通訊！探究適合商用車智能駕駛的線控制動系統

制動在自動駕駛里面起著舉足輕重的作用。無論智能駕駛系統做得有多好、冗余有多強，最終的車控還是需依靠縱向的執行單元。自動駕駛等級越高，對制動、轉向、動力系統的要求也將越嚴苛。

(資料圖片僅供參考)

2022年9月21日，由蓋世汽車主辦的2022第二屆商用車自動駕駛大會上，吉利新能源商用車研究院自動駕駛技術總監張奇提到，吉利商用車對線控制動進行研究并得出結論：目前的EBS系統只能實現機械回路間的冗余，當經歷制動系統的冗余、橫縱向控制系統之間的冗余、多協同冗余等階段后，最終將發展至集成化的線控底盤系統。

張奇 吉利新能源商用車研究院自動駕駛技術總監

以下為演講內容整理：

吉利商用車于2014年在新四化背景下成立，主打新能源品牌，具有重卡、輕卡、LCV、客車、皮卡五大產品線。

制動在自動駕駛中起著舉足輕重的作用，無論智能駕駛系統、ADAS系統做得有多好、冗余有多么強，最終還是需要縱向的執行單元來進行控制。隨著自動駕駛等級越高，對制動、轉向、動力系統的要求也會越來越高。今天我將從三個方面為大家分享適合商用車智能駕駛的線控制動系統。

商用車智能駕駛系統與制動系統的關系

目前國內商用車智能駕駛現行的強制性法規包括對FCW、LDWS、AEBS、LKA、BSD和DMS等系統的要求，其中制動有關系的是AEBS系統。

目前FCW在牽引車上的匹配量遠遠大于AEBS。法規要求整車總重大于12噸，最高車速大于90km/h的載貨車以及最高車速大于等于90km/h的牽引車必須配置AEBS系統。

AEBS法規也就是GB/T38186-2019沿用了ECE-R131一階段要求，JT/T1242-2019對AEB性能要求更加嚴格，并要求識別行人。對配置有AEBS的載貨車和牽引車，性能應滿足工信部GB/T38186-2019法規要求。商用車LKA法規目前也已經報批，并首先在營運客車上開始執行。

圖片來源：吉利

對目前主流的AEB法規1242、38186、R131法規進行對比，三部法規對運動目標、穿行的要求一致，對靜止目標、橫穿行人以及彎道性能的要求則不太一樣，1242法規的要求會更高。

1242法規對AEBS的定義為，AEB系統能實時檢測車輛前方行駛環境，在可能發生碰撞危險時自動啟動車輛的制動系統，使車輛減速，避免或減輕碰撞。可見，AEB系統的構成包括感知、融合及控制、執行部分。

AEB系統對執行系統性能的要求，對動力系統體現為限扭矩、退巡航。制動系統需要響應快，一旦ADAS系統發出減速請求，制動系統必須迅速相應；還有精度高，ADAS請求減速度，精度必須要達到10%-30%之間；減速大，AEB系統作為“保命系統”，在緊急情況下需要為車輛提供最大的減速度。

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支持AEB的商用車制動系統通常是ABS+ESC、EBS+ESC系統。ABS+ESC系統的牽引車裝車量較大，EBS+ESC隨著7258法規要求裝車量也將越來越多。將ABS和EBS系統對比來看，EBS的制動感覺、減速度控制、響應精度、響應時間都要優于ABS，EBS的成本則高于ABS。

商用車線控制動系統發展趨勢

接下來說一下商用車線控制動系統發展趨勢。從上世紀1980年開始，國際主流商用車制動系統供應商開始開發ABS系統，2000年左右逐漸完善，線控制動系統EBS系統則從1995年左右開始。在此過程中，以瑞立科密、萬安為代表的國內商用車制動系統供應商快速跟進，ABS及EBS均具有大批量的量產經驗。以瀚德萬安為代表的EMB電動制動系統，也開拓了商用車制動系統新的解決方案。

