超高清液晶屏幕(仪表、中控、副驾、空调等)和超高清娱乐域摄像头的支持,可实现增强现实(AR)导航、多人多模态交互和动态手势交互等功能,为驾乘人员带来丰富多彩的沉浸式智慧驾舱体验。

2)博世舱泊一体解决方案

博世舱泊一体解决方案将自动泊车辅助功能集成在第一代智能座舱域控制器中。充分利用高通8155芯片的高算力,满足客户高性能、低成本的智能泊车要求。

  • 面向未来的电子电气架构产品

在软件定义汽车的潮流下,车内软件功能日益复杂,对硬件产品的算力要求不断提升。在此背景下,博世联合电子推出车载电脑解决方案,为客户提供安全可靠,并具备超高算力的高性能软件创新平台。

1)车载计算平台

博世联合电子车载电脑产品具备丰富的通信资源和存储资源,可作为车内数据中心和空中下载技术(OTA)主节点使用,为大数据服务提供强大的硬件基础。支持面向服务架构(SOA)以及AUTOSAR或自适应AUTOSAR标准开放软件平台,适配多种车内通信资源,具备高信息安全特性。该方案100%的本地化开发,可以快速灵活地响应客户并实现快速迭代,支持开放的合作模式。

2)区域控制器

博世联合电子区域控制器可提供电源管理、高速通信、IO集成、传感器信息收集、整车边缘计算等功能。以空间布置为导向,可实现跨域融合与线束优化,支持以太网通信,支持面向服务的软件架构,可实现区域集中式电子电气架构的升级。可有效降低电子电气架构复杂度,同时采用软硬件解耦的开发模式,可灵活满足不同迭代周期要求。

3)车辆动态控制(VDC2.0)

博世全新一代的车辆动态控制系统(VDC 2.0)运用了能够“提前思考”的前馈控制算法,可基于车辆传感器的信息,通过对比目标车辆和实际车辆的差异,预测车辆动态发展趋势并进行控制,同时可智能协调制动器及其他多种底盘执行器,优化车辆动态响应特性,反馈控制器可以实时监控车辆状态,消除控制偏差,以确保车辆安全稳定。

VDC 2.0涵盖了制动、线控转向、动力总成系统及悬架的全面协同控制的拓展性,充分发挥每一个底盘线控单元的潜能。配备了VDC 2.0的车辆,可以实现更加安全稳定的避障、精准过弯,同时支持定制化调整目标车辆的驾驶特性,可满足不同客户的品牌基因。

例如:

至尊版车辆动态控制2.0结合分轴扭矩分配(VDC 2.0 Premium + eDTD ):VDC 2.0适用于装备分轴三电机及四电机动力系统的车辆,可协调控制驱动电机及制动控制器。VDC 2.0可以将驱动扭矩矢量控制和制动控制完美结合,通过对车轴或车轮扭矩的最佳分配,充分挖掘车辆加速潜能,发挥弯道极限,优化动态响应。

至尊版车辆动态控制2.0结合线控转向(VDC 2.0 Premium + Steering by Wire):装备有线控转向的车辆,VDC 2.0可协调控制线控转向的转向轮角度和制动控制器。VDC 2.0协同了线控转向功能后,制动和线控转向执行器形如一体,相得益彰,充分释放底盘各执行器的最大潜能。

博世最新一代车辆动态控制系统,全场景定制化驾驶体验,适用于各种车辆类型和不同动力总成配置,通过跨越线控执行器实现车辆运动与控制的集成与协调,可在制动系统及其它系统上灵活部署的功能软件,助力更安全、舒适且敏捷的驾乘体验。

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