博世武器库

工作在两个国家同时进行：位于加利福尼亚州Palo Alto的团队主要着手于功能的研发，而位于德国斯图加特附近Abstatt的团队则已完成对各个系统的整合。

目前，博世自动驾驶技术研发测试的第一阶段是在高速公路上的自动驾驶。由于没有行人、交叉车流和迎面而来的车辆，高速公路是自动驾驶技术挑战系数最低的路段。测试车辆拥有道路保持辅助、自适应巡航控制系统以及变道辅助的协同操控，并借助博世雷达与视频传感器收集必要的车辆周围环境信息。

这一阶段的测试结果有助于研发更为自动化的驾驶功能，例如可以在低速行驶时实现完全自动驾驶的交通拥堵辅助功能等。目前，这些测试已经为改善紧急制动或避让系统的性能提供了许多宝贵经验。

与此同时，博世必须确保维护车载电子设备的高安全标准。通过双层架构，它将严格设立相互独立的驾驶员辅助功能等驾驶相关功能和娱乐功能等与驾驶无关的功能。将来，硬件安全模块将保护每个控制单元的通信安全，并对信息加密保护。

从2014年开始，驾驶员将可选择由博世研发并批量生产的交通拥堵辅助系统，它可使车辆在拥挤的交通中保持车道行驶。在未来，该系统将成为交通拥挤情况下的车辆领航员，辅助驾驶员驾驶车辆并具备自动变换车道的功能。

当前，博世正在开发高速路自动驾驶技术，包括将自适应巡航控制与车道保持辅助功能相结合，其最终目的是开发出高速路巡航器。博世预计在十年以后将电子司机推向市场。

博世将于2015年实现加强型泊车辅助系统的量产。它包括一个遥控装置，它可以使车辆在拥挤的车库实现轻松泊车。未来，通过360度视频传感器，车辆可在停车场自行寻找合适的车位。

驾驶员们将越来越青睐这些安全和舒适的系统。负责自动驾驶技术的博世集团董事会成员Wolf-Henning Scheider说：“在接下来的几年内，驾驶员辅助市场将以每年20%的速率增长。”

欧盟新车安全评鉴协会（NCAP）出台的新评估程序无疑将是加速增长的另外一个重要因素。从2014年起，新车型必须装配相关驾驶员辅助系统才能获得五星安全评定；从2016年起，将强制安装综合的行人安全系统。

《汽车商业评论》了解到，博世在安全系统和驾驶员辅助系统的累计销售额已达到约50亿欧元，预计未来十年该领域的销售额还会保持每年10%的增长。

作为智能机电制动助力的iBooster

2013年，博世推出了一款机电制动助力iBooster。当驾驶员采取制动操作时，可以根据具体的行车工况提供最合适的辅助制动力。在混合动力汽车和电动汽车上，它不仅能有效地降低制动距离，还可以很好地提高能量使用效率。

混合动力汽车和电动汽车为了获得满意的行驶里程和能效，必须尽可能多地回收刹车产生的制动能。最理想的状况下，车辆减速时所减少的动能全部经由电动机转化成电能，这样就避免了有用的制动能以热量的形式散失掉。

在最大减速度低于0.3个重力加速度的情况下（此减速条件涵盖了行车中所有常规的刹车状况），博世iBooster几乎可以回收全部的制动能，因为电机把机械能转化成电能过程中产生的阻力就能够达到此减速度的要求。

当制动操作产生的减速度大于0.3个重力加速度时，iBooster则会启用制动总泵这种传统的刹车系统，产生额外所需的制动力。当然驾驶员不会感受到是电机还是常规刹车系统在工作，因为踩下制动踏板产生的刹车效果同传统车辆没有区别。

博世把一个小型电机装载到iBooster上以控制制动助力的程度，另外通过一个二级齿轮结构实现不同工况不同助力大小的操作。

这样的设计省去了原先由内燃机或真空泵生成真空环境的做法，而产生真空所需成本较高，过程也非常繁琐；无需生成真空空间还有效地节省了燃料，因为在更多的交通状况下驾驶员可以让发动机停止工作而采取滑行的操控，并且有助于更好地推广启停系统的使用。