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商用車制動系統的發展方向，首先是集成化。這個圖左邊是我們之前做的ABS+ESC系統，右邊是馬上要量產的系統，將前橋模塊和校正閥都集成在了一起，實現高度集成化。

另一個方向是是電動化。漢德萬安的EMB已經從事相應開發數年，目前做了一些樣車，優點是無高壓空氣介質，減少制動系統零部件，另外實現了高度模塊化，且系統有冗余，包括供應鏈、通訊、執行都做了相關的冗余設計。

吉利商用車對線控制動技術的探索

圖片來源：吉利

吉利商用車基于車型項目對線控制動技術進行了相關的探索。這是商用車自動駕駛功能對制動系統特性的需求，上面部分是輔助駕駛、自動駕駛、高階自動駕駛的發展趨勢以及對應的功能。2020年左右，前碰撞預警、AEB、LKE、泊車輔助等功能都已經量產。到2023年，部分主機廠將實現高速智駕輔助、限速輔助、交通擁堵輔助。2025年高速公路的行駛、港口、固定線路的通勤，也會實現有條件的自動駕駛。2026年，HWP倉庫到倉庫、收費站到收費站以及列隊行駛將能實現量產。2027年，干線物流將逐漸覆蓋自動駕駛長尾效應，實現高度的或者完全的自動駕駛。

要實現這些功能，對線控制動系統也有要求。從部分自動駕駛開始需要線控制動來做執行系統，需要滿足ADAS相關的制動需求。當ADAS系統發展到有條件的自動駕駛后，制動系統就要達到全冗余的狀態，滿足全冗余的設計策略。

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EBS線控制動的冗余目前在車上常見為這樣的架構形式。架構分為前橋控制模塊、后橋控制模塊和EBS主控模塊，加上其他的ABS閥或管路，實現EBS的主要控制。目前在純駕駛員的駕駛情況下，能夠實現機械回路間的冗余。

再往下是制動系統的冗余，例如在主控模塊中對兩個運算處理器做通訊的冗余。有兩條干線，一條用CAN，一條用以太網，每家的策略不一樣。這也會作為EBS系統的冗余，如果EBS整個宕掉，最后EPB還是能接受ADAS系統的制動請求，把車安全地停下來。目前幾家主要的零部件供應商也正在研究這部分的冗余。

第三階段是橫縱向控制系統之間的功能冗余。例如當轉向機、電控液壓助力轉向失效，ADAS仍在工作，該如何讓車穩定地停下來？制動系統會作為一個備份方案來執行部分轉向的功能，比如通過單輪的制動實現緊急狀態下轉向的需求。

第四部分是多系統冗余。原先一個EBS控制器里面有兩套控制算法，兩個ECU在進行相應的控制，如果這個系統宕掉或EPB宕掉，備用的電控制動系統模塊和EBS會共用相同的輪速傳感器。在EBS主控模塊宕掉的情況下，備用電控制動系統還可以繼續接受ADAS的請求，來做縱向的減速度控制。

最終發展至比較集成的線控底盤系統，可能會將制動、轉向、動力等部分集合到一起形成大的域控，這樣在域間內可以做到更快捷的冗余控制，這是我們現在努力的方向。

基于冗余相關研究，吉利商用車也在走電動化和智能化革命的道路。通過電動化革命，我們打造了自己的電動汽車，輕卡、LCV等實現了純電化；相應地我們也有自己的純電動底盤。隨著智能化革命的發展，我們可能會打造出智能底盤，把制動、轉向、動力結合在一起，做更集成化的控制，打造更多的ADAS功能。通過電動化革命和智能化革命，吉利商用車已經把相應的生產線或車型融合到一起，實現了商用車的多維化。

總結一下，要實現完全的自動駕駛，還是需要各位同仁的大力支持。商用車自動駕駛道阻且長，讓我們共赴遠程。

（以上內容來自吉利新能源商用車研究院自動駕駛技術總監張奇于2022年9月21日由蓋世汽車主辦的2022第二屆商用車自動駕駛大會發表的《探究適合商用車智能駕駛的線控制動系統》主題演講。）