中汽创智：智能线控底盘技术趋势与研发创新实践

底盘的发展分为三个阶段：第一是传统底盘，是一种被动式的执行机构；第二是电控方案，具备一定驾驶辅助功能，提升了输送性和平顺性，但各执行器之间的交互不多；现阶段的智能底盘或线控底盘，它根据人、车、路以及上层指令，能够作出判断并且执行，实现了智能化的交互。

2023年11月16日，在第三届汽车智能底盘大会上，中汽创智科技有限公司转向系统部总监、底盘底层软件开发负责人黄毅对CAIC智能底盘技术规划，CAIC智能制动系统、转向系统和域控系统的技术创新展开了详细的介绍，并表示，CAIC甘当Tier0.5的角色，衔接Tier1、Tier2与OEM的协同融合，创建新型市场关系，在研发、生产制造、供货环节和投资方面采用灵活多样式、开放式、多方共赢的合作模式。

黄  毅 | 中汽创智科技有限公司转向系统部总监兼底盘底层软件开发负责人

以下为演讲内容整理：

智能线控底盘技术趋势及特点

底盘系统由制动、转向、传动、悬架等子系统构成，为自动驾驶、座舱、动力系统提供承载平台。底盘的发展分为三个阶段：第一是传统底盘，这是一种被动式的执行机构；第二是电控方案，具备一定的驾驶辅助功能，提升了输送性和平顺性，但各执行器之间的交互并不多；现阶段是智能底盘或线控底盘，它能够根据人、车、路、场景以及上层指令作出判断并执行，是实现高精度控制执行的核心系统。

智能底盘主要具备以下特点：首先，硬件与机械解耦，比如做ENB时，智能底盘采用电机直驱方式，取消了原来以电磁阀油压回路的方式，上、下转向之间取消了中间轴的连接，实现了上、下转向的机械解耦。其次，应用层与软件分离，应用层可以在域控层面进行更多的融合。最后，失效可运行，执行器在线控底盘阶段都是冗余控制的失效降级策略的方案。从交互性来说，无论是衡重锤的融合，还是和智能座舱、自动驾驶的交互，它在信号整合、协作等方面均有很大提升。如在智能底盘阶段，如果自动驾驶相当于老大，线控底盘就相当于小脑，通过域控的方式来协调推动整个执行器的协同工作。

智能底盘的主要发展趋势如下：第一，线控化升级。现在要配备全冗余的、线控化的EMB和SBUW，使底盘系统架构及协同控制算法革新，能够根据环境及指令，自主判断并执行，还能够识别状态参数并管理自身状态。第二，集成化。汽车电池储能件和底盘会形成更加集成化的集成控制系统。第三，轻量化。底盘系统重量更低，通过协同能量回收降低能量损耗，提升续航里程、降低使用成本。第四，灵活的底盘调校维度。提升驾驶操控感和乘坐舒适性，以及优秀的振动噪音NVH表现。

中汽创智关于智能底盘的解决方案

中汽创智由一汽、东风、长安、江宁区合资设立，定位发展前瞻共性的汽车核心技术，解决卡脖子问题，为国产化的自主能力提升贡献力量。公司研发分为三个板块：智能底盘、氢燃料动力和智能网联。目前，公司偏属于研发型的企业，公司员工共计1000+，研发工程师近800人，68%以上的员工是硕士及以上的学历，保证了公司全栈自研的能力。

公司从2021年开始研发底盘的执行器，主要面向下一代的线控智能底盘的开发。研发产品模式为“3+1”模式，即自动转向悬架+三大执行器的开发，再加上整个域控的融合解决方案。

目前，第一代的集成式IBC/IBCU+RBU冗余的一体式解决方案已完成所有产线的测试，并进行了相应低辅和高辅的标定工作，预计2024年6月可实现量产。随后转向整个控制器，控制器也具备了整个量产线，所有的开发功能均已完成验证。这是第一代产品的开发。

对于第二代产品的布局，中汽创智有两个方面的尝试。

第一是面向线控底盘下一代EMB、线控转向和悬架布局。目前，线控转向和线控EMB第一代样件正在开发中，相应的软件架构和初步的零件测试已经在进行当中，明年将进行工装样件的开发。

除此之外，在下一代的IBC和转向之外，我们将会在2025年年底完成国产化芯片的搭载验证，同时会在一代的基础上提供域控板。我们可以在当前执行器中以部分衡重融合的方式，把它搭载成IBC执行器进行平衡重锤融合的解决方案，也可以把IBC的核心功能放在域控的执行器中的解决方案。除了三个执行器外，我们还对底盘的域控提供了解决方案，目前第一代已经在整车测试当中。

下面是制动转向和底盘域控，我对当前开发的现状作简单介绍。这是第一代的IBC加上RBU的解决方案。相对于同类产品，无论是在功能的轻量化，包括响应方面，经过DV、耐久相应的验证都达到了同行可对标的水平。比如最大建压能力可以做到20兆帕以上，软件控制策略可以具备三级冗余，功能样件和工装样件都达到了大约220万次的使用寿命。

公司秉承着解决共性“卡脖子”问题展开全栈自研，除了常规的机械、系统以及相应的软硬件设计之外，还包括内部的工具链，已在系统架构、总成设计、控制算法、测试匹配等方面突破16项关键技术、100多项专利，完全由公司全栈独立来完成。

