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商用车底盘线控技术研究现状及应用进展

摘要：线控底盘技术是国内主机厂和零部件厂商在突破“卡脖子”瓶颈，掌握汽车核心技术和提升产品竞争力的重要关键之一。同时线控底盘是实现新能源智能汽车、自动驾驶SAEL3的“执行”基石和重要技术基础。在线控底盘四大技术系统中，线控油门和线控换挡技术发展较为成熟，技术门槛相对较低，且渗透率稳定。线控制动技术成熟度提升较快，且由于线控制动技术解决了新能源汽车真空助力缺失的问题，在新能源汽车中渗透率将快速提升。

关键词：商用车；底盘线控技术；应用

引言

当今全球汽车产业面临前所未有的百年变局，在国家“双碳”目标指引下，中国汽车产业正在向着电动化、智能化和网联化（简称“三化”）快速发展，辅助驾驶和自动驾驶技术大量涌现。线控底盘技术作为支撑实现辅助驾驶和自动驾驶的关键基础技术，也是被行业公认的“卡脖子”技术，亟需突破解决。因此，线控底盘技术已成为商用车行业技术的研发热点。

1线控底盘的工作原理

线控底盘包含了线控转向系统、线控制动系统、线控驱动系统、线控悬架系统等，各个系统与车辆VCU的信息传输与控制由CAN总线完成，当摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等环境传感器采集到环境信息后，通过运算平台的计算，将车辆的控制信息通过CAN总线传输至车辆的整车控制器，整车控制器对控制信息再次分析处理，并通过CAN总线发送至线控底盘的各个模块，从而根据实际道路环境实现转向、制动、加速、换挡等动作。

2线控底盘技术框架和发展方向概述

新能源汽车变革是中国汽车产业链弯道超车的历史性机遇。传统燃油车时代欧美日整车厂占据主导地位，涌现出博世、采埃孚、麦格纳、大陆等零部件巨头；而在新能源汽车时代，中国品牌有望实现弯道超车，带动产业链协同成长，叠加中国速度和性价比优势，必将诞生领先全球的自主零部件巨头。新能源智能汽车需求驱动底盘线控化升级，传统燃油车的底盘系统由驱动、传动、转向、制动等组成，机械、液压零部件繁多，且结构复杂，无法满足新能源和自动驾驶对车辆操控性和主动安全的需求；而通过线束传输信号+电机直接驱动能实现对执行机构高效、精准的控制，底盘控制系统的智能化升级驱动线控转向、线控制动等线控系统的技术发展和应用。随着整车智能电子电气架构的集成化升级和应用，对于底盘系统集成化的要求越来越高，底盘域控制器将作为整车“小脑”，进行多执行系统的协同控制，底盘也将由子系统线控化向整个底盘全线控进化，线控底盘系统标准化、模块化，底盘运算控制集成化、协同化将成为重要发展趋势。通过深入的市场研究和调研数据分析，在未来3~5年线控底盘技术中，线控制动、转向是主机厂整车搭载应用量最大，市场规模增长最快的两项线控技术，这两者的发展优先级是线控制动先行，线控转向接力。新能源汽车加速渗透与智能网联技术快速发展趋势下，底盘领域正发生深刻变革。

3商用车底盘线控技术

3.1软硬融合

软件定义汽车是大势所趋。而这背后则是软硬件的充分融合和协作。“雷达和摄像头供应商之间的协作就是一个很好的案例。如果只是一味追求某一款‘大牌’雷达产品的性能参数指标，并不一定能解决问题。更重要的是从需求出发找到更适合的解决方案。将来也一定是软硬件协作的过程，而不是单打独斗。”关于软硬件协作，楚航科技CEO兼创始人楚詠焱还举了另一个生动的例子。“如果我们的雷达发生了一个小问题，只解决单个雷达硬件的问题可能要花比较多的成本，但如果与合作伙伴协同工作，我们工程师在后台系统写个算法打一个补丁就可以很轻松地解决了。”这几年，无论是主机厂还是零部件企业都在加大软件的投入，传统汽车零部件企业参股软件公司的新闻不断出现。软件在定义汽车，软件也在定义零部件。作为一家传统的传感器供应商，森萨塔科技分享了他们在软件方面的投入。写代码只是现在软件工程师工作的一部分，他们还需要分析需求、分解需求、定义需求等，对整个系统架构做设计，更多称之为系统工程师。

3.2机电混合向智能底盘过渡

底盘系统决定了汽车纵向、横向和垂向六个自由度的动态行为，是汽车能够运行起来的必要条件。广义上的定义，底盘系统的组成部件繁多，除了驱动、转向和制动系统等以外，还包含车身、离合器等部件；但如果仅站在六个自由度（纵向、横向和垂向）控制的角度，底盘系统囊括的子系统包括：驱动系统、制动系统、转向系统和悬架系统。而纵观底盘系统的发展历程，可以概况为三个时期：机械时期、机电混合时期、智能时期。从目前市场表现看，底盘系统还处于机电混合时期：传统的机械液压设计与单片机控制结合，在进一步减轻驾驶负荷的同时，通过软件控制辅助驾驶员进行更好地车辆控制，车辆的燃油经济性、安全性和舒适性都大大提高。在汽车电动化和智能化的浪潮下，传统动力升级为三电系统，底盘系统上传统的机械零部件得到精简，电控程度越来越高；与此同时，随着辅助驾驶系统（如ACC、AEB等