由于汽車動力系統等技術的變革，現在汽車已經不能完全稱之為”汽車”。車輛逐漸轉變成智能的移動終端和儲能單元，那么底盤系統則由傳統的被動輔助響應，變為根據人-車-路特性實施主動控制，在操控上逐漸去人化，成為智能底盤系統。

智能底盤系統屬于智能網聯汽車的“控制執行技術”，是智能駕駛、動力及智能座艙的支撐底座，主要包括智能制動系統，冗余轉向系統、電控主動懸架等。智能底盤控制系統是智能車輛的“手”“腳”，新一代線控化智能底盤系統是實現自動駕駛的必備條件，也是增加新能源車續駛里程的關鍵系統。

中汽創智科技有限公司智能底盤制動系統高級總監 張杰

智能時代底盤控制系統的技術趨勢

自上世紀70年代電控產品出現后，車輛的自動化程度逐漸增加，對人的依賴性就逐漸減少，但越是高等級的自動駕駛功能，對底盤安全可靠要求也更高。張杰指出傳統的底盤電控系統在出現故障時可以降級或者關閉，達到fail-safe狀態；但L3以上自動駕駛車必須要達到Fail-operational，要有冗余的備份系統，這就對底盤電控系統的功能安全提出更高要求。

智能底盤系統還需滿足基于域控的新型EE架構發展，目前以融合域、區域控制、中央超算平臺為特征，以滿足自動駕駛高算力和高帶寬的需求，有助于軟硬件解耦及軟件定義功能，實現統一OTA升級迭代。但同時，這也對信息安全、網絡安全提出新的要求。張杰以一家股東方主機廠的域控架構規劃為例做了開展說明，1.0是一個傳統分布式電控的結構；2.0升級到功能域控的架構；現正在開發3.0的新架構，其中，第一階段是完全的融合域控，域控制器包括智駕、智控、智聯；第二階段是形成”融合域和區域”的綜合架構。

對于新能源車輛而言，底盤的制動和轉向系統往無刷電機助力發展，相關控制算法需要革新；底盤系統更加注重輕量化設計，通過能量回收實現節能、優秀的NVH表現，還要研究底盤和動力之間如何更好地聯合控制，更加靈活的底盤調校維度和個性化需求，兼顧多目標性能的綜合優化。

當智能電動底盤平臺在向一體化、模塊化發展時，CTC一體化電動底盤，其省去了模組的結構，可以減重、降低成本、提高續駛里程。但是對于底盤的結構以及電芯的安全性、后續維護保養也提出新的挑戰。目前主要用于小型無人車輛的輪端執行機構，集成了輪轂電機、線控制動、大角度轉向、可抬升的主動懸架，能夠實現橫向移動、原地轉向，大大提升了靈活機動性。

結合線控底盤技術的發展，國內前不久發布了《智能底盤技術路線圖框架》，對底盤的構型、線控化程度、EE架構、域控技術、功能安全都做了規劃說明。例如，線控制動將來關注EMB趨勢，電控懸架有望實現國產化多腔氣囊和連續阻尼可變減振器的批量應用，從X、Y方向實現部分線控化協同控制到三向的協同控制。除此之外，車載總線技術方面，要求高帶寬、高速、嚴實時，以太網有望實現普及。

基于以上的趨勢，可以發現：智能底盤行業發展向好，市場潛力巨大，但也面臨著新的機遇和挑戰，尚存在一些需要去攻克的難題，行業內逐漸有更多呼聲要密切合作，聯合攻關核心技術和突破市場應用。

初創企業對智能底盤新布局

中汽創智成立于2020年6月，其深耕于智能電動底盤，氫燃料動力平臺，智能網聯平臺三大板塊，瞄準前瞻、共性、平臺、核心的技術研發，意圖打造原創技術策源地，突破卡脖子技術，成為國家戰略的重要力量；目標是構建綠色低碳、智能安全、極致體驗的美好汽車生活，爭取打造中國第一、世界一流的創新型高科技企業。目前公司處于初創階段，經過一年多的努力，也取得了階段性的進展成果。

CAIC在智能底盤領域的定位與傳統的Tier1并不一樣，他們定位為Tier0.5的概念，旨在開創未來汽車產業合作的全新格局。中汽創智認為這個概念有四方面的內涵。

第一，由于中汽創智是國家戰略下創立的關鍵技術創新企業，其立足于三大家央企股東方主機廠，提升國內汽車產業競爭力為使命，實現自主化的技術標準及產業鏈體系。

第二，產學研用市場化的核心紐帶，開展前瞻性的研究，與高校和創新平臺進行合作，將一流的研發技術成果轉化。

第三，他們和國內的Tier1/ 2充分合作，包括研發、生產、制造、供貨、投資方面都可以采用靈活開放、合作共贏的模式。

第四，OEM產業發展的強有力支撐，直接參與各股東方的前瞻研發以及新平臺車型的規劃，提供開發式的軟件架構、集成化產品與整體解決方案。

張杰表示，他們在智能底盤規劃分三個階段：第一階段完成冗余的智能制動系統IBC+RBU量產；第二階段是冗余智能轉向RISS-DP/R以及制動與轉向協同控制開發；第三階段是主動懸架系統CDC和底盤域控制器iCCS的量產。