电动机械的设计还有很多优点，例如当紧急情况预警系统发现前方有危险的时候，iBooster可以在120毫秒的时间内自动把制动力增加到最大值，这个反应时间要比之前的系统快三倍。

同等车速下，使用iBooster的车辆减速时间比搭载传统制动系统的车辆要少很多。它还能够应用在自适应巡航控制系统中，帮助实现自动刹车，而且此自动操作平稳安静。不难想象，一款自身噪音很小的电动汽车，将会让驾驶员更容易留意到外界环境中的声响，提高行车安全性。

准确的制动特征曲线可以帮助研发人员最优化制动系统的设计，以及根据车型的不同调节参数获得最优匹配。如果车型提供像运动、舒适、经济等多种驾驶模式，利用曲线还可以控制制动的灵敏度（轻点刹车踏板即获得强烈的制动力，或猛踩踏板才获得所需制动力）。

iBooster中的助力组件是单纯的不使用制动液的电动机械，所以可以绕纵向轴灵活转动，这样的设计是为未来的全自动汽车考虑的：与车身电子稳定系统共同发挥作用，提供一定等级的制动系统冗余度，保证行车安全。

作为眼睛和耳朵的MEMS泰斗

原本为汽车电子设备开发的元件——微电子机械系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical System）可喻为现代移动设备的眼睛与耳朵。博世正在使用这些微型高新助手引导车辆以及现代电子装置如何感知周围世界。

工程师在传感器内创造了极为精细的硅结构，它会随着外壳移动产生几分之一微米的位移，这可以被测量并转化为数据流。MEMS传感器是博世制造的最小产品，广泛应用于消费类电子产品以及汽车产业，可测量压强、加速度、转动、流量甚至地球磁场。

博世汽车电子事业部总裁Klaus Meder说：“如果没有MEMS传感器，汽车或消费类电子产品都将难以想象。”比如记录车辆围绕纵轴旋转运动的偏航速率传感器是博世ESP的心脏，而当今车辆设备都搭载了50个MEMS传感器。

2005年，博世在罗伊特林根成立博世传感技术股份有限公司。这家公司最近推出世界上首个九轴传感器BMX055，它能同时在三种空间方向测量加速度、偏航速率以及地球磁场，可准确定位手机等设备的空间和地理位置——或相对于地球磁场的方向——还可以装配到微小设备中。

对于汽车而言，MEMS的可靠性与稳定性尤为重要，这直接影响着道路使用者的安全，其次是尺寸及能耗。博世在近年来将传感器尺寸缩减到原来的五十分之一。最新一代传感器在外壳中整合了众多功能，只有几平方毫米，能耗降低100倍。

博世工程师正在研究尺寸微小的传感器：人类头发直径约为1毫米的百分之七（70微米），一些传感器的元件仅有4微米——比一根头发还要细17倍。在不久的将来，这些精密传感器就可以担负更多任务。

自1995年投产起，博世用13年制造了10亿个MEMS传感器，在随后三年达到20亿个，然后仅用了18个月突破30亿大关。2012年，通过位于罗伊特林根最先进的晶片厂实现6亿的产量——即日产240万个。

博世是目前市场唯一一家能为不同应用程序生产不同类型传感器的供应商，博世为此已经拥有或申请了上千项专利。

作为同类系统中最轻巧的传感器

驾驶车辆时，最重要的参考点当属前方车辆。前方车辆间隔多远，车速多少，人类只能做出估测，而雷达传感器却可以每秒20次左右的速度精确测量——这就是它们可作为无数超强辅助系统的基础的原因。这些系统可确保车辆自动与前方车辆保持预设的车距，并在紧急情况下，发出警告，自动制动车辆。

近期，博世位于斯图加特市罗伊特林根的工厂正在生产第100万个77GHz雷达传感器。它的批量生产始于2000年。在很长一段时间内，生产量一直较小，但如今正在飞速增长。负责自动驾驶技术的博世集团董事会成员Wolf-Henning Scheider表示：“未来几年，驾驶员辅助系统将飞速发展，博世将在2016年生产出第一千万个雷达传感器。”

目前正在批量生产的第三代传感器，即LRR3远距离雷达传感器，可提供更广范围的30度探测角，可覆盖250米的探测范围。它是首个以硅锗技术为特色的传感器，大大地降低了生产制造成本。雷达部件工程技术部门负责人Bernhard Lucas博士说：“每经历一代产品，我们都能将成本减半，将性能翻番。”

