给汽车安上一颗聪明的“小脑”

新手上路，面对窄路贴边、原地掉头等高难度的场景，或许会不知所措？别担心，你的车会自动“一把过”；城市拥堵路段开开停停，汽车会自动调节（减震器，同时控制电门开度或刹车力度进行配合），不再发生起步抬头和刹车点头等不良体验；前方道路急弯，车比你更早感知，转向、制动、悬架等协同起来，以减少转弯半径，过弯更安全、舒适……

如果把智能汽车比作一个人，那么汽车也需要一颗聪明的“小脑”，即整车中央协调运动控制器（VMC）来支配全身运动。智能底盘的“小脑”接到中央计算决策单元“大脑”指令后也不是简单执行，而是综合考虑目前的应用场景，在保证车辆安全的基础上，优化操控性能、乘坐舒适性后，才将指令具体分发给转向、制动、悬架，最终实现X、Y、Z方向6个自由度协同控制，“肌肉”与“器官”可谓完美配合。

未来三年，上汽将致力于打造全新“科技生命体”，包括“智慧的脑”“敏捷的身”和“强劲的心”。其中，“敏捷的身”在“整车中央协调运动控制器（VMC）技术”上率先实现突破，让车辆在不同驾驶模式和各种路况始终保持车身稳定。据悉，VMC将于明年首先运用于新款智己汽车。目前，上汽的这项人、车、环境一体化智能解决方案正进行研发测试验证。

线控底盘或是智能汽车最后一块“拼图”

在新的电子架构中，汽车执行系统也在发生变革。从传统底盘到电动底盘，再到智能底盘，汽车底盘正迎来崭新的变革。

车辆控制无非就是对车辆以制动为代表的纵向控制、以转向为代表的横向控制，以及以上下为代表的悬挂控制，对应汽车运动的前后、左右、上下六个自由度。为满足自动驾驶更快响应速度、更高控制精度的严格要求，智能底盘需要线控化的制动、转向和悬架等部件，智能底盘也成为线控底盘。

线控底盘系统将驾驶员的操作命令通过电子控制器传输给执行机构，替代来自方向盘、踏板等传统机械结构的连接和执行动作，因而具备了高精度、高安全性、高响应速度等优势。通过数字信号对底盘进行控制，可实现控制系统和执行系统的机械解耦。线控底盘不仅可以满足更高级别自动驾驶的要求，还将丰富智能座舱的想象空间，给乘员带来更安全、更舒适的驾乘体验。

线控底盘主要包括线控制动、线控转向，以及悬架系统三大核心部件。其中，线控制动既能满足自动驾驶响应迅速的要求，又能满足新能源汽车能量回收、增加续航里程的刚性需求，市场渗透率正在快速提升。

线控转向在智能驾驶阶段是一个刚性需求，正在逐步兴起，目前处在研发验证和刚刚搭载上车阶段，也将成为今后几年的技术热点。未来10年，线控转向的渗透率或将达到50%。

从今年开始，空气悬架系统随着部分车型的搭载上市，市场热度也是一度攀升。

从现实情况来看，随着智能电动汽车加速配置智能线控系统，以提高品牌车型竞争力，到2025年，国内智能底盘市场规模有望快速扩张，预计可达到500亿元以上。其中，线控制动的技术储备相对成熟，2022-2025年，市场有望以34%的年复合增速增长；未来4-5年内，其装配率提升将为智能底盘市场提供核心增量，而线控转向、空气悬架有望在2025年进入前装导入期。

跨域融合 灵活部署

从技术角度来看，目前汽车的各个系统有融合发展趋势，比如智能座舱、智能驾驶正在跨域驾舱融合。博世底盘控制系统中国区总裁张颖表示，相比传统的底盘控制各零部件相对独立地进行纵向、横向和垂向的车辆动态控制，VMC可将以前基本上“只管自己”的底盘顺应潮流，由单系统跨域融合成多系统，集成传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统等功能，底盘开发垂直整合能力获得大幅提升，而且两两组合，可灵活部署。

转向和制动融合。如果在冰雪路面过弯，对于普通司机而言，要急打方向盘或者大幅纠偏是非常困难的。当线控转向和制动可以结合起来，协调控制线控转向的转向轮角度和制动控制器，制动和线控转向执行器形如一体，普通司机能借助技术创新实现转向，不必担心转向过度或者转向不足，不需要纠偏就能成功避障，轻易地顺畅过弯。

制动和悬架融合。悬架系统既要满足舒适性的要求，又要兼顾操纵稳定性的要求。舒适性也和制动系统有关，如果刹车过急，就会出现制动点头、操纵不稳等现象。舒适制动功能让你秒变“老司机”。通过系统精确的软件控制，在车辆停稳之前一瞬间平滑地卸掉一部分制动压力，能大大缓解车辆点头，同时又能保证车辆非常安全地停下来。

制动和动力系统融合。汽车在冰雪等光滑路面起步时，驱动轮有可能打滑，还会使方向失控，从而出现危险。将驱动扭矩矢量控制和制动控制相互结合，通过对车轴或车轮扭矩进行最佳分配，充分挖掘车辆加速潜能，发挥弯道极限，优化动态响应。

VMC和ADAS融合。为了满足NAD 自动驾驶场景中更丰富的功能体验，底盘需要为自动驾驶系统、座舱系统、动力系统提供承载平台。在NAD自动驾驶场景中，VMC可以融合控制四驱分配、线控制动、可变悬架等功能，最大程度提升车辆的动态性能，同时支持高级别自动驾驶场景，通过FOTA升级，可以灵活升级、快速迭代。

安全与舒适 鱼和熊掌兼得

作为安全件，智能底盘有最高的功能安全等级要求。如果高阶自动驾驶系统来临，冗余制动、失效安全将成为重中之重。

当智能汽车发展到L3级以上，在驾驶过程中有一部分时间，驾驶员将不再操纵汽车，驾驶的主体责任从驾驶员转变到系统本身，这对整个底盘的性能、安全性带来了极大挑战。对于线控底盘，最重要的要求是安全和冗余，冗余在本质上也是安全。VMC有两套独立执行器的备份方案，当主控制器失效的时候，由冗余控制器进行接管，能够系统性地降低关键功能失效的风险。

智能底盘分为两个重要的部分：一是底盘执行部分，实现X、Y、Z方向协同控制，以及协同的线控优化；二是底盘域控系统，在强硬件、高性能的底盘优势基础上，进一步通过体验驱动，实现底盘的整个域融合控制、快速迭代。

随着集中式电子电气架构的发展和进化，底盘控制将提升为“域”的概念。结合底盘硬件系统，智能底盘域控制器可以对底盘舒适性、操控性进行全面设计和调校。

VMC可以统一调整控制空气弹簧高度、减振器阻尼、电子驻车等功能。控制器通过传感器接收到的信号检测车辆状态，根据算法或控制策略决定最优参数指令，调节弹簧刚度和减振器的阻尼状态，增加对俯仰和侧倾的矫正，以增强对车身的控制。例如，当驾车行驶在路况不佳的野外，突遇前方凸起障碍物，VMC系统会“指挥”空气弹簧抬高车身高度，同时调节电控减震器使车辆平顺。面对颠簸的路面，系统还会以补偿制动来缓解抖动。

通过VMC的加持，经历了关键部件的调校后，每一辆车实现了舒适与操控相互结合，并根据路况和用户驾驶习惯，开发运动、舒适、节能等各种驾驶模式，满足用户的个性化需求。同时，VMC依靠不断收集与识别用户的个性化驾乘数据，通过人车交互与自我学习迭代，提供符合用户心理预期的驾乘体验。