2023汽车半导体生态峰会 || 蜂巢智能转向曹良振：方向盘与车辆的解耦是未来智能汽车发展的必要条件

以“链启芯程 · 智造未来”为主题的“2023汽车半导体生态峰会暨全球汽车电子博览会”，由广东省工业和信息化厅、深圳市工业和信息化局、中国能源汽车传播集团指导，《中国汽车报》社主办，爱集微承办，于2023年9月26日至27日在深圳福田会议中心隆重召开。

本届峰会坚持行业领袖峰会的高端定位，全面助力产业间深度融合与创新，推动上下游产业链伙伴携手合作，共同构建具有全球竞争力的汽车科技创新新生态。

峰会现场，多领域、多视角开展的20场特色活动，囊括主峰会、技术研讨、项目路演、专业展览、交流盛宴等，汇聚政、产、学、研、用、投等多个产业圈层，围绕全球及中国汽车半导体产业热点展开交流，峰会重点聚焦新技术、新趋势，深入剖析汽车半导体各细分领域的发展机遇和挑战，近百个精彩纷呈的演讲，共同呈现出一幅专业而全面的思维图景。

在9月26日举办的“智能底盘专场”上，蜂巢智能转向系统（江苏）有限公司硬件开发科科长曹良振分享了蜂巢智能转向公司前沿技术，以下内容为现场演讲实录：

曹良振：尊敬的领导、嘉宾和各位企业同仁，我是来自蜂巢智能转向有限公司的曹良振，很荣幸能够参与智能地盘的论讨，我将分四个部分对蜂巢智能转向前沿技术和大家做一个共享和交流。

蜂巢智能转向系统（江苏）有限公司硬件开发科科长 曹良振

首先介绍一下蜂巢智能转向有限公司。我们的母公司是蜂巢易创，产品涵盖发动机、变速箱、电驱动、转向产品，目前全面参与市场竞争，2018年成立独立法人单位，注册资本32亿，年营业收入250亿，主要分为动力、传动、转向三个板块。蜂巢智能转向系统（江苏）有限公司是蜂巢易创全资子公司，主要深耕乘用车智能转向和商用车的智能转向产品，为汽车电动化、智能化、网联化服务，也是2018年成为的独立法人单位，注册资本3.57亿元。

蜂巢转向公司2017年开始转向系统的项目立项、开发启动，2019年首个EPS项目达成量产，2020年年产7万套，并拿到IATF16949认证及功能安全认证，2021年进行L2+级开发，销量逐年增长，2023年产量约有40W台。目前公司已建成2个研发基地以及2个生产基地。2个生产基地为徐水生产基地和扬中生产基地，徐水工程位于河北保定，扬中工厂位于镇江扬中经济开发区，保定的最初的研发中心在2018年9月启用，2021年底苏州总部研发中心成立，也会作为后面的运营主体。

目前，蜂巢智能转向已经布局了SP-EPS、DP-EPS、R-EPS、后轮转向、主动转向、线控转向产品，尚未涉及的产品包括传统的液压助力转向以及前两年市场上的非解耦的线控转向系统，其余的转向形式是全产业布局。其中，非冗余产品现已40万套以上，部分冗余的DP-EPS已经8万套以上，P-EPS于今年3月量产，双冗余DP-EPS于去年12月量产，前轮线控转向也是目前公司大力投入且符合未来技术发展趋势的核心产品，大约在24年的年中能达到一个技术端的SOP，具体的量产时间需要依据客户的项目周期需求。在商用车领域的布局上，今年年底我们已经实现IEHPS、IMPS、IEPS的量产

基于目前汽车产业的快速发展，我们也针对现在对智能底盘、线控底盘的需求，对转向系统未来发展有一些自己的思考。首先，从未来汽车自动驾驶的需求端分析，自动驾驶已成为汽车行业或者新能源汽车的标配，L1或者L2的产品已经算是现在特别是新势力、新产品主要的卖点，自动驾驶L2级别、L3甚至L4已经是现在自动驾驶发展的不可逆的趋势。今年6月，工信部也提出支持L3级及以上级别的自动驾驶功能商业化应用，行业、政府端也在推动自动驾驶的发展。

作为转向系统，在自动驾驶模式下主要承担的功能是能够满足自动驾驶的执行要求，能执行车辆的横向控制指令。现在普及的L1、L2，对于转向系统要求并不太高，只要执行Fail-safe就可以了，但是达到L3、L4、L5的转向系统，就有更高的要求。在特定的工况及场景下，有fail-operational的需求；在L4、L5的时候，在发生特殊的工况以及紧急工况下，应该满足车辆安全控制条件下能执行的最小化风险的策略，可能是紧急避让，可能是急速停车或者其他安全模式。在L4、L5级别下，方向盘会收缩甚至取消，也会有一个乘坐舒适性的需求。