比如现在IBC和RBU可以提供单层IBC的配套供货解决方案，也可以加上RBU一起，提供面向L3冗余的解决方案。除了软件之外，电磁阀是比较难解决的，所以从模型、工作原理到仿真测试是联合我们的供应商一块来完成相应的开发工作。

整个功能对标行业内，目前是采用三核的面向SLD的设计，分为核心层，像电机控制和增值服务是进行了多核异构的软件分配策略。除了一些基础功能之外，我们也开发一些增值的主动安全和客户定制化功能，目前业绩主流的功能都进行了相应整车性能测试，我们的产品性能都可以进行响应性能的对标，部分测试功能可以领先相应同行的水平。另外，2024年我们面向产业化落地，今年10万的小产能已经落地，明年6月份量产，预针对IBC增加30万产能配套的生产线。

目前，关于全冗余和半冗余的转向解决方案，我们具备量产成熟的条件，功能安全以及level3等都通过了相应体系。目前转向IBC，针对这个产品的第三方功能安全认证已经进行了60%，目标在明年4月份可以针对这两个产品达到L3级别的全冗余，SLD完成验证。

面向线控转向的产品开发，目前我们已经完成了测试。它除了是全冗余的架构之外，我们更多是面向L4级别，比如支持一些多模式主动安全等，这在当前的软件架构设计中已经有所考虑。对于业内主流功能，比如跑偏补偿、扭曲转角补偿等等，ADOS都支持，并且ADOS的角度请求控制是基于自己的前馈技术，对转角控制的响应做到100-150毫秒之间。基于角度控制自研的前馈技术，我们在低速以上的工况可以做到50毫秒的控制响应，对于低速大概可以做到100毫秒左右。未来在线控技术会优化基于角度控制的前馈技术，把目标做到整个控制响应在50毫秒以内，真正做到行业内技术领先。

再是线控。除了大家所熟知的可变传统比和手感模拟之外，软件架构设计也包含了主动阻尼，预障的主动转向，包括支持游戏模式的多模式软件架构，目前第一代软件架构已经完成。另外，面向于L4的架构设计理念，要做到集成度更高首先要考虑收回，控制器对电调以及和手感模拟器的软件交互，以及集成式的控制均在考虑中。转向手感模拟器是全冗余架构，这里采取的是主辅异构的组成架构。

第三是线控的核心技术，线控对路面信息的反馈能不能做到自然、真实，在内部基于车辆动力学和观测器的融合算法来做对地面的估计和路感的反馈。

第四是阻断安全，相当于车辆还没有发生转向过度，在ESP介入之前，要根据测量动力学算法做主动的转向控制，也即当驾驶员在手感模拟器打的方向会有触发转向过度的潜在风险时，执行器会根据车辆算法提前进行前馈介入，避免车辆进入转向过渡的阶段。

对于域控，我们在2021年也一并做了域控相关的开发。目前，域控是以软件开发形式为主，并没有布局域控制器。可以把与执行器相关的融合算法放在VMC等域控制器当中，也可以对部分的XY融合放在自动控制器中进行整合。比如，我们在控制器当中整合，从我们的预控软件来看，从它的架构层面做出梳理，分为感知和执行层两块，从车辆前端，我们对信号的处理再到对车辆状态路面观测和识别，定义出整个预控所要执行的功能，然后再选择对相应的执行器进行控制算法，最后进行一些需求终裁隔离性检测。

从底盘预控技术来说，我们认为包含驾驶特性管理、运动控制和底盘智能控制，目前我们还是聚焦中间两块，这种VMC运动控制更多是跟爱拉斯信号统一处理，接收以及融合进行控制。另外，ICC是对整个车辆动态稳定性的横、纵、垂的控制。

当前，对于VMC是三个阶段：第一，融合纵向控制驱动和制动控制，信号接口的标准化和软件分层的设计，这个软件可以支持L3，并且可以试着集成到IBC或域控制器中。当前阶段这个软件已经开发完成，正在进行相应的整车测试。第二，统筹合并AEB、CDP、CDD、VLC等模块以实现横纵协调运动控制。第三，进一步融合行车、泊车目标，实现行泊一体化控制；横纵垂协同控制，实现运动补偿和跨系统冗余，为智能驾驶系统带来更好的控制执行性能。

对于ICC的三个阶段：第一，控制RWS/IBC，实现制动与后转协同控制，减小转弯半径。第二，协调控制RWS/IBC/EPS，实现制动、后转、前转协同控制，提升高速上稳定性和安全性。目前，第二阶段预估大概2025年可以达到成熟的状态。第三，扭矩协调，制动协调，垂向协调和特殊路况控制模块，控制RWS、IBC、EPS、CDC、E-Motor各个系统共同工作。

最后，做一下总结。中汽创智是一个非常年轻的公司，定位前瞻、核心、“卡脖子”技术，希望我们与上下游进行合作的时候，可以有更多灵活多变的合作模式。我们可以提供执行器或者执行器加底软供货类的解决方案，也可以提供预控联合开发，或者预控核心算法软件，基于执行器的核心融合算法软件在OEM软件算法当中的融合。另外，也可以基于执行器的整个预控加执行器的整体解决方案，希望能够跟行业类的OEM以及上下游的企业共同打造良好生态，来为我们中国智能底盘转向技术的发展贡献一份力量。谢谢！

（以上内容来自中汽创智科技有限公司转向系统部总监兼底盘底层软件开发负责人黄毅于2023年11月16日-17日在第三届汽车智能底盘大会发表的《智能线控底盘技术趋势与研发创新实践》主题演讲。）