佐思汽研發(fā)布《2023年乘用車智能底盤及底盤域控研究報告》,對線控制動、線控轉向、主動懸架的三向融合趨勢進行梳理,并對供應商及主機廠的底盤控制策略、底盤域控制器產(chǎn)品及規(guī)劃進行研究。
智能底盤是汽車智能化的核心技術之一,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,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、線控轉向、主動懸架等細分部件,通過數(shù)字信號對底盤進行控制,實現(xiàn)汽車橫、縱、垂三個方向六個自由度的主動調(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。
轉向系統(tǒng),主流核心執(zhí)行機構仍然是電動助力轉向EPS,線控轉向系統(tǒng)應用較少。未來線控轉向系統(tǒng)的發(fā)展趨勢重點在于線控轉向機構與機械冗余結構的集成化。
主動懸架,主要以空氣懸架為基礎,進一步增加傳感器和電控系統(tǒng),根據(jù)道路實際情況進行懸架高度、剛度和阻尼的主動調(diào)節(jié),以實現(xiàn)行車/駐車姿態(tài)的精細化控制系統(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、制動響應快、綜合成本低等特點。WCBS(OneBox) 2021年6月實現(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,可實現(xiàn)基礎制動、線控制動、線控駐車、穩(wěn)定性控制等功能。同馭iEHB已獲得整車廠獨家定點,即將在2023年底實現(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、轉向、懸架等線控系統(tǒng)的融合控制可以實現(xiàn)更快動態(tài)反應、更短時間建壓能力,細顆粒度精準化線控制動、線控轉向、電子懸架精準調(diào)參(靈活調(diào)整阻尼、剛度、高度、減震控制)等,并能夠不斷主動學習路況環(huán)境規(guī)律,持續(xù)提升底盤舒適表現(xiàn)。
典型供應商智能底盤域控器XYZ協(xié)同控制實現(xiàn)情況
來源:佐思汽研
以蓋茨的底盤集成域控系統(tǒng)技術路線為例,在第三代實現(xiàn)了懸架(CDC)、空氣懸架(AS)、線控轉向(SBW)和EPB(電子駐車制動)的融合,在第五代又加入了輪轂電機,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)、線控轉向系統(tǒng)以及底盤域控制器三大領域。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。在實現(xiàn)了線控系統(tǒng)規(guī)?;宪囍?,同馭開始進一步研發(fā)EMB、線控轉向和底盤域控制器,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多個部件控制器,在感知和決策層面,集中到一個域控制器中,通過軟件算法進行智能調(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)的預判和決策做出反應,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是一個三域(中央控制域+自動駕駛域+智能座艙域)架構,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,大陸集團首次推出了其跨域的車輛控制高性能計算單元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)關功能,還集成了底盤控制應用,如阻尼控制、自適應空氣懸架和底盤調(diào)校等跨域整車控制功能。大陸集團中央動態(tài)控制軟件作為指揮中心,可以協(xié)調(diào)所有車輛運動執(zhí)行器進行縱向、橫向和垂直控制。它是模塊化且可擴展的,作為一個統(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算單元HPC
在未來底盤跨域融合時代,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算單元,這讓主機廠更傾向于自己掌握控制模塊相關技術,蔚來、理想等研發(fā)實力較強的主機廠已經(jīng)通過自研路徑拿到控制權,傳統(tǒng)底盤供應商的聲音正在被削弱??傊?,底盤在智能化變革中將迎來大洗牌。