智能底盘技术路线图

智能底盘技术路线图 框架发布 张俊智清华大学 0 线控制动与底盘智能控制工作组 智能底盘及其基本要求 1 电控汽车电动汽车智能汽车 传统底盘 电动底盘智能底盘 2 智能底盘的定义 智能汽车 智能底盘 深度协同 智能悬架系统 线控转向系统 线控制动系统 动力系统 自动驾驶系统 座舱系统 3 智能底盘基本要求 4 •制动安全性 •行驶稳定性 •防侧翻性 •… 主动安全性能提升 •缓解T形避撞损失 •避免追尾后二次碰撞 •… 主动安全功能扩展 •安全切换 •功能不降级 •… 失效运行安全 5 •促进纵横垂动力学协同控制与智能驾驶的协同优化，全面提升驾乘舒适性 车控协同提升驾乘舒适体验 •基于FOTA对个性化驾乘数据收集与识别，通过人车交互与自学习迭代，提供符合乘员心理预期的驾乘体验 自迭代的个性化驾乘体验 •基于专业驾驶员行为数据分析，结合横纵向安全协同控制，提供专业驾驶服务、提升驾乘乐趣 数据驱动专业驾乘体验 6 执行部件能耗 传感部件能耗 域控计算平台能耗 7 总体目标与思路 8 装载自主品牌线控制动、线控转向的智能底盘在有行业影响力的企业实现批量应用； 智能底盘关键技术指标达到国际先进水平； 关键部件产业链实现自主可控。 2030年智能底盘产品一流、技术引领。 自主智能底盘和线控执行的整车和零部件企业初步形成品牌效应； 智能底盘总体达到国际先进，关键技术指标达到国际领先水平； 智能底盘形成完整的自主可控产业链； 培育有国际竞争力的企业。 2030年2025年 9 咨询组 李骏，张进华，李克强，余卓平，李开国，吴志新，侯福深，张旭明 研究目标 产业与总体目标 2025年阶段目标 2030年阶段目标 11 现状分析 产品分析 技术分析 能力分析 •国内外产品发展现状，国内外产品差距、现有产品水平与产品目标存在的差距 •关键技术未来发展前景和趋势、发展潜力和挑战，国内技术研发和储备情况 •创新型政策/法规/标准等配套措施的情况，创新团队、行动与机制的建立情况 路径选择与行动建议 技术路径 关键技术指标 具体创新行动计划 •2025年、2030年产品与技术的发展路径建议 •2025年、2030年关键技术指标发展趋势 •关键行动计划和时间表 研究内容 12 具体目标与技术路径 13 具体目标与技术路径 14 乘用车智能底盘目标 2025年 2030年 产品目标技术目标企业目标市场目标产业链目标 智能底盘实现平台化智能底盘实现模块化 •智能底盘系统的响应时间、精度、一致性、关键总成可靠性达到国际先进水平； •智能底盘X、Y方向动力学多目标协同控制、冗余设计、失效模式与安全机制实现域控，完成基于底盘域控制的电子电器架构设计； •关键、核心零部件、制造装备国产化，形成产业链。 •智能底盘系统的响应时间、精度、一致性、关键总成可靠性达到国际领先水平； •智能底盘X、Y方向动力学多目标协同控制、冗余设计、失效模式与安全机制实现域控，底盘域控制器可实现底盘基础控制功能上移，支持软件定义底盘、OTA升级等； •关键、核心零部件制造、测试装备与开发工具国产化，形成具有国际竞争力的产业生态； •实现智能底盘的平台化设计，实现智能底盘产品批量应用，•实现智能底盘的模块化设计，形成以底盘域控制为核心 关键技术指标达到国际领先水平。 的智能底盘技术体系，关键技术指标达到国际领先水平。 打造具一批有国际竞争力的企业。 智能底盘装配率90%，培育有国际竞争力的产品。中国方案的智能底盘在全球更加完善。 以底盘域控和新一代电气电子架构为特征的智能底盘产品实现批量应用；关键核心零部件自主可控。 具备自学习、自适应和主动控制、支持软硬分离的智能底盘实现量产应用并形成品牌效应；形成完全自主的产业链生态。 