同驭汽车科技：智能底盘关键零部件的产业化之路

汽车底盘的发展经历了机械底盘，到机械底盘+电子控制系统，再到线控底盘的演进过程。

2023年11月17日，在2023第三届汽车智能底盘大会上，上海同驭汽车科技有限公司联合创始人徐国栋谈及上述三个时代的核心差异，坦言演化的过程是电子化参与率越来越高的过程。

电子化参与多意味着什么？徐国栋表示，在机械底盘时代，想要让汽车普及化，必须降低驾驶难度，于是底盘出现了电子控制系统，最显著的特征是电子稳定性控制系统ESC，电子化使得汽车得以普及；另外对于特殊路面，使用电子化的控制系统能够取得比人控制更好的效果。同驭科技坚持智能底盘关键零部件的平台研发，更加注重项目的量产落地；致力于为行业输送优质的技术和产品，助力汽车智能化的持续发展。

以下为演讲内容整理：

智能底盘发展历史研判

首先谈一谈同驭对于智能底盘发展历史的研判。汽车底盘部件大概经历了三个阶段，包括机械底盘、机械底盘+电子控制系统、再到现在逐步演化的线控底盘。这几个阶段的核心差异是什么？单从产品的名字可以发现，演化的过程是电子化参与率越来越高的过程。

电子化参与多意味着什么？

几年前同驭刚刚发展的时候，很多投资人问我：为什么底盘还需要做很多演化？在部分消费者或者终端消费者的眼里，汽车发展了很多年但底盘层面并没有太多演进。他们认为车能够开起来、能刹住、能转向，底盘的功能就实现了，为什么说底盘需要发展更多东西？这其实在于对底盘三个阶段的变化理解。

在机械底盘的理解里，所有汽车的控制都是依赖于人的。假设这些车在偏极限的工况下保持车辆处于稳定的运动状态，则需要驾驶员具备非常高超的驾驶技能，这样才能保障车辆在任何时间都处于相对安全的状态，比如漂移就是高超驾驶技术的体现。在传统机械底盘时代，驾驶员属于非常专业的人，而想要让汽车变成更普及化的产品，必须降低驾驶难度，于是在底盘上开始出现了一些电子控制系统。

最显著的特征是电子稳定控制系统ESC，这个产品让驾驶员可以在冬天、在冰面上平稳驾驶汽车，这之后汽车底盘才开始真正普及起来。

但是这种状态是无法满足未来我们对于自动驾驶需求的，原因在于这类产品无法长时间提供自动驾驶的辅助功能。现在，自动驾驶ACC、AEB等功能在实车上的应用场景越来越丰富，功能使用率已超过30%。在这样的场景下，传统类型产品无法提供足够安全可靠和足够寿命的制动、转向等方面的需求，所以需要往线控底盘的方向发展。

从机械底盘到电子控制系统，再到线控底盘的过程中，线控执行器的寿命和性能得到了非常明显的提升。另外，线控底盘开始实现和人的驾驶实现解耦。在机械底盘+电子控制系统的时间里，驾驶员操作方向盘的时候，方向盘的角度和轮子转向角度是有一定耦合关系的。假设驾驶员出现错误的操作，车辆往往会遇到无法挽回的错误情况。

对于高等级的线控底盘，为了应对高等级的自动驾驶需求，要保证底盘在一定程度上比普通的驾驶员更聪明，这就意味着规避驾驶员错误指令的输入。线控底盘对于驾驶员的操作和底盘控制之间的解耦变成非常关键的环节，比如线控转向系统需要把中间的管柱去掉，这在一定程度上保证即使驾驶员乱打方向，智能驾驶车辆、尤其是无人驾驶车辆仍然按照正确的轨迹行进。这可以朝着未来L4、L5的发展方向进行努力。

制动方面，对于特殊的路面，电子化控制系统能够取得比人控制效果更好的情况。即使是最专业的驾驶员——F1的驾驶员用脚踩的方式实现ABS，他的控制频率往往只能做到10-20赫兹，这也是非常高的。我们使用ABS最基础的电子控制的器件，已经做到100赫兹以上，控制效率是人远远不能达到的。线控底盘实现这样的解耦，是对于未来智能驾驶最重要的提升点。

除此之外，由于线控底盘还需要考虑自动驾驶的冗余场景和备份场景，所以往线控方向发展的执行器必须要有冗余备份的能力。现在，很多人提到制动讲Onebox+RBU，或者使用Tow-box方案实现冗余，都是在体现这一点。线控转向也会考虑类似的方案。