对于用户端的需求，首先是异形方向盘，主要是给驾驶员提供更可靠、更多的驾驶视野。如果能做到转角范围在正负180度，就避免了交叉手，这样开车过程中，就像开F1一样，整个的操控会更加轻便自如。另外主动安全功能以及底盘域控制，在特定的使用工况下，会对转向系统有一定的软件控制权。在某些危险场景，智能驾驶控制器或域控制器可以发出出单独的控制需求，以实现更高的主动安全性。目前传统的转向系统只有一个轻重的区别，随着后续转向系统的发展，最直观的是在不同人员、不同车速下，对转向系统的驾驶风格也会有更多要求。基于需求分析，异形方向盘的应用能够有效降低驾驶员的操作强度，提高舒适性。软件控制权的加入也能提高车辆的主被动安全行。所以方向盘与车辆的解耦将是未来智能汽车发展的必须条件，也是线控底盘实现的基本需求，主动转向和线控转向需求将逐步进入市场。

下面介绍一下我们公司的主动转向系统，简单理解是在方向盘和转向器之间增加一个电动控制模块，可以额外做一个转角叠加，改变方向盘的旋转角度和车轮之间的比值。在E-VGR系统没有介入的时候，方向盘的转角与下面车轮的转角是固定的，但通过E-VGR的模块，当低速行驶的时候，可以让E-VGR模块额外叠加输出端的转角。这样车轮能够产生更大的转动角度。在高速时，同样转动方向盘的角度，E-VGR模块可以做一个负角度的叠加，这样车轮端就会产生一个比较小的角度，降低了转向的敏捷度，提高了安全性。

我们E-VGR类似可以产生一个虚拟线角传动比，主要基于软件来设定，基于不同的车速调整不同的比例曲线，满足当低速行驶时，方向盘转角小于180度，提升原地掉头、倒车移库，直线变道等工况的灵活性，相反的在高速时就能保证车辆的稳定安全。目前宝马、奥迪、雷克萨斯都有相关产品，宝马是两级行星的齿轮机构，奥迪和雷克萨斯是谐波齿轮的机构，我们是少齿差的结构，这套方案是我们自己设计的独特结构，也已经申请了发明专利，此模块符合目前的法规要求，能实现在方向盘和车轮非解耦的形式下，达到主动转向、主动安全的应用功能。除了外资企业应用和豪华车型应用，目前国内还没有企业在做相关的产品开发，我们公司这款产品研发成功后，将会以一个亲民的价格投向市场。如果有一个庞大的车型应用，会有一个非常直观、非常低的成本优势。

线控转向系统就是在车辆转向系统中去掉中间传动轴，在方向盘与车轮之间只有电信号连接。线控转向的整个的动力来源完全是人手以外的动力提供也称为全动力转向，这也是目前我们的国标中放开的一点，能允许目前的全动力转向实现商业化应用。整个的线控转向系统都是通过电信号传输指令的，没有物理途径的连接。

匹配了线控转向系统的车辆具有两种操控模式，一种是自动驾驶的模式，可以保持人不干预方向盘或者方向盘静默的状态实现转向功能；第二是手动控制模式，跟传统的转向模式是一样的，只不过通过电机控制来模拟手感，来达到和普通转向一样的驾驶体验。

线控转向系统有几大优势。一是能提供更大的空间；二是提供个性化的路感反馈；三是提高汽车的安全性能；四是改善驾驶的特性；五是实现底盘的平台化，目前这套转向系统不会区分左右舵产品，所有车辆均可匹配；六是主动安全的实现。

公司线控转向系统产品技术形态包括了手感模拟单元以及转向执行单元，整个电子架构跟满足L3级自动驾驶需求的整车电子架构基本一致，主要区别是我们的手感模拟单元与转向执行单元之间增加了两路私有通讯，实现整个转向系统的完全解耦，整个电子架构达到高度冗余，通讯周期会更短，抗干扰能力更强。线控转向应用场景上，在乘用车领域，基于不同的载荷有不同的产品形态，包括DP的形式、REPS的形式等，相关产品都有应用；商用车领域会根据不同的前轴载荷，比如轻型、微型的商用车可以采用R-EPS的线控系统形式，重型和中型车辆会采用电动循环求或电液压循环球形式。

针对线控转向系统的技术难点，首先是安全性，功能安全要求要做到高度冗余，还要做一些类似的区域隔离，保证整个系统的安全性。另外是网络安全，保证产品防御、隔离以及防止不被其他网络所攻击，这是目前线控转向系统必备的条件。还有是产品一致性，线控转向系统对生产的一致性要求包括关键零部件、关键尺寸以及整个产品在环境耐久后的稳定状态都提出更高要求。从性能上，要求发生故障时容错时间要更端、整个系统效能要更高，才能保证可靠性。

路感模拟部分是整个线控转向开发中最主要的技术难点，其中包括路感可调、齿条力实时反馈等逻辑功能需要大量的测试及优化。电子架构部分、信号传输的安全架构怎么实现、线控转向的上位机指令如何去保证它的实时响应，同时作为执行端，如何保持我们的控制精度以及在你发出指令后的系统响应，都是需要攻克的技术难点。目前公司基于整个的这些技术难点，除了目前的路感是在基于不同的驾驶者和不同驾驶风格的持续优化调整，其他功能都已经基本完成了技术储备以及技术应用，基本达到准量产状态。

以上就是我对我们公司前沿技术的分享，智能底盘以及线控转向还是需要有很长的路要走，还是需要我们产、学、研、投多领域的协同合作，来支持和推动我们的智能底盘以及线控转向产品的快速落地，以上是我的分享，谢谢大家。