2022年泛亚底盘电控系统和架构技术总监崔海峰:智能电控底盘

为了提高产品的开发速度和稳定性，泛亚汽车于2013年开始进行虚拟开发研究。泛亚建立的硬件在环测试系统可以为每个底盘电子控制系统的开发提供系统功能安全和性能校准和测试。在此基础上，泛亚通过车辆动力学优化、虚拟功能安全和底盘模拟场景设置形成了底盘XYZ环虚拟检测集成硬件的能力。

2022年11月18日，泛亚底盘电控系统和架构技术总监崔海峰在由盖世汽车主办、上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导、上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022第二届汽车智能底盘大会上表示:进一步想象，智能底盘系统能否与智能驾驶系统和电动驱动系统虚拟开发进一步融合？车辆运动控制开发、自动驾驶系统开发、驾驶舒适性开发和智能网络功能测试正朝着虚拟化开发的方向发展。”

崔海峰 | 泛亚底盘电控系统和架构技术总监

以下是演讲内容的整理:

思考智能电控底盘

在与业内朋友交流时，我们经常讨论一些关键话题，如线控制动选择One Box还是Two Box？有了ASIL-D为什么要开发线控转向的安全转向？四轮驱动控制系统应该如何以及现在ESP系统的功能集成与集成？底盘域控制器应如何开发驾驶底盘域控制器？主机厂应该领导零部件的开发，还是供应商应该进行零部件的集成开发？这些问题很难简单地回答，值得与同事讨论。今天，让我们简要分享一下我的理解和想法。

今年，中国汽车工程协会和电动汽车工业联盟起草了2022年智能底盘技术路线图，清华大学院士提到，智能底盘的核心技术或底盘本身，传统底盘提供车辆制动、转向、平稳、驱动和操作稳定性，通过线路控制动、线路控制转向、主动悬架和电动驱动系统的应用，大大提高了系统的控制精度和响应时间，为智能底盘带来安全、舒适、低碳环保的技术发展要求。

另一方面，我们更注重智能底盘给用户带来的感知。线控底盘技术不仅解耦了系统的软硬件，还整合了车辆传感器的信息。我们的目标是整车动力学的集成控制，通过稳定系统的前馈控制和整车执行机构X、Y、Z在此基础上，底盘的边界和带宽，可以改变车辆的驾驶性能和体验。

关于电控底盘关键技术的发展，很多人都在问EMB什么时候可以量产？下面是一个链条EMB工业现状。

图片来源：泛亚

以中国汽车工业为例，我们的卡钳和EPB系统的成熟度和普及度已经很高了，EMB该系统在工作噪声和耐久性方面仍需不断加强。EMB在闭环控制方面，目前电子踏板的力传感器，EMB卡钳的力传感器属于整个行业的不足，也是我们的空白领域。

此外，在ECU、稳定性控制算法、伺服电机闭环控制等行业基础较多，液压控制领域的领导者和进入者较多。线路控制动系统还需要关注系统架构层面的需求，包括电子踏板功能安全的需求，并建立相关的标准法规体系。

在关注EMB我们不能只关注什么时候能量生产。EMB产品本身的价格应该更加关注EMB能给主机厂和客户带来什么样的综合效益？例如，滑板底盘、电池和底盘集成开发、线路控制踏板等，在车辆布局和制造过程中能给客户带来什么新的体验和功能，结合这些综合因素让我们看到EMB未来3-5年市场上产品快速发展的机遇。

至于底盘域控制器，行业内有两条技术发展路线。一是以控制器集成为方向，部分主机厂将电控减振器与空气弹簧集成，在此基础上进行双控EPB、后轮转向的控制驱动集成了更多的控制器。面对电动汽车驱动和制动的分布式控制，轮边的制动、驱动和稳定性的集成和控制已成为行业主机制造商积极探索的方向。就我个人而言，我认为这两个方向是一样的，最终合底盘控制器，以提高驾驶的稳定性和舒适性。

未来3-5年，另一个主要趋势是基于底盘域控制器的开发，底盘域将与智能驾驶舱域和智能驾驶域的控制器进一步集成。目前，许多国内原始设备制造商正在进行下一代电子架构和域控制器的战略布局，这是一个值得我们关注的方向。

随着线路控制底盘技术产品和功能的快速发展，对智能底盘标准系统的需求也出现了。2022年智能底盘路线图建议在2025年至2030年完成车辆级、系统级、部件、接口和测试标准等智能底盘标准规范系统的建设。我们希望通过标准系统的建设，为国内独立的智能底盘平台和架构开发提供支持。

在智能电控底盘标准系统的建设中，缺失的部分主要集中在线控转向、主动悬架和分布式驱动系统。我希望业内同事和有识之士能与我们一起完成这些标准系统的建设。

智能电控底盘稳定开发

目前，智能底盘对客户的吸引力越来越大。当主机制造商推出模型时，它不再局限于通过功能吸引客户，而是考虑如何系统地为客户提供方便和舒适的体验。制动踏板的感觉和方向盘的感觉是理所当然的。此外，还需要保证纵向制动的舒适性和驾驶的稳定性。底盘多模式、智能迎宾、再生制动等功能可以让客户眼前一亮。在这些功能开发中，我们看到了另一个趋势——底盘和周围系统的功能开发的融合度越来越高。

以客户的高感知功能AVH例如，在智能驾驶车辆上，当单踏板车辆停在斜坡上时，如何通过AVH系统更好地实现驻坡？以及如何实现？AVH与ACC、AEB、APA系统间功能的集成？这对底盘功能的开发提出了巨大的挑战。