智能制動系統的實踐落地

中汽創智于今年6月份發布了以”擎磐”為技術品牌的智能制動系統，按照三個理念來開發：“產品安全可靠、軟件穩健魯棒，成本具有競爭力”。其具備安全可靠、結構緊湊、響應快速等特點。重量僅為5.3kg，優于競品水平；在自主創新方面，包括電機直驅助力、自主線性電磁閥、雙控EPB、開放式軟件架構等；在個性化功能定制方面，包括40多項軟件功能，除了基本/標準包之外，還有節能/智聯的增值包，兼容第三方軟件，可個性化定制；對于軟件的智能迭代，將車端自學習與云端大數據相結合，可實現遠程監控、預測控制等創新功能。

針對冗余架構系統設計，張杰稱，中汽創智設計的是三級冗余的結構，IBCU主模塊+RCU冗余模塊+雙控EPB，來實現L3以上自動駕駛所需求的Fail-operation功能。主模塊最大建壓能力大于200兆帕，冗余模塊實現在500ms建壓減速度大于0.65g，并具有縱向穩定控制功能，主冗切換時間小于100毫秒。

不斷攻堅克難，突破技術壁壘

在整個產品開發過程中，中汽創智也突破了五項關鍵核心技術。

1、多級冗余制動系統架構設計：基于”三級冗余整體架構”，在這兩個模塊之間的電源、通訊、傳感器、控制器、控制器設置了冗余，若系統診斷出主模塊IBCU出現故障時，迅速通過整車網絡通知RCU并切換為冗余功能。理論來講是可以小于20毫秒。

2、針對機電液耦合的一體式執行器模塊：IBCU采用電機與滾珠絲杠直驅助力、線性電磁閥、抗干擾性良好的感應式傳感器等，兼顧多種制動模式，具有結構緊湊、重量更輕、適配性更好的優點。其中，關鍵零部件電磁閥產品存在三個難點：設計難、加工難、量產難，中汽創智依托于其牽頭成立的“先進底盤控制工作組”，發起編制了液壓制動系統電磁閥的團體標準，聯合行業資源尋求突破。

3、控制電路冗余硬件設計：充分考慮安全可靠性，采用三軌電源冗余，MCU多核鎖步交叉診斷措施，高功能安全的集成化芯片，預留MCU兼容方案，豐富的外設接口、多喚醒源等安全設計，休眠狀態下減少漏電流，降低功耗；在控制功能集成、雙控駐車、上電分段式預充、系統斷電保護電路上具有創新性。

4、針對雙控EPB的系列化配置設計：制定了IBCU單控制器的主從MCU交叉互檢架構的全冗余雙控EPB方案，可以實現高中低三級配置；在主控MCU失效時，輔助MCU基于電子駐車能提供輔助行車制動；對于IBCU+RBU雙控制器的駐車冗余方案，可實現兩個模塊分別控制，滿足取消P檔所的駐車制動相關的法規要求。

5、核心控制算法策略：針對執行器機構及建壓原理的變化，全新設計輪端壓力控制模塊，基于無刷電機工作噪音抑制和低壓力區間高精度控制需求，增加前饋控制功能，保障各基本功能及擴展功能需求，預留智駕系統接口等；針對電動車TCS功能，中汽創智也有新的變化，傳統的是靠制動控制器來控制動力和液壓力的，電動汽車興起之后直接可以將電機扭矩控制（DMC）集成與電機控制器之中，從而提升對動力控制的響應。

此外，中汽創智在軟件開發方面搭建了全棧開發測試流程，針對不同的測試項目都有不同的工具鏈來應對，現在公司也在推ASPICE CL3的流程標準，同時融入了ISO26262功能安全的理念，形成了自主特色的軟件開發流程，從而提升軟件的魯棒性。

目前中汽創智具備關鍵零部件/組件/總成/系統測試能力，覆蓋產品研發全過程需求，尤其重視對關鍵部件電機、電磁閥等的性能驗證。對于實車匹配開發，較其他Tier1，中汽創智能夠較早介入OEM概念開發及A樣件整車驗證，對產品進行多輪充分驗證，以提高產品可靠性。

張杰表示，基于公司Tier0.5供應商定位，希望與國內各級供應商、主機廠等開展全方位靈活開放、共贏的合作，一同努力進步。

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