乘用車智能底盤研究：智能底盤融合的三個(gè)趨勢

佐思汽研發(fā)布《2023年乘用車智能底盤及底盤域控研究報(bào)告》，對線控制動、線控轉(zhuǎn)向、主動懸架的三向融合趨勢進(jìn)行梳理，并對供應(yīng)商及主機(jī)廠的底盤控制策略、底盤域控制器產(chǎn)品及規(guī)劃進(jìn)行研究。

智能底盤是汽車智能化的核心技術(shù)之一，不僅能夠滿足高級別自動駕駛的需求，還將帶給車內(nèi)乘員更加安全、舒適的駕乘體驗(yàn)，為未來智能座艙豐富的想象空間提供硬件支持?，F(xiàn)階段，智能底盤主要包括線控制動、線控轉(zhuǎn)向、主動懸架等細(xì)分部件，通過數(shù)字信號對底盤進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)汽車橫、縱、垂三個(gè)方向六個(gè)自由度的主動調(diào)節(jié)，為車輛自動駕駛系統(tǒng)、座艙系統(tǒng)、動力系統(tǒng)提供承載。

根據(jù)佐思汽研《2023年乘用車智能底盤及底盤域控研究報(bào)告》，智能底盤主要呈現(xiàn)出三大趨勢。

趨勢一：底盤單系統(tǒng)集成度持續(xù)提升

底盤單系統(tǒng)的集成化，主要表現(xiàn)為線控系統(tǒng)集成化，其中線控制動系統(tǒng)的集成化最具代表。

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主流核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍然是電動助力轉(zhuǎn)向EPS，線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用較少。未來線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢重點(diǎn)在于線控轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)與機(jī)械冗余結(jié)構(gòu)的集成化。

主動懸架，主要以空氣懸架為基礎(chǔ)，進(jìn)一步增加傳感器和電控系統(tǒng)，根據(jù)道路實(shí)際情況進(jìn)行懸架高度、剛度和阻尼的主動調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)行車/駐車姿態(tài)的精細(xì)化控制系統(tǒng)、提升駕駛舒適度。

線控制動，集成化的代表路線是EHB 集成ABS/ESP，也就是通常所說的One Box方案，具備集成度高、成本較低的優(yōu)勢，能夠在搭配冗余模塊RBU的條件下滿足自動駕駛需求，是現(xiàn)階段市場化程度最高的線控產(chǎn)品。

在線控制動的集成化方面，伯特利、同馭汽車、千顧科技等頭部企業(yè)已推出相關(guān)產(chǎn)品。

伯特利的線控制動系統(tǒng)WCBS（OneBox）集成了真空助力器、電子真空泵、主缸、ESC和EPB，擁有集成度高、重量輕、制動響應(yīng)快、綜合成本低等特點(diǎn)。WCBS（OneBox) 2021年6月實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，2022年20多款車型量產(chǎn)。

同馭汽車的集成電子駐車的電子液壓制動系統(tǒng)（EHB-EPBi），將電子駐車EPB控制模塊集成到電子液壓制動系統(tǒng)EHB的控制器中，從而減少零部件數(shù)量，降低成本。截至2023年10月底，同馭EHB-EPBi產(chǎn)品已出貨超十萬臺。此外，同馭汽車的集成線控制動iEHB產(chǎn)品，集成了EHB、ESC、冗余式EPB、智能輪胎監(jiān)控和底盤域控五大功能模塊，可實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)制動、線控制動、線控駐車、穩(wěn)定性控制等功能。同馭iEHB已獲得整車廠獨(dú)家定點(diǎn)，即將在2023年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

千顧科技的EHBI電子液壓制動系統(tǒng)（OneBox）集成了ABS、ESC、E-booster和EPB的功能，并支持多傳感器融合，可以為車輛提供良好的踏板感覺和應(yīng)急制動能力。EHBI-Onebox產(chǎn)品于2022年10月正式推出，該系統(tǒng)集助力控制、協(xié)調(diào)式制動能量回收、車輪防抱死控制和車身穩(wěn)定性控制等三十余種智能化功能于一體。

趨勢二: 底盤域內(nèi)融合實(shí)現(xiàn)XYZ協(xié)同控制

在底盤域控制器的協(xié)同控制下，制動、轉(zhuǎn)向、懸架等線控系統(tǒng)的融合控制可以實(shí)現(xiàn)更快動態(tài)反應(yīng)、更短時(shí)間建壓能力，細(xì)顆粒度精準(zhǔn)化線控制動、線控轉(zhuǎn)向、電子懸架精準(zhǔn)調(diào)參（靈活調(diào)整阻尼、剛度、高度、減震控制）等，并能夠不斷主動學(xué)習(xí)路況環(huán)境規(guī)律，持續(xù)提升底盤舒適表現(xiàn)。