制动系统大概有这样三代产品：最早期有真空助力器，加入电子稳定控制之后，有了真空助力器和ESC的配合。这套产品可以实现的液压力的控制精度在5bar左右，控制性能不够理想。这个时候所有车辆依然能够做到较高的制动距离和控制水平，但无法满足自动驾驶的需求。5bar是什么概念？减速度控制过程中可能有正负0.5米每2次方秒的误差，在减速度控制中，尤其在倒车、APA这种类型的工况下会带来非常大的影响，要么是噪音问题，要么是减速度控制不好。

第二代是我们经常提到的Tow-box，也就是EHB+ESC的方案，或者One-box，把两个产品合在一起。对这种产品来说，制动控制精度做到1bar可以满足线控控制的应用场景，它的响应速度可以做到150毫秒以内，这对车辆来说有非常明显的线控制动性能的提升，车辆的安全性得到很好的保障。

最后是制动方面的EMB。前面两套方案依赖于液压实现制动的控制效果。这套控制下来最大的问题不是性能不够，而是由于有大量制动液，这就涉及到相关维护。相信很多车主有开车五六万公里需要换制动液的体验，这个体验相对不够好，而且制动液存在环保问题。由于EHB、ESC、One-box的产品是集中式的控制，对于四轮子的控制无法做到精准控制，单轮制动的特殊工况性能不够强，难以满足更高等级自动驾驶对于车辆矢量方面的控制要求，EMB产品则可以把这些缺陷弥补掉。

转向层面，经历了三类产品，首先是液压转向。最早期的产品没有用到电控助力，大家一般用液压阀的方式实现液压助力，这套产品在商用车上还有一定程度的使用。但由于这个产品没有电子化，也不具备线控能力，慢慢它被乘用车普及回了电动助力转向EPS的产品，控制的扭矩、线控的能力方面都有了很大提升。它的方向盘和车轮转向控制是有一定耦合性的。这个耦合性会带来一部分的安全冗余，同时也带来一部分驾驶员误操作的可能性，在这个层面为了进一步提升自动驾驶的能力，需要发展线控转向。这两张图片可以看到，EPS和SBW最大的差别是中间少了管柱，失去这根管柱后，在常规驾驶员行驶的模式下，人操作方向盘的时候有一个电机，这个电机模拟路感，实现转向力的驾驶反馈。

图源：演讲嘉宾素材

在车轮上也有电机控制车轮的转动，以实现上下的联动。这样的联动关系因为是通过电信号实现的，可以实现完全的解耦。通过这个解耦保证驾驶员出现一些误操作的时候，车轮可以给更好的反馈。还是可以举漂移的例子。很多专业的驾驶员知道，当方向盘打得过度、车辆出现明显的转向的时候，通过方向盘的反打，即车子往左边走、方向盘往右打，来保证车辆减轻转向不足的趋势，同时也仍然保持在向左转的状态，这就是漂移最明显的方向盘操作。

很多驾驶员不知道这个操作，如何让这部分人、包括让自动驾驶的系统意识到这种情况下车轮可以往另一个方向转？我们可以通过线控转向实现，方向盘由驾驶员往左打方向，产生了制动意图或者由ADAS的系统告诉转向系统，希望往左边转向。

由于当前的车辆路面、车速以及车辆稳定性的情况，把车轮的转动方向变成向右转，这样减少车辆转向不足的情况，通过这种方式保证车身姿态仍然处于稳定安全的状态，保障车辆稳定控制，稳定转向，达到驾驶员或者自动驾驶系统预期的转向效果。应用这种线控转向系统才能够真正的帮助未来自动驾驶系统去实现超越人能力的转向能力。

同驭汽车科技对智能底盘关键零部件的解决方案

同驭在底盘域方面积累了多年经验。同驭团队创始于2012年在同济大学汽车学院学术课题组，在学术层面上取得一些成果之后，我们认为未来一定是线控底盘的时代，所以同驭这帮小伙伴在2016年成立了公司，开始做我们的产品。

公司不辱使命，在2018年推出第一代小规格的EHB，实现量产效果。近年推出多款产品，包括今年还推出One-box iEHB产品等等，代表了同驭的发展过程。现在同驭的底盘产品包括图中的产品，在制动和踏板有4种产品，也就是作为制动助力器的存在。我们在这个产品上尝试集成了很多其他的控制器，包括EPB，这样就有了EHB和EPBi的产品。我们也做了One-box，通过EHB和ESC的集成实现了iEHB的方案。为了应对更未来高等级自动驾驶所需要的制动冗余情况，又在iEHB基础上减去了8个ABS电磁阀，实现了EHB-HD解耦式的制动产品。

图源：演讲嘉宾素材

依托于底盘行业的研究经验，在稳定性控制方面，我们推出了ABS和ESC产品。在转向控制方面，今年正式研发同驭的SBW产品。在EPB方面，其实EPB也算有趣的话题，早期同驭实际上不太想往EPB方向发展，但由于很多客户说要把行车制动能力延伸到驻车制动方面去，我们就一股脑把这几套EPB产品做下来。

