汽車底盤線控技術的案例
線控底盤技術：線控底盤是自動駕駛的必要條件，自動駕駛是線控底盤的充分條件
對于自動駕駛而言，需要結合實際存在的問題給出相應的解決方案，不斷協調線控底盤和控制器之間的交互問題，改進線控底盤技術，這無疑會大大促進線控底盤的技術。
無疑，線控底盤是自動駕駛的必要條件。
智能汽車的簡單系統架構
同樣，智能化、大數據網聯化給線控底盤發展帶來新的契機。
其一，智能汽車需要大量的、精確的底盤系統信號。而種類繁多的底盤傳感器，信號模式和處理方法各異，且大量傳感器信號匯入控制器對信號實時處理提出更高要求，因此亟需研究新型底盤域控制器，對多源傳感器信號實時處理、校驗與解算理論。
其二，智能汽車直接前饋預瞄控制需要精確的車輛模型，逼近真實車輛動力學狀態。而底盤車輛及輪胎動力學呈現復雜非線性特性，因此亟需深入研究車輛復雜動力學模型精確解算機制，促進智能汽車的動力學應用發展。
其三，智能汽車在復雜場景下需要精度的感知狀態，保證類駕駛員視角。因此亟需研究復雜交通場景下底盤動力學域控制對車輛動力學狀態的精確感知與預瞄技術，探索車輛運行動力學穩定邊界精確量化機制，消除高復雜、動態交通環境的不確定性。
無疑，自動駕駛是線控底盤的充分條件。
一覽：線控底盤概述
線控技術（X-By-Wire）源于飛機的控制系統，其將飛行員的操縱命令轉化成電信號通過控制器控制飛機飛行。
線控汽車采用同樣的控制方式，可利用傳感器感知駕駛人的駕駛意圖，并將其通過導線輸送給控制器，控制器控制執行機構工作，實現汽車的轉向、制動、驅動等功能，從而取代傳統汽車靠機械或液壓來傳遞操縱信號的控制方式。
線控底盤主要有五大系統，分別為線控轉向、線控制動、線控換擋、線控油門、線控懸掛。
展開 #汽車工程#盤點五種創新底盤控制技術設備，讓安全更有保障
由于汽車前后兩個主動穩定桿可以調節車身的側傾力矩的分配比例，從而可調節汽車的動力特性，提高了汽車安全性和機動性。
汽車底盤的線控技術
所謂線控就是用電子信號的傳送取代過去由機械、液壓或氣動的系統連接的部分，如換檔連桿、油門拉線、轉向器傳動機構、剎車油路等，它不僅是取代連接，而且包括操縱機構和操縱方式的變化，以及執行機構的電氣化，這將改變汽車的傳統結構。全面線控的實現將意味著汽車由機械到電子系統的轉變，線控技術要求網絡的實時性好、可靠性高，而且一些線控部分要求功能實現的冗余，以保證在一定的故障時仍可實現這個裝置的基本功能。就像現在的ABS和動力轉向一樣，在線路故障時仍具有剎車和轉向的基本功能，這就要求用線控的網絡數據傳輸速度高、時間特性好和可靠性高。
目前汽車底盤的線控技術包括線控換檔系統、制動系統(如電液制動系統EHB，電子機械制動系統EMB)、懸架系統、增壓系統、油門系統和轉向系統等。線控技術具有如下優點：無需使用液壓制動或其它任何液壓裝置，使汽車更為環保；減小了正面碰撞時的潛在危險性，并為汽車設計提供了更多空間；線控的靈活性使汽車設計、工程制造和生產過程中的成本大為降低，且降低了維護要求和車身重量。
汽車底盤集成化技術
現代汽車底盤電子控制系統正從最初單一控制發展到如今的多變量多目標綜合協調控制，這樣可以在硬件上共用傳感器、控制器件、線路，使零件數量減少，從而減少連接點，提高可靠性，在軟件上實現信息融合、集中控制，提高和擴展各自的單獨控制功能，其中主要包括ABS／ASR／ESP的集成化、ABS／ASR／ACC的集成化技術。