典型供應(yīng)商智能底盤域控器XYZ協(xié)同控制實(shí)現(xiàn)情況

來源：佐思汽研

以蓋茨的底盤集成域控系統(tǒng)技術(shù)路線為例，在第三代實(shí)現(xiàn)了懸架（CDC）、空氣懸架（AS）、線控轉(zhuǎn)向（SBW）和EPB(電子駐車制動）的融合，在第五代又加入了輪轂電機(jī)，在第七代加入了EMB（線控制動）。

蓋茨智能底盤懸架集成域控系統(tǒng)技術(shù)路線

圖片來源：蓋茨電子

域內(nèi)融合的代表廠商還包括同馭汽車，其產(chǎn)品布局覆蓋智能制動系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及底盤域控制器三大領(lǐng)域。同馭汽車總部位于上海，擁有上海嘉定、江西宜春兩大生產(chǎn)基地，年產(chǎn)能150萬套。截止到2023年10月，同馭線控制動系統(tǒng)（EHB）出貨量近40萬套，已為80+家知名客戶配套100余款車型。在實(shí)現(xiàn)了線控系統(tǒng)規(guī)?；宪囍螅S開始進(jìn)一步研發(fā)EMB、線控轉(zhuǎn)向和底盤域控制器，向底盤域內(nèi)融合的方向發(fā)展。

同馭汽車產(chǎn)品布局

趨勢三: 底盤域和其他域的跨域融合，給軟件定義汽車帶來更大想象空間

底盤智能化不僅包括域內(nèi)融合，還包括跨域融合（和智能駕駛域，車身域，動力域等）。

以蔚來為例，其2022年6月推出的國內(nèi)首個(gè)全棧自研的智能底盤域控制器ICC，將傳統(tǒng)底盤的核心部件，包括懸架、減震器以及EBP在內(nèi)的100多個(gè)部件控制器，在感知和決策層面，集中到一個(gè)域控制器中，通過軟件算法進(jìn)行智能調(diào)配控制。ICC底盤域控與自動駕駛適配，可以快速對智能駕駛系統(tǒng)的預(yù)判和決策做出反應(yīng)，提升車輛的舒適性，比如在NAD場景下，智能駕駛域融合控制系統(tǒng)將可以同時(shí)控制車輛的四驅(qū)分配、線控制動、可變懸架等功能，有效提升車輛的動態(tài)性能。蔚來ICC已在NT2.0車型上量產(chǎn)上車，如ET7、ET5和ES7。

蔚來全棧自研的智能底盤域控制器ICC

理想L9車型搭載其全自研的中央域控制器，該域控由理想完成全部硬件、系統(tǒng)、軟件的研發(fā)，集成增程電動系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)和座椅控制系統(tǒng)等在內(nèi)的功能。理想LEEA2.0是一個(gè)三域（中央控制域+自動駕駛域+智能座艙域）架構(gòu)，中央控制域包含動力、車身和部分底盤的功能。

在2023年上海車展期間，大陸集團(tuán)首次推出了其跨域的車輛控制高性能計(jì)算單元HPC。該解決方案是跨域集成車輛動態(tài)控制功能的第一步，除了集成提供原有的車身控制及整車網(wǎng)關(guān)功能，還集成了底盤控制應(yīng)用，如阻尼控制、自適應(yīng)空氣懸架和底盤調(diào)校等跨域整車控制功能。大陸集團(tuán)中央動態(tài)控制軟件作為指揮中心，可以協(xié)調(diào)所有車輛運(yùn)動執(zhí)行器進(jìn)行縱向、橫向和垂直控制。它是模塊化且可擴(kuò)展的，作為一個(gè)統(tǒng)一的接口，可以將駕駛功能與特定的執(zhí)行器與車輛配置解耦。

大陸跨域車輛控制高性能計(jì)算單元HPC

在未來底盤跨域融合時(shí)代，ECU等控制硬件及軟件算法將全部集成到底盤域控制器或者中央計(jì)算單元，這讓主機(jī)廠更傾向于自己掌握控制模塊相關(guān)技術(shù)，蔚來、理想等研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)的主機(jī)廠已經(jīng)通過自研路徑拿到控制權(quán)，傳統(tǒng)底盤供應(yīng)商的聲音正在被削弱。總之，底盤在智能化變革中將迎來大洗牌。