15 乘用车智能底盘路径 高度集成化轮端驱动构型（轮毂电机）、智能轮胎技术应用 单电机驱动、前后桥双电机驱动、三电机驱动、四电机驱动 前/后桥单电机驱动、前后桥双集中电机驱动 驱动构型 智能底盘1.0智能底盘2.0智能底盘3.0 线控制 动/转向 普及ESC、ebooster、EPS，具备 OTA功能 实现国产化多腔气囊和连续阻尼可变减震器的批量应用；产品达到批量装车水平。 电控悬架 支持OTA、底盘信号集中域控、执行器冗余备份、主干网络通信速率、网络安全、电气系统架构 底盘构型 空气弹簧在乘用车的批量应用；实现电控减震器关键零件国产化、标准化； ESC、ebooster、冗余EPS、RWS、DAS、IBS、RBU、EMB，支持OTA、底盘信号集中域控、执行器冗余备份 线控化程度 X、Y方向实现部分线控化和协同控制 X、Y、Z实现三方向线控化和协同控制 智能底盘具备主动控制、自适应、自学习能力 域控技术 驱制动一体化控制，域控制系统，智能驾驶统一接口； 实现底盘一体化域控，实现软件定义底盘；智能驾驶统一接口； 实现四轮驱动汽车底盘的高度集成控制（4WD+ESC+EPS+空气悬架），支持软件定义底盘、OTA升级等 普及以太网 高带宽、高速、严实时（≥100M，以太网）的车载总线技术 E/E架构 底盘控制关键技术 主动悬架国产化，产业链生态完善， 复杂动力学模型精确计算；高带宽、高速、严实时（100M左右，以太网）的车载总线技术，CANFDFlexRay； 电控系统功能安全 完善智能底盘功能安全设计流程，建立预期功能俺去设计分析流程；构建智能底盘信息安全防护体系； 实现功能安全与预期功能安全标准在智能底盘上的示范应用；实现信息防护体系落地实施； 全面实现功能安全标准和预期功能安全标准的应用；信息安全防护体系全面实施 16 具体目标与技术路径 17 商用车智能底盘目标 2025年 2030年 产品目标技术目标企业目标市场目标综合目标 •功能安全ASILD，AUTOSAR架构 •冗余架构满足整车需求 •底盘横纵融合协控 •安全性 •舒适性 •信息安全 •底盘健康管理 •底盘动态综合控制 •安全性 •舒适性 •节能性 •自主底盘系统供应商占据主导地位•扶植自主供应商，建立国际领导性品牌 影响力 •完成L3底盘及子系统量产，智能车占比提升至20%； •完成L3商用车底盘型谱搭建 •完成L3底盘整体测试及验收 •完成L4底盘及子系统量产，智能车占比提升至35%； •电动智能车L4底盘占比提升至10% •完成L4+商用车底盘型谱搭建 •完成L4+底盘整体测试及验收 18 商用车智能底盘路径 •冗余-底盘域控全功能备份 •底盘域控 •底盘子系统线控 •主动纵向控制 •主动横向控制 •主动垂向控制 •底盘运动综合协控 •系统健康预测管理 •冗余-底盘域控最小备份 •底盘域控 •底盘子系统线控 •主动纵向控制 •主动横向控制 •横、纵协同控制 •系统健康报警 •冗余-子系统冗余 •底盘分布式控制系统结构 •主动纵向控制 •主动横向控制 •系统健康报警 •无冗余 •底盘分布式控制系统结构 •主动纵向控制 满足L2满足L3满足L4满足L4+ 19 具体目标与技术路径 20 线控制动系统 人力真空助力电助力全电动 行车制动 真空助力+ESC TwoboxOnebox 高压蓄能+ESC EBS EMB 轮边/轮毂电机 驻车制动 拉线式手刹 EPB 21 线控制动系统目标 2025年 2030年 产品目标技术目标企业目标市场目标产业链目标 线控液压、气压制动产品满足L3级别自动驾驶安全需求；EMB完成样机研制 响应、精度、一致性、部件可靠性等性能达国际一流水平；电制动动力学控制、状态估计、传感等算法集成到域控 线控液压、气压产品满足L4安全需求和冗余要求；EMB批量应用；高电压线控产品完成研制 寿命、可靠性达到国际一流水平；算法集成到域控或中央控制，实现软硬分离 自主线控制动企业初步形成品牌效应培育有国际竞争力的线控制动企业 