而目前在底盤技術中有幾個新的技術發展，未來會對增強汽車的安全發揮比較重大的影響。
展開 淺析自動駕駛線控底盤技術
自動駕駛的發展離不開毫米波雷達、激光雷達、車載攝像頭等硬件設備的道路信息搜集，也離不開深度學習、高精度地圖等軟件程序的道路規劃控制，而為了讓自動駕駛汽車能夠在道路正常、穩定地行駛，這就需要線控底盤技術的加持。線控底盤技術對于自動駕駛汽車，就像人的手和腳一樣，決定汽車是否可以正常行駛，作為執行向的硬件技術，線控底盤的發展將決定自動駕駛汽車的發展。
相對于由懸置系統、進排氣系統、傳動系統、燃油系統、排擋踏板系統、懸架系統、轉向系統、輪胎系統、制動系統等組成的傳統汽車底盤，線控底盤技術的組成主要為線控轉向、線控制動、線控油門、線控懸架等，所謂的線控，簡而言之就是采用電信號的形式來取代機械、液壓或氣動等形式的連接，從而不需要依賴駕駛員的力或者扭矩的輸入。
隨著汽車智能化發展，娛樂性的要求也不斷提高，一些游戲也開始植入汽車內，讓車主或駕駛員在閑暇時間增加樂趣，如很多賽車類游戲就已經在汽車上實現了搭載，主要通過方向盤操作方向，加速踏板及制動踏板控制速度，來控制游戲人物（車輛）的動作，如果還是采用傳統底盤的硬件連接技術，將會在操作方向盤的過程中影響輪胎的動作，不僅對輪胎有磨損，且由于輪胎與地面的阻力，也會影響游戲的游玩體驗。線控底盤技術就很好的解決了這個問題，在操控車輛時，線控底盤可以對通過方向盤、加速踏板、制動踏板的狀態信息進行采集，控制車輛的動作，在進行娛樂游戲時，可以將方向盤、加速踏板、制動踏板等數據信息僅使用到游戲上，從而保護輪胎的磨損，增加駕駛員的娛樂體驗。線控底盤的出現也讓汽車的控制脫離了硬件控制的局限性，讓信息的傳輸、執行的速度得到了更大的提升。對于自動駕駛系統來說，線控油門、線控轉向和線控制動這3個技術尤為重要。
展開 智能網聯汽車底盤線控技術解析
其中，“X”就像數學方程中的未知數，代表汽車中傳統上由機械或液壓控制的各個部件及相關的操作。
圖1 線控技術的基本原理圖
由于線控系統取消了傳統的氣動、液壓及機械連接，取而代之的是傳感器、控制單元及電磁執行機構，所以具有安全、響應快、維護費用低、安裝測試簡單快捷的優點。
智能網聯線控技術主要包括線控轉向技術、線控制動技術、線控驅動技術、線控換擋技術和線控懸架技術等。
展開 
智能網聯汽車底盤線控技術
線控技術認知
線控技術（X by Wire），是將駕駛員的操作動作經過傳感器轉變成電信號來實現傳遞控制，替代傳統機械系統或者液壓系統，并由電信號直接控制執行機構以實現控制目的，基本原理如圖5-1所示。
該技術源于美國國家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）1972年推出的線控飛行技術（Fly by Wire）的飛機。
其中，“X”就像數學方程中的未知數，代表汽車中傳統上由機械或液壓控制的各個部件及相關的操作。
圖1 線控技術的基本原理圖
由于線控系統取消了傳統的氣動、液壓及機械連接，取而代之的是傳感器、控制單元及電磁執行機構，所以具有安全、響應快、維護費用低、安裝測試簡單快捷的優點。
智能網聯線控技術主要包括線控轉向技術、線控制動技術、線控驅動技術、線控換擋技術和線控懸架技術等。
1、線控轉向系統認知
一、線控轉向系統簡介