中距雷达传感器即将进入批量生产。45度的探测角和160米的覆盖范围，可保证执行所有紧急制动功能，并可实现最高时速150千米的自适应巡航控制——这几乎适用于全球所有国家。

后置雷达传感器的生产将于2014年开始，使得车辆在变道时对后面迅速驶近的车辆进行早期探测，并由此发出碰撞警告。150度的探测角可探测极广范围的区域。

博世所有的雷达感应器均使用77千兆赫的频率。和24千兆赫的版本相比，物体分辨准确度是前者的四倍之多，而测速和距离的精准度是前者的三到五倍。这种更高频的频率范围是全球装配永久认可的权威频段，因此更适用于全球车辆平台。

博世预计于2014年推出一项重要产品——立体视频传感器，它将加入多功能摄像头，还能利用两个光学元件，快速且准确地立体测量50米开外的物体，从而首次实现使用单一传感器进行自动紧急制动功能。

博世立体摄像头的基线距离，即镜头各光轴之间的距离为12厘米，也是汽车解决方案目前可用的同类系统中最轻巧的系统。

下篇：电气化动力

欧盟2020年汽车二氧化碳排放目标已确立为95克/公里。两年后，即2015年，汽车平均二氧化碳排放量将被限制在130克/公里的水平。为实现这一目标，博世提供了针对不同车型的多种解决方案。

对于小型汽车，博世认为改装发动机已足够。改良后的喷油技术、涡轮增压器及缩小的尺寸同时实现低成本和高效率。

对于中型动力总成，博世还致力于研发更清洁、更高效，且消费者有能力负担的发动机技术。通过改进和开发新的发动机部件，可以进一步优化燃烧过程。此外，博世还致力于研发具备多种特性的新系统，例如，可有效回收制动能量、允许动力总成弱电气化的系统等。

对于高档车的动力总成技术而言，要达到二氧化碳排放目标，必须付出更大努力。博世正在研发有效的插电式混合动力系统，有了这个系统，汽车可以在仅依靠电力的情况下最高行驶60公里。

在纯电动车领域，博世已经为菲亚特500e提供了纯电力驱动系统的一体化解决方案。同样，博世插电式混合动力系统也首次应用于保时捷Panamera车型上。

到2014年，博世将致力于完成30个动力总成电气化的项目订单。虽然这些项目的车型无法立即上市，但它们将为汽车技术电气化的发展添砖加瓦。

除动力总成电气化以外，博世还有可能在所有级别车辆中使用经济型压缩天然气动力总成。天然气燃烧时，释放的二氧化碳比汽油要少约25%，而且价格实惠，比汽油低50%。

液压混合动力：降低30%～45%油耗

博世和PSA集团正在研发世界上首台乘用车液压混合动力总成，这个混合动力总成可大幅降低紧凑型轿车油耗和二氧化碳排放的液压混合动力系统，同样可应用于其他乘用车和轻型城市运输卡车。

在这个系统中，传统内燃机与液压单元及附带氮气蓄能器完美结合，可提供短暂的加速推力。当汽油机和柴油机无法以最佳效率运转时，液压混合动力系统可提供辅助驱动力，增加其续航里程。

除传统内燃机外，液压混合动力系统还包括蓄能器和油箱。在车辆刹车时，液压单元作为液压泵把液压油压入蓄能器，油液和气体互相分隔。蓄能器通过气体的压缩来存储能量。

当车辆启动时，蓄能器中的压力反过来会释放到系统中，并挤压油液驱动作为液压马达工况的液压单元。液压马达就可以把存储的能量传递到车辆的传动系统中。

分离式驱动的设计理念让该混合动力系统适用于各类驱动模式。

短途行驶时，存储的能量可全部用于液压驱动，无须启动内燃机，车辆达到零排放。长途或高速行驶时，由内燃机提供加速力。

或者，也可结合使用两种驱动系统。此时，储存在液压系统的能量和内燃机共同驱动车辆前进，液压混合动力系统可为车辆提供短暂的辅助驱动力。

在新的欧洲驾驶循环测试中，与传统内燃机相比，液压混合动力系统燃油节省能力高达30%。在城市交通中，它最高可节省45%的燃油消耗。

能量回收助推系统：降低7%油耗

博世使用能量回收助推系统（BRS）系统为中型车配备基础混合系统，旨在填补一直以来存在于启动/停止系统和混合动力系统之间的技术空白。它包含四项功能：能量回收、提供助推驱动扭矩、舒适的启动/停止系统及其滑行功能。