EPB是相对有差异性的产品，最大的差异点就在于商用车和乘用车用到的电子驻车方案是不一样的，商用车往往用的是拉索式的，因为它的轮端制动器是鼓式制动器，无法利用电机在上面夹的方案实现EPB的控制，所以使用拉索EPB的方案会更合适。

对于乘用车来说，就可以考虑用MGU的方案，它的EPB需要控制器。在EPB控制过程中，我们又恰好赶上法规逐渐清晰化、明晰化的环境。对于EPB产品，既使对不需要高等级自动驾驶的车辆来说，也需要有备份冗余的能力，因此在这个产品上我们既做了低成本双控EPB的方案，也为了快速集成很多现有平台的车型，让车型增加冗余EPB功能，推出了BC-EPB产品，方便多款车型作快速的产品迭代。

详细讲一下电子液压制动系统。同驭在这方面积累了多年研发经验，最早的专利是从同济大学学术成果中汲取而来的，研发过程中我们掌握了非常多的核心技术，包括多种具有自主知识产权的构型方案，我们的高精度、快响应、高鲁棒性的液压力控制算法，包括电液复合制动、线控制动的控制算法，以及推出了适配于L3及以上的制动系统全冗余的方案。

在这些产品中，既可以做到EHB有制动的控制能力之外，也可以让它适当集成一部分的稳定性控制，实现低选ABS控制方式，能够保证车辆在ESC失效后依然有完整的制动能力，同时可以让ESC具有线控制动和稳定性控制方面的能力，这两套产品既可以用双电源，又可以用备份轮速来保证高等级自动驾驶制动功能需求。

对于这套方案来说，整个平台累计出货量超过30万台，是业内排名比较靠前的出货情况。我们基于这一套产品方案推出了One-Box，我们叫iEHB，这套产品集成了EHB、ESC和冗余式EPB、智能轮胎监控等功能模块，可实现高品质的基础制动、线控制动、线控驻车、稳定性控制等功能。

对于这一产品，我们还做了一件事情。在底盘域还没完全到来的情况下，我们在这个产品上留够了充足的算力冗余，这样能配合客户在这个产品上实现一定程度的底盘域控制。客户可以把车辆很多整车层面的算法全部放在这套控制器里，用这套控制器间接控制转向驱动等其他部件。

这样可以达到的效果是很多智能化的车型都喜欢谈OTA，希望通过OTA不断提升车辆的智能化水平。但是在OEM层面上，这个过程往往非常痛苦，原因在于每次更新OTA的时候都需要把所有供应商拉上，让大家一起联合开发、联合测试，最终实现新版本的功能，通过OTA的方式迭代出去。如果把这部分接管式功能全部放在iEHB里，可以实现在整车后续更新OTA时，只需更新iEHB和整车ADAS两套产品，就能使整车完整功能有显著提升，达到车辆快速实现OTA的效果，最后就能实现整个成品OTA快速化的效果，提高OEM的新功能推出效率。

同驭也有EMB方案，这一系统采用了双电源、双踏板输入，通过X型布置的方式实现冗余。在四个车轮上有四套单独的电控执行器，分别控制四个轮子。这样一来，就需要一个大脑控制四个轮子的制动器怎么刹车：有时只刹一个轮子，有时只刹左侧或者右侧轮子，有时四个轮子全要刹车，有时要做前轴和后轴的独立式制动。所以我们在中间放一个中央域控制器。这个中央域控制器可以是EMB单独子部件，也可以是后续提到的专用底盘域的控制器，这对我们的方案来说都可以支持。

图源：演讲嘉宾素材

总体来说，这套架构集成的冗余和高性能的考虑是在产品的核心参数方面，把这套产品做了很好的平台化。这样一套产品可以实现前轴最大60千牛，后轴最大30千牛夹紧力的控制要求，可以满足各类乘用车对于EMB制动系统的需求。

在转向方面，推出了SBW，包括上转方面的手感反馈执行器，和下转、前转向执行器的两套单元，这两套单元既可以支持两套产品都是我们供，也可以只供上端或下端，提供比较灵活的控制方式。

这一环节我们也呼吁业内朋友们，一起来做对中国底盘零部件发展更有意义的事情。在欧美国家做这类需要复杂软件耦合功能的事时，往往会推出比较官方或者比较标准化的标准来让大家使用相同的接口去进行开发，来避免整个行业出现研发资源浪费的情况。我们也非常希望能在SBW产品上，我们中国也能有类似于这样的方案或标准出来。

图源：演讲嘉宾素材

对于制动系统，相信在座朋友都听说过VDA305和VDA360这两套标准，实际上它就定义了在线控底盘执行器方面有核心的功能接口，为了保证这些部件有不同供应商做，能提供相同的功能性能，所以在接口层面做了很多通用化。