線控轉向系統（Steering By Wire，SBW），是智能網聯汽車實現路徑跟蹤與避障避險必要的關鍵技術，為智能網聯汽車實現自主轉向提供了良好的硬件基礎，其性能直接影響主動安全與駕乘體驗。
線控轉向系統取消了傳統的機械式轉向裝置，轉向盤和轉向輪之間無機械連接，可以減輕車體重量，消除路面沖擊，具有減小噪聲和隔震等優點。
針對線控轉向系統的研究，國外起步相對較早。
著名汽車公司和汽車零部件廠家，如美國Delphi公司、天合TRW公司、日本三菱公司、德國博士公司、ZF公司、寶馬公司等都相繼在研制各自的SBW系統。
TRW公司最早提出用控制信號代替轉向盤和轉向輪之間的機械連接。
但受制于電子控制技術，直到20世紀90年代，線控轉向技術才有較大進展。
英菲尼迪的“Q50”成為第1款應用線控轉向技術的量產車型。
展開 解讀底盤線控的關鍵技術
作者 | Z
出品 | 焉知
知圈 | 進“域控制器群”請加微13636581676,備注域
隨著智能駕駛的發展和各路玩家的入局，作為執行層的核心技術，底盤線控化已經成為必然趨勢，自動駕駛的實現也必須基于線控化的底盤來實現。
圖1 線控底盤示意圖
但是要把線控的所有功能完全發揮，開發出純線控的底盤，還存在一些重點和難點問題，需要相關技術的支撐。本文我們將解讀當前線控底盤的關鍵技術和瓶頸所在。
故障診斷與容錯控制
汽車線控系統具有傳統機械或液壓系統所不具備的技術優勢。但它是一種復雜的高級電子系統，目前還沒有達到機械或液壓部件同等可靠的程度，并且故障失效模式也與傳統系統不一樣。那么如何在新的故障模式下進行有效的故障診斷，并保證在某些電子部件或軟件失效的情況下，系統具有容錯功能，能保證系統的轉向、制動等基本功能，是實現線控底盤的全面應用所必須解決的問題。
線控系統要能夠及時檢測到系統故障，確定故障源，并做出相應的容錯控制動作。容錯控制的含義是：當有一些部件出現故障或者失效的時候，他們在系統中的功能可以用系統中的其他部分來代替，使系統能繼續保持規定的性能，或者不喪失基本的功能，進一步實現故障系統的性能最優。
容錯控制的設計方法主要有硬件冗余方法和解析冗余方法兩種，硬件冗余方法就是通過對重要部件或者容易發生故障的部件提供備份，解析冗余方法主要是通過設計控制器的軟件來提高整個系統的冗余度。
在線控系統中，相對于ECU來說，傳感器和執行器更加容易發生故障，所以很多傳感器和執行機構之間都存在冗余備份。不過，雖然ECU的可靠度比較高，但ECU一旦出現故障，后果更加嚴重。
展開 解讀底盤線控的關鍵技術
作者 | Z
出品 | 焉知
知圈 | 進“域控制器群”請加微13636581676,備注域
隨著智能駕駛的發展和各路玩家的入局，作為執行層的核心技術，底盤線控化已經成為必然趨勢，自動駕駛的實現也必須基于線控化的底盤來實現。
圖1 線控底盤示意圖
但是要把線控的所有功能完全發揮，開發出純線控的底盤，還存在一些重點和難點問題，需要相關技術的支撐。本文我們將解讀當前線控底盤的關鍵技術和瓶頸所在。
故障診斷與容錯控制
汽車線控系統具有傳統機械或液壓系統所不具備的技術優勢。但它是一種復雜的高級電子系統，目前還沒有達到機械或液壓部件同等可靠的程度，并且故障失效模式也與傳統系統不一樣。那么如何在新的故障模式下進行有效的故障診斷，并保證在某些電子部件或軟件失效的情況下，系統具有容錯功能，能保證系統的轉向、制動等基本功能，是實現線控底盤的全面應用所必須解決的問題。