电液（onebox、twobox）、电气（EBS、ABS+ESC等）线控制动在电动及燃油高端车型实现批量应用 电助力线控制动系统在新能源车、智能汽车大规模应用 关键部件产业链实现自主可控完整的自主可控产业链 22 线控制动系统路径——系统冗余失效运行 •乘用车-装载液压线控 EIPB、backup和EPB多层次冗余系统（L4） •商用车-装载气压线控 IEBS、气压backup和EPB多层次冗余系统（L4） •乘用车-装载液压线控 液压线控、ESC和EPB多层次冗余系统（L3） •商用车-装载气压线控 IEBS、ABS和EPB多层次冗余系统（L3） 单纯机械 2025年2030年 机电结合 •EMB在商用车装载 摩擦制动、EMB分别在不同轴上组成冗余系统（L3） •EMB在商用车规模装载，在乘用车小规模装载 EMB、与EMB集成的摩擦backup、EPB组成冗余系统 （L4） •EMB在商用车规模装载，在乘用车小规模装载 轮毂电机、EMB、失电backup与EPB多层次冗余系统 （L4） •EMB在商用车装载 轮毂电机、EMB、EPB组成冗余系统（L3） 单纯电力 23 线控制动系统路径——智能算法多车协同 •乘用车-装载液压线控 城区郊区自动驾驶，极端路面多车协同制动性能一致（L4） •商用车-装载气压线控 开放道路高度自动驾驶，极端路面多车协同制动性能一致（L4） •乘用车-装载液压线控 高速公路自动驾驶，智能规划多车紧急制动行程（L3） •商用车-装载气压线控 专用道路高度自动驾驶，智能规划多车紧急制动行程 （L3） 单纯机械 2025年2030年 机电结合 •EMB在商用车装载 高速公路、专用道路高度自动驾驶，智能规划多车紧急制动行程（L3）。多车ABS自动协同制动。 •EMB在商用车规模装载，在乘用车小规模装载城区郊区、开放道路高度自动驾驶，极端路面多车协同制动性能一致（L4）。轮胎附着极限工况自动协同制动。 •EMB在商用车规模装载，在乘用车小规模装载开放道路高度自动驾驶，极端路面多车协同制动性能一致（L4）。轮胎附着极限工况自动协同制动。 •EMB在商用车装载 专用道路高度自动驾驶，智能规划多车紧急制动行程 （L3）。多车ABS自动协同制动。 单纯电力 24 线控制动系统路径——硬件兼容高精控制 •乘用车-装载液压线控 硬件可靠性和使用寿命达到国际一流水平。 •商用车-装载气压线控 硬件可靠性和使用寿命达到国际一流水平。 •乘用车-装载液压线控 电磁阀、主缸电机、传感器等硬件兼容，精度和响应速度等控制性能达到国际一流水平 •商用车-装载气压线控 ABS阀、桥继动阀等硬件兼容，精度和响应速度等控制性能达到国际一流水平 单纯机械 2025年2030年 •EMB在商用车规模装载，在乘用车小规模装载硬件可靠性和使用寿命达到量产应用水平，全工况精度和响应速度等达到国际一流水平。 •EMB在商用车装载 EMB电机等硬件兼容，耐热等基本性能达到量产应用水平。 机 电 结 合 •EMB在商用车规模装载，在乘用车小规模装载硬件可靠性、失电安全达到量产应用水平，全工况精度和响应速度等达到国际一流水平。 •EMB在商用车装载 EMB电机、轮毂电机等硬件兼容，耐热等基本性能达 到量产应用水平。 单 纯 电 力 25 线控制动系统路径——软硬分离分步实施 •乘用车-装载液压线控 由EPB冗余执行的ABS\ESC算法集成到域控制器 •商用车-装载气压线控 纵横垂车身动力学控制、智能化控制算法、冗余算法集成到到域控制器 •乘用车-装载液压线控 液压线控、EPB和ESC的上层容错控制算法，以及车辆状态参数估计算法集成到域控制器 •商用车-装载气压线控 横垂车身动力学控制、智能化控制算法集成到域控制器 单纯机械 2025年2030年 •EMB在商用车规模装载，在乘用车小规模装载纵横垂车身动力学控制、智能化控制算法、冗余算法集成到域控制器或