在线控转向方面，个人非常希望我们国内的Tier1一起做这些事情，提前把有关接口标准定义出来，让我们快速响应未来这些智能驾驶线控转向产品发展的方向需求，让中国人开始定义全球的线控转向有关标准。感兴趣的朋友可以在会后与我联系。

线控转向这套方案依赖于冗余架构的方案。冗余是指当上转或下转有电源或电机失效时，也要保证这套系统依然处于正常的工作状态。为此，电机选用了双绕组电机。我们的控制系统，不管是上转还是下转都会采用两套控制器同时控制，这样可以保证任何一部分出现了失效都能有完整备份的能力。

这套方案也可以实现很好的平台化控制效果。我们也做了非常多的平台化工作，保证了上转下转，上转用的是扭矩Tas传感器，下转用了齿条位移的传感器，只有传感器这个层面上有差异，其他都是可以平台化共用的，实现了很好的平台化效果，后期推广于客户时也能取得更好的实现效果。

在底盘域控方面，同驭推出了几款产品。目前来说同驭这套产品不仅仅是一套硬件，更多层面上是软件，我们希望这套软件可以集成在One-box或者比较强算力的控制器上，也可以支持我们自己的蒜贩。在同驭的认知来说，我们认为底盘域加一个控制器，它的成本依然会有上升。但底盘上很多部件对算力本身要求就很高，所以把这部分成本叠加到其他One-box、SBW控制器上，是完全有可能的。所以在这个层面上同驭会采用很开放的方式，与客户包括友商进行探讨，来保证这个产品在长远的发展方向上能实现落地。

图源：演讲嘉宾素材

对于这个产品本身，我们在硬件层面同样会做很多冗余的控制方式，在软件方面充分考虑了功能安全和信息安全的策略，同步保证底盘域控主控和辅控具有完整的控制能力，这样便能满足高等级自动驾驶带来的行业需求。

产业化之路——平台研发+项目落地

最后谈一下“产业化”这个词。个人认为“产业化”是个很光鲜亮丽的词，同驭在这几年也算实现了很多“光鲜亮丽”的小目标，包括完成了多轮连续融资，企业规模迅速得到了扩张。现在国内有三大研发基地，在产品开发和项目应用上也取得了很多成绩。在产品开发上，底盘上的线控产品均推出了我们的方案，在项目应用上完成了近200个车型匹配的成绩。这些成绩实际上是我们全体同驭筚路蓝缕的过程。

很多朋友做产业化的过程中，很多人尤其关注平台研发。对于同驭来说，实际上我们真正花了更多力气的还不是平台研发，而是后者的项目落地。虽然说底盘制动产品是特定的产品，按理来说，这些产品的需求有很明确的需求导向，假设平台研发足够好，项目落地应该是一件很轻松的事情。但结合同驭多年来自己的研发经验来看，实际上平台研发只是第一步，后者才是最难的事情。

为了应对不同客户的挑战以及各种类型项目落地需求，同驭在这方面花了非常多精力。首先，我们推出了一套快响应的研发标定流程，让各类产品都能基于这样的标定流程和标定概念进行推广落地，这样客户反馈能够得到非常好的体验。客户使用了我们的制动产品，使用完一个产品之后就能很方便了解后续产品是什么样的开发过程，双边可以建立起很好的沟通桥梁。在文档交互层面，我们做了很多通用化平台文档，这些文档很大程度上帮助我们客户理解我们为什么要这么研发我们的平台，在这个过程中我们也可以更好理解我们的客户为什么提出了和我们平台有很大区别的需求。

图源：演讲嘉宾素材

基于以上通用材料，我们能够与客户产生更优匹配，让我们的产品更加适合于所有客户，也包括适合于终端的消费者。在产线、软件、对手件接口层面，我们也做了很多解释型的工作。这里有一个有趣案例，我们以往做产品的接口时，往往按照固化思维直接开发，结果发现这样的接口对于不同的人理解上容易产生差异，这直接导致产品上表现出现问题。为了解决这些问题，我们进一步精简了接口的方案，让客户对这些产品有更好的理解，我们也能为200多个车型和客户服务好我们最终产品的效果。

2023年11月，上海嘉定也正式官宣了同驭即将在嘉定区安亭镇，同济大学周边部署我们同驭未来的全球总部，始于同济，长于同济，我们要回家了。

也欢迎各位朋友在后面有机会可以到我们总部参观，谢谢大家。

（以上内容来自上海同驭汽车科技有限公司联合创始人徐国栋于2023年11月16日-17日在第三届汽车智能底盘大会发表的《智能底盘关键零部件的产业化之路》主题演讲。）