線控系統要能夠及時檢測到系統故障，確定故障源，并做出相應的容錯控制動作。容錯控制的含義是：當有一些部件出現故障或者失效的時候，他們在系統中的功能可以用系統中的其他部分來代替，使系統能繼續保持規定的性能，或者不喪失基本的功能，進一步實現故障系統的性能最優。
容錯控制的設計方法主要有硬件冗余方法和解析冗余方法兩種，硬件冗余方法就是通過對重要部件或者容易發生故障的部件提供備份，解析冗余方法主要是通過設計控制器的軟件來提高整個系統的冗余度。
在線控系統中，相對于ECU來說，傳感器和執行器更加容易發生故障，所以很多傳感器和執行機構之間都存在冗余備份。不過，雖然ECU的可靠度比較高，但ECU一旦出現故障，后果更加嚴重。
展開 長城汽車的智慧線控底盤牛在哪里？
智能駕駛無疑是如今智能汽車主要的發展目標之一。而實現高階的智能駕駛能力，需要車輛更智能、響應更快、控制精度更高。
那么，這就要求汽車必須能更快速，準確的接受中央控制單元的電信號傳輸，獨立完成。比如轉向、制動、換擋......等等動作。
但是，傳統底盤，比如制動，需要傳統液壓系統，速度慢、精度低，且復雜成本高，很難實現更高階的智能駕駛。長城汽車推出的智慧線控底盤則改變了這一切。
智慧線控底盤
據介紹，長城汽車智慧線控底盤歷時兩年打造，在今年6月份，長城汽車智慧線控底盤迎來全球首次發布。
長城智慧線控底盤從設計之初，
就以L4級及以上自動駕駛的目標來搭建技術平臺，依托全新電子電氣架構，
從電子機械線控制動、轉向器、電機、模擬器、控制器等核心硬件到包括整個軟件系統，全部由長城自主完成設計，擁有全部自主知識產權。
據悉，到2025年，長城汽車高階自動駕駛前裝滲透率將達到40%。
目前，圍繞長城智慧線控底盤核心技術，長城汽車已申請專利100余項。
該技術將于2023年正式投入商業應用。
下面，我們就來具體看看：長城汽車智慧線控底盤，到底強在哪兒？
人車完全解耦
“傳統底盤離不開人的操作，它就像提線木偶一樣，拽一下抬腿，轉一下動胳膊。而線控底盤則是依靠中央處理器，會利用傳感器結合路面情況做整個協調。”
展開 解讀底盤線控的關鍵技術
隨著智能駕駛的發展和各路玩家的入局，作為執行層的核心技術，底盤線控化已經成為必然趨勢，自動駕駛的實現也必須基于線控化的底盤來實現。
圖1 線控底盤示意圖
但是要把線控的所有功能完全發揮，開發出純線控的底盤，還存在一些重點和難點問題，需要相關技術的支撐。本文我們將解讀當前線控底盤的關鍵技術和瓶頸所在。
故障診斷與容錯控制
汽車線控系統具有傳統機械或液壓系統所不具備的技術優勢。但它是一種復雜的高級電子系統，目前還沒有達到機械或液壓部件同等可靠的程度，并且故障失效模式也與傳統系統不一樣。那么如何在新的故障模式下進行有效的故障診斷，并保證在某些電子部件或軟件失效的情況下，系統具有容錯功能，能保證系統的轉向、制動等基本功能，是實現線控底盤的全面應用所必須解決的問題。
線控系統要能夠及時檢測到系統故障，確定故障源，并做出相應的容錯控制動作。容錯控制的含義是：當有一些部件出現故障或者失效的時候，他們在系統中的功能可以用系統中的其他部分來代替，使系統能繼續保持規定的性能，或者不喪失基本的功能，進一步實現故障系統的性能最優。
容錯控制的設計方法主要有硬件冗余方法和解析冗余方法兩種，硬件冗余方法就是通過對重要部件或者容易發生故障的部件提供備份，解析冗余方法主要是通過設計控制器的軟件來提高整個系統的冗余度。
