商用车智能底盘技术路线图总结
一、商用车智能底盘技术路线图编制背景
1.1 商用车用户变化趋势
- 用户需求逐步向利润、安全及人员工作环境提升。
- 大客户在技术发展中有显著引导作用,推动商用车向智能化方向演进。
1.2 商用车传统底盘发展
- 传统底盘在整车成本、能耗、安全等方面已难以取得重大突破。
- 技术发展主要体现在轻量化、低能耗、电控化等方面。
1.3 商用车底盘法规发展
- 国家法规推动辅助驾驶功能在底盘产品中的落地。
- 国内辅助驾驶法规实施进度及指标要求已追平甚至超越欧洲。
1.4 商用车底盘产业现状
- 国际供应商:已形成完整的底盘产品解决方案,涵盖驱动、制动、转向、悬挂等系统。
- 国内供应商:尚处于发展阶段,产品性能和覆盖范围与国际仍有差距。
- 主要企业包括:WABCO、采埃孚、克诺尔、日立、瑞立集团、世宝股份、万安科技等。
1.5 商用车底盘的挑战及机遇
- 挑战:
- 传统底盘难以满足大客户需求。
- 国内供应商缺乏整合能力,难以提供完整的底盘解决方案。
- 机遇:
- 底盘向“智能、网联、新能源”三合一转变,缩小国内外差距。
- 通过编制技术路线图,整合行业资源,明确技术目标与路径。
二、商用车智能底盘技术路线图说明
2.1 工作思路
- 路线图由整车厂、高校、供应商联合编制。
- 合理分工,经过多轮讨论,形成智能底盘技术路线框架草稿。
2.2 编制范畴
- 聚焦于满足GB12676及GB17675标准的商用车底盘。
- 不展开底盘驱动技术,集中于制动、转向、悬挂、电控系统等。
2.3 编制内容
- 包括新一代E/E架构、高冗余电驱动、高冗余电控制动、高冗余电控转向、半主动/主动悬挂、高性能集成轮端总成等。
- 涵盖功能安全、信息安全、预期功能安全等关键指标。
2.4 智能底盘构型
- 制动系统:
- 2025年:以冗余EBS为主。
- 2030年:增加全冗余EMB。
- 转向系统:
- 2025年:电液转向、电控全液压转向。
- 2030年:增加全冗余、大速比转向。
2.5 运营场景及特性
| 场景 |
工况 |
特性说明 |
| 封闭场景 |
港口、园区、矿区 |
结构化道路、低速、无人;具备自主行驶、自动化调度、避障等功能;可接受外部控制请求 |
| 开放场景 |
公路干线、高速、城配 |
专用道路、高速、人车混流;单车感知、决策、执行要求高;故障时需自主采取安全措施 |
2.6 总体目标
| 项目 |
2025年目标 |
2030年目标 |
| 产品目标 |
覆盖低速、封闭场景实现部分无人驾驶,TCO降低10% |
覆盖高速、开放场景实现高度无人驾驶,TCO降低40% |
| 技术目标 |
分布式控制、多传感器横纵融合、单点故障失效功能降级、软硬件分离 |
底盘域控、横纵垂融合、单点故障失效全功能冗余、OTA支持 |
| 企业目标 |
智能底盘中,自主品牌核心部件及子系统占据主导地位 |
自主供应商具备国际领导性品牌影响力 |
| 市场目标 |
匹配智能底盘的整车市场占有率30% |
匹配智能底盘的整车市场占有率60% |
| 产业链目标 |
形成自主可控的关键部件及核心子系统产业链 |
形成完整的自主产业链 |
2.7 技术路径
| 智能等级 |
技术特征 |
| L2 |
分布式控制架构、横纵独立控制、可接受外部控制请求、电控系统与驾驶员冗余、失效退出电控系统 |
| L3 |
分布式控制架构、横纵融合控制、CANFD、控制、电源、通讯双备份、失效功能降级、功能安全ASIL D |
| L4 |
底盘域控架构、横纵垂融合控制、感知决策执行、以太网、系统失效功能降级、功能安全ASIL D、OTA |
| L4+ |
域融合控制、横纵垂融合控制、感知决策执行、以太网、失效全功能、功能安全ASIL D、OTA |
2.8 核心技术指标
| 指标维度 |
指标名称 |
单位 |
指标说明 |
| 安全 |
智能底盘域故障FITTI需求 |
- |
- |
|
智能底盘域控制器功能安全等级 |
- |
- |
|
智能底盘预期功能安全 |
- |
- |
|
故障进入紧急模式时间 |
s |
- |
|
μ-split降低刹车距离 |
m |
- |
|
避免过度/不足转向程度 |
- |
- |
|
AES和AEB工况占比 |
% |
- |
|
驻车冗余需求 |
- |
- |
|
AEB制动最大降速 |
km/h |
- |
|
AEB制动持续时间 |
s |
- |
|
AEB制动最大减速度 |
m/s² |
- |
|
EPB动态减速度 |
m/s² |
- |
|
EPB抱死时间 |
s |
- |
|
网络通信安全 |
- |
- |
| 低碳 |
集成化底盘电驱动部件功率 |
kW |
- |
|
制动能量回收率 |
% |
- |
| 体验 |
μ-split减少驾驶员干预度 |
- |
- |
|
整车100km/h-0制动距离 |
m |
- |
|
整车0-100km/h加速时间 |
s |
- |
|
蛇形试验车速 |
km/h |
- |
|
过减速带垂向加速度均方根 |
- |
- |
|
踏板感(上下边界) |
N |
- |
|
整车布局自由度增加 |
- |
- |
|
驻车响应时间 |
s |
- |
2.9 控制技术关注点
-
关注点1:底盘动力学参数精准估计
- 多传感器信号处理与校验。
- 车车协同及车路协同。
- 工况、路况主动预判。
- 底盘状态精准预估。
-
关注点2:底盘动力学综合协同控制
- 横、纵融合及横、纵、垂融合控制。
- 主、挂车一致控制。
- 提升安全性与舒适性。
2.10 失效模式与安全机制
| 场景 |
失效模式 |
安全机制 |
| 封闭场景 |
避免单点故障功能失效 |
失效功能降级,可保持远程操控 |
| 开放场景 |
避免单点故障功能失效 |
失效全功能,电控系统退出后仍具备随动控制功能 |
| 失效模式 |
功能降级机制 |
| 故障行驶 |
降速接管、本车道自动停车 |
| EBS故障 |
● |
| EPS故障 |
● |
| TCU故障 |
● |
三、后续工作
3.1 需深化讨论议题
- 扩大行业征求意见范围,持续沟通。
- 重点围绕底盘系统及部件健康管理,包括:
- 虚拟传感器
- 预见性维护保养
- 智能、自动诊断系统
- 基于大数据的预测算法
- 轮端监测(Wheel End Monitoring)
3.2 路线图实施路径
- 通过集中计算、区域控制提升系统性能。
- 推动软硬件解耦、硬件即插即用,实现模块化与可扩展性。
四、总结
商用车智能底盘技术路线图旨在推动行业向“智能、网联、新能源”方向发展,应对用户需求升级与法规要求提升的双重挑战。通过技术路径的明确与资源的整合,提升国内供应商的技术水平与市场竞争力。未来将聚焦于高冗余控制架构、多传感器融合、OTA升级及底盘健康管理,实现从L2到L4+的智能驾驶等级全覆盖。目标是到2030年,智能底盘在整车市场占有率达60%,形成完整的自主产业链。