格陆博科技：智能线控制动及底盘域控技术发展

  2024年11月27日，在第四届汽车智能底盘大会上，格陆博科技有限公司创始人&董事长刘兆勇博士介绍了格陆博在智能线控制动领域的创新与发展，包括EPB、ESC、onebox等产品的量产经验，以及EMB和底盘域控制器的研发进展。格陆博作为国家级专精特新”小巨人”企业，在电磁阀、ESCpro、onebox等核心技术方面拥有自主研发和生产能力，产品性能和质量均达到行业领先水平。

  刘兆勇指出，EMB作为线控制动系统的前沿技术，具有响应速度快、制动能量回收效果好等优势，将成为未来智能驾驶汽车的重要组成部分。同时，底盘域控制器作为集成车辆动态控制、转向、悬架等功能的核心部件，其软件可拓展性和多域融合能力将为汽车智能化提供有力支持。

  格陆博是一家荣获国家级专精特”小巨人”称号的企业。目前，我们的产品如EPB、ESC及onebox 已大规模量产，（EMB预计2026年量产，iCDS预计2025年量产）。我们拥有经过国家级CNAS认证的实验室，该实验室已稳定运行超过三年。此外，我们在功能安全方面已达到最高等级 ASIL D级别标准，研发能力水平达到ASPICE Ⅱ级，格陆博科技完备的体系认证，引领了企业高质量发展。

  在南通，我们已建成一期生产基地，面积约为2万平方米，二期生产基地同样面积为2万平方米，预计2025年投入到正常的使用中。格陆博的股东阵容强大，包括国内外知名的投资机构如软银中国、百度风投、中信建投资本、中金资本等以及国家政府的支持团队。国家对于车辆核心部件的支持力度极大，而我们所处的领域正是技术密集、人才密集和资金密集的高地，需要持续的大量投入，涵盖研发、验证及生产等各个环节。

  关于电磁阀，它是线控制动系统中的核心部件。我们目前大规模应用的是线性电磁阀，从早期的开关阀发展到线性阀，主要追求的是控制精度、线性度、响应速度以及NVH。当前大规模量产的ESC新项目均为ESCpro，对全速ACC、AEB及NVH的噪音控制和响应速度要求极高，同时需确保密封性及高压下的可靠性。

  我们进行爆破实验和脉冲实验，其中爆破实验的压力达到70兆帕以上，而常规工作所承受的压力为10-15兆帕。对于onebox产品，其工作所承受的压力可达18兆帕，甚至达到24兆帕，对电磁阀的要求极为严格。格陆博从始至终坚持自主研发、自主生产电磁阀，目前拥有两条自动化生产线万只。

  电磁阀的主要应用之一是ESC，而格陆博的基本的产品是支持智能驾驶的ESCpro。我们的EPB产品支持双芯双控技术，无论是ESC、ABS还是onebox、底盘域控制器，均集成了双控EPB功能，这使得车辆可以取消P档锁止机构，减少相关成本并满足法规要求。ESC在响应速度、噪音控制及持续上班时间等方面均有显著提升。

  onebox作为ESC的升级产品，近年来开始国产化大规模应用。它将真空助力器、ESC和EPB集成于一体，技术复杂度极高。我们在研发生产的全部过程中不断察觉缺陷、处理问题，确保在保证质量和性能的前提下实现大规模量产。由于onebox 涉及电机、传动机构、液压系统、电磁阀系统、电磁控制及ECU等多个角度，且其核心算法高度集成于ESC中，因此没有ESC和EPB大规模量产研发经验的企业很难做好onebox 。

  目前，格陆博已投入大量研发资源，拥有30万产能的一条生产线并已大规模量产，预计明年onebox的产能将达到100万左右。onebox适用于L2+级别的智能驾驶汽车，而若要支持L3以上级别的无人驾驶，则需配备RBC，onebox +RBC的组合能够真正满足功能安全要求，确保在主控单元失效时RBC能快速接管并实现ABS功能。

  目前，格陆博的RBC产品已经量产，并应用于客户L0-L5级别的智能驾驶汽车中。我们的RBC产品有两种类型：一种可以同时控制四个轮子以保证整体功能；另一种则控制前轮，后轮由EPB控制，以实现低成本方案。

  线控底盘系统从研发到验证需要经历大量的测试和验证过程。格陆博在此方面投入了大量测试设备，包括国家认可的实验室。我们对电磁阀的性能、仿真、EMC等方面做了全面测试，并有自己的EMC实验室。从阀的爆破测试、液压单元的爆破测试到ESC、onebox的脉冲测试以及多工位的综合耐久测试，包括EMB的性能和耐久测试等，我们都进行了全面的投入和测试。此外，我们还拥有全套的制动卡钳系统，为产品研制提供了坚实的支撑。

  未来的竞争将主要围绕质量展开，如果产品性能不佳、质量不过硬，那么将难以在市场中立足。研发之后便是生产环节，早期格陆博的生产设备以半自动化为主，但目前我们已投入完全自动化的生产线。例如，我们的第三条ESC生产线和onebox产线的ECU部分均为全自动生产线万产能的SMT全自动化生产线，用于自己生产控制器和液压单元的总装。格陆博还有自己的卡钳线和总装线，液压卡钳和EMB卡钳在生产的全部过程中有一定的相通性，这为我们升级EMB卡钳生产和实现大规模量产提供了有力支持。