在線控系統中，相對于ECU來說，傳感器和執行器更加容易發生故障，所以很多傳感器和執行機構之間都存在冗余備份。不過，雖然ECU的可靠度比較高，但ECU一旦出現故障，后果更加嚴重。因為傳感器和執行器故障后，系統還可能保持部分工作，而一旦ECU出現故障，系統就會處于完全癱瘓狀態，失去所有功能。
但是，硬件冗余存在成本高的問題，這也是線控技術目前發展的一大瓶頸。
展開 研判：基于線控底盤的比亞迪自動駕駛超級電動卡車技術狀態
采用600伏電壓平臺的磷酸鐵鋰動力電池系統、線控底盤技術（電液一體化線控轉向系統）以及兼容第三方提供的環境感知上裝（5G同步通訊+激光雷達（選裝）+毫米波雷達（標配）+多通道視頻采集系統）的自動駕駛超級電動卡車，可以被認為是比亞迪制造最具技術含量新能源車型。
然而，從這臺適用于港口牽引作業的自動駕駛超級電動卡車展現的技術狀態，可以一窺比亞迪無人駕駛技術技術、線控底盤技術以及大功率快充技術發展方向。
1、線控底盤技術方案：
需要特別注意的是（1），比亞迪自動駕駛超級電動卡車引入了自行研發的線控底盤技術，具備線性加速、線性制動和高精度線性轉向功能。而線控底盤技術的標配，理論上可以根據客戶需求，安裝由任意第三方開發的自動駕駛、5G同步遙控環境感知上裝模塊的能力。
2021年晚些時候，比亞迪乘用車發布e平臺 3.0架構。e平臺 3.0架構相對此前平臺方案，最大的進化就是集成了自行研電液一體化制動系統和高精度全電轉向系統。基于e平臺 3.0架構的OCEAN-X，將成為行業首款標配800伏電壓平臺+線控底盤技術+全時電四驅的超級電動汽車。
新能源情報分析網評測組注意到，比亞迪乘用車和商用車雖然分為兩個部門，但是諸如BMS、水冷板控制模組、磷酸鐵鋰電池系統、BC系列電動空調壓縮機以及諸如電子水泵等附屬分系統，都可以互換使用。可以互換的硬件，不僅分攤研發風險、降低研發成本，最大程度增加終端市場可靠性驗證強度。
比亞迪乘用車目前主推e平臺 3.0架構，比亞迪商用車則以自動駕駛超級電動卡車為藍本，都采用自研線控底盤為載具，兼容包括第三方提供的環境感知上裝的策略。
展開 集度汽車：高精度駕駛模擬技術加速電控底盤性能開發 | 蓋世汽車2021中國汽車智能底盤大會
由蓋世汽車主辦的2021中國汽車智能底盤大會將于11月18-19日在上海汽車城瑞立酒店舉辦。
嘉賓信息
舒進 博士
集度汽車整車集成總監
舒進女士畢業于北京理工大學車輛工程專業，工學博士
從業17年，主要從事車輛性能開發，底盤及整車架構開發，電控懸架及轉向系統開發，智能底盤相關產品研發等；
負責過上汽通用多個自主車型及整車架構的整車動力學性能及底盤架構開發；獲得多項上汽集團及中國汽車工業科學技術獎等重要獎項，并有多個專利及論文發表。
展開 
淺談線控底盤發展歷史及發展趨勢
作為自動駕駛汽車控制單元，線控底盤包括線控轉向、線控制動、線控驅動、線控懸架，其中轉向和制動則是面向自動駕駛執行端方向最核心的產品，線控制動技術難度最高，而線控驅動、線控懸架的技術相對成熟，但最關鍵的轉向和制動系統當前適用于L4級以上自動駕駛的穩定的量產產品還較少。
當前全球范圍內較為領先的線控底盤零部件供應商——博世、采埃孚、大陸等跨國公司從20世紀90年代末開始研發，在底盤控制領域具有豐富的技術積累和供應經驗。線控底盤作為自動駕駛汽車的核心零部件，綜合了軟件、硬件以及機械的能力，具有較高的技術門檻。
