持续创新,引领未来随心操控

——访耐世特汽车系统中国区工程总监祁江先生

作者:马璞 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2018-04-17
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作为转向与传动系统的全球领先供应商,耐世特目前主要提供EPS(电动助力转向系统)、HPS(液压助力转向系统)、转向管柱、中间轴、动力传动系统、先进驾驶辅助系统及自动驾驶技术,其中尤以EPS为核心优势。应对自动驾驶的新浪潮,耐世特在2017年推出了基于线控技术的静默方向盘TM系统和随需转向TM系统,2018年又推出了升级版的先进转向技术集成系统,继续引领全球转向技术的发展。

AI:耐世特作为转向与传动系统的全球领先供应商,持续引领转向系统的发展,那么您认为当今转向系统的技术有着怎样的发展趋势?
祁江先生:转向系统始终是从汽车性能、操控舒适性、节油性和安全性等方面进行发展的。发展至今,汽车转向系统经历了传统机械转向、HPS、EPS等发展阶段,未来则可能向线控转向系统发展。由于全球大部分国家已经开始要求汽车更加环保,所以从转向系统领域来看,EPS对整车厂来说,具备最佳的价值定位。从HPS向EPS的切换上,还有很多空间值得人们去探索。
以耐世特自身的经历来讲,尽管全球经济增长有所放缓,但自2010年中航工业并购耐世特以来,耐世特依然取得了超出市场平均增长率的发展,这主要得益于从HPS向EPS的切换。当然,这样的增长也依赖于我们为客户提供的优质的产品和服务以及整车销量的增长。面向未来,耐世特凭借高可用性EPS产品以及在线控转向系统技术的优势下,满足不同客户对于半自动、完全自动驾驶车辆,在操控性、安全性、轻量化和灵活性等多方面的设计需求。

耐世特汽车系统中国区工程总监祁江先生

AI:在全球转向系统市场中,耐世特占有领先地位。耐世特的转向系统具体包括哪些产品?其中作为耐世特核心优势的EPS又分为几种?
祁江先生:耐世特丰富的转向系统产品线包含了有刷和无刷管柱助力式(CEPS)、齿条助力式(REPS)和单双小齿轮助力式(PEPS)等转向系统。事实上,耐世特是全球第三大转向系统供应商,REPS的市场占有率排名全球第一。
每一代EPS产品都是针对电子控制系统做的升级和改进,与IT行业经历的变化相似,我们不断努力做出体积更小、更经济、功能更佳的产品,不断地把更多先进的电子元器件、软件等方面的经验和优势引入EPS产品研发。目前我们已拥有第四代管柱式EPS(Column-EPS, 管柱助力式)以及第三代在发动机舱内的EPS系统(Rack-EPS,齿条助力式,及Pinion-EPS,小齿轮助
力式)。
第四代管柱式EPS是我们最新的EPS,它是业内领先的翘楚产品。早在1999年,耐世特就在欧洲推出了全球第一款无刷电动机EPS。此外,我们还有专门针对中型和重型汽车的MTO产品。
随着技术进步,多年来EPS应用逐渐从小型车向大中型车、重型车发展。在全尺寸皮卡和SUV从HPS向EPS转型的时候,耐世特是第一家可以提供合适技术和产品的的公司,其技术和产品在美国可谓是处于绝对的领先地位,迄今为止全美90%的皮卡和SUV都使用了耐世特的转向产品,福特、通用、克莱斯勒等车厂都是我们的客户。

耐世特高可用性EPS

AI:在2018年北美国际车展(NAIAS)上,耐世特推出了升级版的先进转向技术集成系统。除了随需转向系统以及静默方向盘TM系统等方面,线控转向技术也受到了人们的广泛关注。您能否详细介绍一下?
祁江先生:线控转向技术在转向管柱和车轮齿条上安装电子器件和执行器,从而取代了车轮和转向盘之间的机械连接。这项技术支持手动驾驶和自动驾驶,为先进的功能安全、车辆轻量化和整车布局灵活性方面开启了全新可能。其高度可定制性能够匹配整车制造厂的品牌和个性需求,不论是高性能的运动体验,还是豪华轿车的舒适手感都能满足。除了转向手感之外,线控转向技术的路面反馈和路面监测功能为驾驶人的安全提供重要保障。即便转向盘和车轮之间只有线控转向技术的电子连接,转向系统依然会向驾驶人告知路面情况,例如结冰路面或打滑的松散砾石路面。 
线控转向技术还在先进安全性功能方面开启了全新可能,例如防撞性能、稳定性控制等。先进安全性功能既可以通过转向系统执行,也可以结合制动系统执行,从而实现更高的安全性。例如,耐世特和大陆集团的合资公司CNXMotion就融合了耐世特先进的转向系统和大陆集团的先进制动技术,开发自动驾驶和ADAS领域的解决方案。耐世特将线控转向技术看作是一项基础技术,通过收集来自驾驶人、车辆、路面和周边环境的数据以增强安全转向操控,打造面向未来的智能转向,不断提升驾驶人的安全性。