  目前，我们的EMB产品已完成了多轮冬夏季实验，并实现了液压系统的所有功能，EMB的车辆动力学控制算法已上移至底盘域控制器中。在电磁阀方面，我们目前拥有两条全自动生产线万只。在液压制动系统中，拥有自主的电磁阀对于确定保证产品质量、性能及成本控制至关重要。因我们需要精确了解每个电磁阀的性能，并确保其与电子硬件及软件的紧密结合。当前汽车行业的发展的新趋势是电动化、智能化、无人化及轻量化，这也带动了底盘技术的快速发展。

  近五年来，汽车领域的技术迭代尤为迅速，其中底盘领域尤其是制动领域的迭代速度更为显著。去年大家还在讨论twobox技术，而今年新车则普遍采用了onebox技术。展望未来几年，onebox和EMB将并行发展。EMB作为EPB的升级版，其卡钳与执行机构将有所变化。目前市场上主流的方案是onebox和EMB的组合。

  传统上，底盘被视为“傻大笨粗”的纯机械产品，但如今已完全转变为电子化、信息化、智能化及AI化的产品。我们提到的“小脑”即底盘域控制器是一个概念性的存在，它可能是一个独立的控制器，也可能与整车域、智驾域及底盘域等其他控制器相结合。但其功能核心在于实现集成控制、转向控制、悬架控制、纵横垂向控制及驱动控制等高安全、高协调的控制功能。这种安全协调的控制来源于车辆多姿态、多模态及多域的融合控制。未来的执行器将被称为智慧执行器，与传统执行器相比将具备更多的算法和自我升级能力。

  格陆博一直强调底盘的三轴一体概念，如今这一理念正逐渐得到验证。三轴之间的融合越来越紧密，并非以某个轴为主，而是每个轴都发挥着至关重要的作用。未来底盘域控制将实现三轴一体的融合控制，各自发挥优势，从安全性、舒适性、智能化及智驾融合等方面为驾乘体验和人机交互提供更多功能。

  当前制动系统主要流行趋势为onebox配置，而未来安全标准的提升将导向onebox+RBC的组合。相较于onebox，twobox的应用场景正慢慢地减少，因为无论是在解耦效率、成本控制还是协调控制方面均显劣势。EMB的前湿后干方案作为过渡技术，正逐渐被国内市场淘汰，取而代之的是四轮EMB与底盘系统的快速融合。

  未来底盘的发展的新趋势将是安全、舒适、智能与多功能一体化的深层次地融合，此过程将伴随更多算法的引入、功能的拓展以及各系统间的协同控制。早期智能汽车存在的转向不协调、刹车点头、悬架响应迟缓等问题，随技术进步与软件算法的提升，正逐步得到解决。

  EMB的规格多样，覆盖乘用车至商用车，且未来两者在EMB技术路线上趋于一致，均采用电机控制。格陆博目前专注于乘用车领域，产品覆盖4.5吨以下车型，提供35KN至65KN的不同版本。

  底盘域控制器与EMB的结合方式多样，主流方案包括轮控与轴控。轮控方案中，每个EMB控制器独立运作，通过CANFD与底盘域控制器通信，实现软件算法的高效融合与可控性，即使主控失效，EMB控制器也能接管，实现ABS功能。轴控方案则利用车辆已有的轴域控制器就近控制EMB卡钳，卡钳内无控制器，主要由电机组成，此方案成本更低，环境适应性更强。

  EMB的开发设计大致上可以分为卡钳与执行器、控制器两部分。执行器方案多样，包括双电机、滚珠丝杠等，当前阶段以快速量产为主，后续将优化性能与成本。控制器方面，轴控与轮控的电机控制与动力学算法不一样。此外，EMB电机与传统电机要求不同，需进行仿真与优化。

  卡钳与执行器方面，EMB对刚度、轻量化要求更高，且对燃油经济性有显著贡献。由于EMB响应速度快，对部件传动平顺性、精度要求极高。EMB系统功能开发遵循从需求分解到执行的全过程，软件架构涵盖底层中间件、Autosar架构及应用软件，其中应用软件可能由合作伙伴或客户集成。

  格陆博对EMB进行了大量测试，效果非常明显。通过将onebox、 ESC算法移植至EMB，实现了控制量的转换与传感器信息的融合，这是多年技术积累的结果。底盘域控制器方面，格陆博早先提出五合一概念，集成多项功能，如车辆动态控制等，现已实现小批量出货。底盘域控制器的诞生源于客户的真实需求，格陆博从自主创造需求到响应客户真实需求，不断推动技术发展。

  底盘域控制器作为软件可拓展的底盘功能平台，将整合车辆传感器输出、驾驶员意图、车辆状态控制等信息，实现各系统间的共享与协同。未来，底盘域控制器将与整车控制更加紧密融合，支持空气悬架、CDC、单腔/多腔、悬架、转向系统功能上移等，实现更高级别的车辆控制。目前，后轮转向已集成至底盘域控制器中，前轮转向完全解耦的车辆将是下一步发展目标。

  （以上内容来自格陆博科技有限公司创始人&董事长刘兆勇博士于2024年11月27日-28日在第四届汽车智能底盘大会发表的《智能线控制动及底盘域控技术发展》主题演讲。）

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