但令人欣喜的是，近年來隨著國內自動駕駛技術的快速進步，線控底盤技術迭代的驅動力也在增多。同時國內自動駕駛量產車型日益增多，新能源汽車自主化替代已成為行業趨勢，這為國內相關零部件企業的線控底盤自主研發帶來了很大的機遇。而突破線控底盤技術自主開發的困境，是汽車智能化和電動化變革的重中之重。
未來在市場與政策的持續調節下，智能汽車將持續在市場中發酵。根據工信部的推測，我國汽車產量在2025年保守估計將達到2700萬輛左右，可以肯定，整車線控底盤的滲透率將呈現幾何式增長趨勢，行業前景廣闊。
展開 自動駕駛線控底盤駕乘性分析及測試評價
來源 |
燃云汽車
知圈 |
進“激光雷達社群”請加微信13636581676，備注激光
汽車底盤智能化技術
來源：汽車測試網
導讀：底盤是汽車動力、制動、轉向以及車身等執行部件和機械構件的承載部分，底盤電子化的水平，也是汽車先進水平和智能化的標志，尤其對ADAS及智能駕駛技術的發展息息相關。本文摘取自梁濤年博士的一篇關于底盤智能化技術的分享報告。
梁濤年博士，2011年博士畢業于西安電子科技大學機電工程學院，2015年博士后畢業于哈爾濱工業大學電氣工程專業。從2004年開始在西安正昌電子從事ABS系統的研發和軟件設計等工作，2014年在陜汽集團作為汽車電子及底盤穩定控制專家從事ADAS系統的研發，2016年在浙江亞太從事智能駕駛方面的研發工作。
正文
我今天主要有三個方面的問題和大家分享，第一個是汽車電子底盤控制技術，第二個是底盤線控技術，第三個是智能化底盤及關鍵技術。
制動控制主要有底盤方面的ABS、ASR、EBD、EPB以及電子穩定系統（ESC/ESP），還有集成制動系統像目前的博世的iBooster，亞太的IBS等。
展開 智能底盤技術(2) | 汽車制動系統的發展概述
博世ESP的誕生是汽車發展史上劃時代的產品，1995年ESP系統實現批量生產，并首次應用在奔馳S級轎車上。后面其他廠家也陸續推出類似產品但是無法繼續使用ESP這個簡稱，因此命名五花八門，不過都統稱為電子穩定性控制系統ESC（Electric Stability Controller）。研究表明，VDC功能可以減少80%由側滑引起的交通事故，并將嚴重車禍的數量減少50%。因此繼承了VDC功能的ESC被多家世界著名汽車廠商和研究機構稱之為“能拯救生命的ESC”。
VDC控制系統的關鍵組成部分
1.3. 線控制動時期
線控技術源于飛機控制系統，它將飛機駕駛員的操縱命令轉換成電信號，通過電纜直接傳輸到自主式舵機。線控技術最大的優勢是響應精準迅速，但是缺點是對大量的電子電氣部件替代了傳統的機械部件，可靠性受到挑戰，需要相對高昂的成本來降低線控系統的故障率。也正是基于這一點，雖然汽車行業早在20年代末就對線控技術的應用進行了探索，但是沒有大規模量產。
新能源汽車尤其是純電動汽車的發展給線控技術在汽車上的普及帶來了轉機。由于發動機被電機代替，依賴發動機產生真空源的真空助力器的使用受到了限制。另一方面，由于驅動電池的存在，傳統的制動系統通過摩擦將動能轉化為熱能消耗掉的方式顯得很不節能，制動系統需要探索將動能轉化成化學能存儲于電池中以便對能源進行循環利用的方式。
在這樣的趨勢之下，作為底盤線控技術的全球領先企業，德國博世經過深入的研究開發，推出了新一代制動助力產品：智能助力器iBooster 。
展開 