线控转向技术


AI:自动驾驶已是未来的发展趋势,那么,自动驾驶在与EPS搭配时,都需要注意哪些方面?如何确保自动驾驶的安全性?
祁江先生:随着车联网技术的不断发展,未来汽车的联网程度和内外数据交换的容量都将日益增多。自动驾驶的优势是能够使未来人为因素导致的交通事故大幅减少,而更多的互联技术被整合到车辆内也意味着网络恶意攻击的风险或将成为新的挑战。因此,通过网络安全技术加固汽车生态系统的重要性日益凸显。
互联自动驾驶车辆需要搭载的软件组件成百上千,跨越多个层级,其复杂程度盘根错节。以转向系统的软件为例,一套标准的耐世特EPS需要大约430万行代码,而耐世特先进的线控转向软件则需要大约1?350万行代码,比世界上第一架航天飞机更复杂。对此,耐世特推出了业内领先的网络安全技术,进一步提升车辆互联时代下转向系统的安全性,有效防御恶意入侵和未经验证的转向指令。
耐世特高可用性EPS和线控转向技术(Steer-by-Wire)能够为二级到五级自动驾驶提供先进安全性和功能性。高可用EPS的冗余性能与航空领域所采用的系统类似,能够发挥重要的安全备用功能,为车辆提供自始至终的安全保障。它具备很强的操作适应性,采用品质和可靠性极高的组件,通过在转矩与位置传感器、电子控制单元和多绕组电动机中加入额外的冗余性能以及双备份车辆电源和整车通信连接,实现智能优化。

AI:在车辆行驶的过程中,驾驶人、车辆以及路面情况都需要准确无误地传至转向系统,所有数据都应受到保护,耐世特是如何设计网络安全架构及系统的? 
祁江先生:耐世特不仅为车辆提供最安全的转向系统,同时,我们也在为未来十年内将广泛应用的网络技术做好准备。作为车辆的关键安全系统之一,转向技术的安全性是我们关注的核心。整车制造厂商在车辆层面集成了网络安全,而我们则更进一步——在系统层面集成了多层网络安全,从而实现自始至终的安全保障。
随着越来越多的车辆开始利用先进电子技术以实现自动驾驶、互联网连接以及V2X通信,远程黑客攻击的风险也随之上升。耐世特的网络安全技术由特殊设计的半导体层面的硬件模块多层加密软件结构共同组成,能够识别并授权转向系统与其他车内或外部控制器之间的信息流和命令流。
先进驾驶辅助及自动驾驶技术将为个人移动出行、为未来社会的发展带来巨大的价值。我们的系统利用网络安全技术,最大化实现车辆操控的安全性。同时,通过快速、颠覆性的研发来帮助客户应对复杂的动态控制挑战。这使耐世特能快速研发具备先进驾驶辅助和自动驾驶功能的产品,并始终保持在安全性、可靠性、高效性方面的极高声誉。

AI:耐世特的技术是否已经能够完整地对驾驶人、车辆以及路面情况做出精确的评估和判断?在技术层面中已经攻克了哪些难点,还有哪些挑战需要继续努力?
祁江先生:耐世特线控转向技术的路面反馈和路面监测功能为驾驶人的安全提供重要保障。即便转向盘和车轮之间只有线控转向技术的电子连接,转向系统依然会向驾驶人告知路面情况,例如结冰路面或打滑的松散砾石路面。
从自动驾驶模式切换回手动驾驶模式时,由于需要留给驾驶人一定的时间重新适应周围的驾驶环境,因此安全、无缝的衔接和接管对汽车系统提出了很高的要求。针对这样的挑战,在实施车辆横向运动控制的转向系统领域,耐世特随需转向TM系统能够通过轻点触控面板上的按钮,或者轻触转向盘来实现自动驾驶和手动驾驶之间安全、灵活的切换。此外,该系统还能够让驾驶人随心定制多个驾驶模式,其中包括运动模式、舒适模式以及手动操控模式。在自动驾驶模式下,即便是在车轮转动过程中,耐世特静默方向盘TM系统能够自动收缩并保持静止,从而确保安全性。

耐世特随需转向TM 系统

耐世特静默方向盘TM 系统

因此,将先进驾驶辅助系统中的多种模块结合起来,协同高效地运作可能是最具挑战性的部分,而耐世特可通过横跨多种工程学科的自主能力,以及整车系统集成的专长来解决这一挑战,从而进行长远发展。   

AI :耐世特于2017 年在苏州设立了新亚太技术中心,请您谈谈这一布局背后的思考,以及其未来发展计划。
祁江先生:耐世特是全球为数极少的将核心工程布局全球的一级供应商,近几年的高速成长已经证明并将进一步证明“核心工程布局全球”是我们成为“随心操控的全球领导者”的关键一步。耐世特亚太技术中心的设立将提高亚太区设计研发能力及拓展产品创新资源,为中国和亚洲业务的持续快速增长提供强有力的支撑。我们在苏州拥有260 余位工程师,掌握关键件的核心技术,能在本土的技术中心完成各个子部件的正向开发、设计、系统集成及测试等工作,同时苏州技术中心又跟北美和欧洲的技术中心保持很好的沟通和合作,这样就为耐世特在亚太区开发出更适合市场的产品,近一两年新客户和新业务的成功拓展就是一个很好的印证。

耐世特汽车系统亚太技术中心

为了加大战略性的软件投资并进一步加强全球软件团队的力量,我们近期在印度设立了一座全新的软件中心,它将与耐世特全球三大工程技术中心——美国密歇根州萨吉诺的全球技术中心、中国苏州的亚太技术中心和波兰蒂黑技术中心相互协作,发挥叠加效应。耐世特在萨吉诺的全球技术中心,与蒂黑和苏州的区域技术中心将继续专注于上游软件的开发及研发创新。与此同时,印度新建的软件中心将专注于下游软件的生产和验证,确保软件的质量与合规性。

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