其工作原理如下：制动产生的剩余能量将通过48伏的电气系统输送并存储到0.25千瓦时的锂离子电池中。当需要时，这些能量便再次返回到能量回收助推系统中，以电动模式驱动车辆行驶。

当在滑行或缓坡下行过程中，驾驶员油门和制动踏板均未踩下时，能量回收助推系统将自行关闭发动机，车辆将依靠惯性滑行，零排放的同时也不会产生任何噪音。预计可降低7%的油耗。

凭借该系统所提供的高达10千瓦额外驱动力，燃油效率可提高约15%。这种辅助性的车辆驱动力对于提升小型涡轮增压发动机在低转速下的车辆动态操控性尤为重要。

强混混合动力系统：降低25%的油耗

驾驶员可驾驶搭载强混混合动力系统（HEV）的车辆，根据电池大小，靠电力行驶较短距离，实现零排放和零发动机噪声。

最明显的例子就是PSA和博世研发的柴油混合动力车，其将先进柴油发动机的动力性能和电气部件的经济性能完美结合。

对于强混车辆，博世还推出20～40千瓦的电动机和存储容量为0.8～1.5千瓦时可再充电的锂离子电池。

利用强混系统，在新欧洲驾驶循环工况下油耗可降低15%～25%。

插电式混合动力系统：降低50%的油耗

对于插电式混合动力汽车（PHEV），博世已经进一步升级电力驱动系统，驾驶员可以仅靠有限电力，以高达120公里/小时的速度行驶60公里。

若用户用插座充电，可节省90%的能源和成本。博世告诉《汽车商业评论》，若汽车公司利用他们研发的这套系统，预计新欧洲驾驶循环中的油耗可降低至少50%。

博世系统中的电气部件更强大的原因是，在该系统中电机的输出功率为30～80千瓦，并且电池容量高达12千瓦时，可用于中级轿车、SUV和跑车。这种可扩展性说明插电式混合动力车的重要性。

要实现2020年二氧化碳排放目标，高水平电气化是高端混合动力车的唯一选择。60公里纯电动行驶里程足以证明使用博世插电式混合系统的驾驶者可以应对更严苛的环保法规。

不起眼但了不起的启动/停止系统

2013年5月，博世全球的第一千万台启动/停止启动机在位于德国希尔德斯海姆（Hildesheim）的工厂下线。自2007年批产以来，博世启动/停止系统几乎得到了所有欧洲汽车制造商的应用，美国和中国也对这项节油技术越来越感兴趣。

博世启动电机和发电机事业部总裁Ulrich Kirschner博士表示，这项技术在显著提高燃油经济性的同时，拥有很好的性价比。

整个系统自动运行，并且在启动前会对各类传感器信息进行分析，确保发动机的正常启动。例如，通过电池传感器可确定电池的电量，只有当电量充足，可确保发动机的再次快速启动时，启动/停止系统才会在车辆停止过程中，关闭发动机。当然，若驾驶室温度太冷或太热，发动机会继续运转以提供空调的能源，直到驾驶室达到预期温度。

在新欧洲驾驶循环测试中，使用这个系统可平均降低约5%的油耗和二氧化碳排放；而在市区测试环节，二氧化碳排放减少和节油效果最高可达约8%。

为进一步减少油耗，降低二氧化碳排放，博世努力延长发动机关闭的时间，其中一项应用是在车辆制动滑行至完全停止的过程中关闭发动机；另一项应用是在车辆运行过程中，驾驶员不加速的情况下，短暂关闭发动机，此项技术预计2016年问世。

由此，即使发动机在启动/停止系统的作用下处于关闭或者长时间关闭的状态，车辆运行的安全性和舒适度仍然可以得到保证。

Kirschner博士告诉《汽车商业评论》，根据驾驶类型的不同，升级版的博世启动/停止系统将再进一步提高约10%的燃油经济性。

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