我们希望通过底盘功能为客户提供舒适和方便，但事实上，安全和可靠也是一个非常重要的环节。泛亚通过10多年的积累，探索了从功能安全到故障可控性，再到与底盘功能相关的预期功能安全开发，包括功能安全指标的定义、车辆功能安全开发过程、如何注入底盘电子控制产品的开发。在预期功能安全方面，如何提供合理的操作判断和人员预警信息是我们正在探索和发展的路线。

图片来源：泛亚

这是泛亚在功能安全开发过程中积极参与相关标准的制定。应特别指出的是，GB 21670《乘用车制动系统技术要求及试验方法》在今年的修订中率先引入了功能安全。泛亚还通过制定这些工作支持标准，梳理了我们在功能安全方面的相关工作，形成了参考技术文件和功能安全测试案例。

2014年提出底盘电控系统ASIL-D底盘控制器架构、制动和转向系统配备了多种型号的大规模生产，可以有效保证底盘产品的安全。2022年，泛亚还借助路线图提出了跨系统智能底盘的冗余安全架构，两者有一个相似之处：冗余传感器、冗余执行器以及三层安全控制。

去年，我们修订了与制动相关的功能安全，从QM升级到ASIL-A。当前R13H对失效的要求是500N，0.25g，对于One Box产品制动系统也达到了500N，0.5g。考虑到日本司机老龄化的发展趋势，日本JAMA2020年，汽车制造商联盟提出，制动失效的可控性需要达到2000N，0.4g，这一趋势和要求也适用于中国的驾驶员市场。

我们很高兴看到，在今年由中国汽车工程协会牵头的自动驾驶线路控制底盘性能和测试要求中，转向系统和制动系统对冗余故障系统提出了更高的要求，包括冗余备份系统响应时间、最大减速、故障后的系统开关时间等，这些要求对零件的开发过程和未来的发展方向非常重要，在开发制动产品和转向产品时，要更加注重周边系统的融合。

为了开发现有的底盘电子控制产品，在零部件和车辆耐久性的基础上，我们结合中国的道路条件和中国驾驶员的习惯，对售后市场进行了大量的数据研究。通过研究，我们提取了驾驶员用户的典型制动行为，形成了棒性和稳定性的测试场景，然后整合了底盘的关键安全可靠性产品验证过程，进一步提高了底盘的安全性和棒性。

智能电控底盘虚拟化开发

图片来源：泛亚

我们的母公司GM北美通用汽车从1966年开始研究底盘性能和功能虚拟化开发。通过第五代的更新，形成了一个360度的视觉系统，可以进行车辆和底盘功能的虚拟开发。结合传统的耐久性实验和虚拟化技术，可以提高底盘系统产品的开发速度和稳定性。

泛亚汽车从2013年开始进行虚拟化开发研究。我们建立了制动硬件在环测试系统，为底盘电控各子系统的开发提供功能安全以及性能的虚拟校准和测试。在此基础上，结合主机厂的优势，通过车辆动力学优化、虚拟功能安全和虚拟驾驶场景设置，形成了底盘XYZ环虚拟检测集成硬件的能力。

我们已经在制动、转向、悬架等子系统层面投入实践。除了制动踏板感的虚拟化校准、制动和转向功能安全、功能和性能以及实车的虚拟化开发外，还可以实现跨系统的功能开发。例如，当转向系统失效时，在实车开发过程中，如何通过差分制动提高车辆的转向可控性是非常具有挑战性的。我们的虚拟化平台与驾驶员主客观校准能力相结合，可以支持我们快速开发系统间集成功能。

进一步想象，能否将底盘测试系统和智能驾驶系统、电驱系统的虚拟开发进一步融合？车辆开发运动控制、自动驾驶系统开发、驾驶舒适性开发和智能网络功能测试都有虚拟化测试的发展方向。

以下是一些应用实例。首先，我们将环测试系统中的电控制动硬件与电驱动系统相结合，实现再生制动系统的功能和性能HIL虚拟化开发，HIL在NEDC/CLTC在工况下，与实车对标，模拟精度达到90%以上。我们还为再生制动模拟构建了多元化的新能源测试模型，可以快速扩大双电机、电机和四轮边缘电机的测试需求。

另外，针对ADAS通过底盘动态域的应用HIL与ADAS域HIL我们实现了纵向整合AEB/ACC和横向LKA/LCC等ADAS虚拟开发功能。

另外，我们建立了SOTIF通过实车与台架的结合，虚拟化测试场景可以快速构建中国驾驶员在自动驾驶过程中信心指标的数据库。

总结与展望

传统底盘的功能、性能和安全性保持不变，但在汽车电气化和智能化的发展趋势下，智能底盘对线路控制、域控制和智能控制的发展提出了新的要求。更重要的是，我们还需要关注智能底盘是否能满足客户体验和快速发展的需求。

将ADAS与主动悬架系统集成可以提高驾驶舒适性；四轮制动与驱动相结合，可以解决电动汽车再生制动能力不足的问题，为驾驶员带来平稳的制动减速体验。另一方面，X方向在中国Y向、Z向的综合发展也在研究中。

在虚拟化开发方面，我们也从单个系统开发HIL构建，升级到跨系统HIL深度融合。希望通过X向，Y向、Z动力域控制的集合支撑HIL、驾驶员在环和智能驾驶测试。

智能底盘的最终目标是满足用户感知的改进、自动驾驶和智能网络汽车的需求。最后，智能电子控制底盘的开发是我们底盘人的共同轨道。我们也希望与您分析泛亚的开发经验和方法，并有机会与这里的行业同事合作。

（以上内容来自泛亚底盘电气控制系统和架构技术总监崔海峰，2022年11月18日由盖世汽车、上海虹桥国际中央商务区管理委员会、上海闵行区人民政府、上海南虹桥投资开发（集团）有限公司联合举办的2022年第二届汽车智能底盘会议发表了智能电气控制底盘虚拟开发与应用主题演讲。