【环球热闻】探究适合商用车智能驾驶的线控制动系统

制动在自动驾驶里面起着举足轻重的作用。无论智能驾驶系统做得有多好、冗余有多强，最终的车控还是需依靠纵向的执行单元。自动驾驶等级越高，对制动、转向、动力系统的要求也将越严苛。

2022年9月21日，由盖世汽车主办的2022第二届商用车自动驾驶大会上，吉利新能源商用车研究院自动驾驶技术总监张奇提到，吉利商用车对线控制动进行研究并得出结论：目前的EBS系统只能实现机械回路间的冗余，当经历制动系统的冗余、横纵向控制系统之间的冗余、多协同冗余等阶段后，最终将发展至集成化的线控底盘系统。

(资料图)

张奇 吉利新能源商用车研究院自动驾驶技术总监

以下为演讲内容整理：

吉利商用车于2014年在新四化背景下成立，主打新能源品牌，具有重卡、轻卡、LCV、客车、皮卡五大产品线。

制动在自动驾驶中起着举足轻重的作用，无论智能驾驶系统、ADAS系统做得有多好、冗余有多么强，最终还是需要纵向的执行单元来进行控制。随着自动驾驶等级越高，对制动、转向、动力系统的要求也会越来越高。今天我将从三个方面为大家分享适合商用车智能驾驶的线控制动系统。

商用车智能驾驶系统与制动系统的关系

目前国内商用车智能驾驶现行的强制性法规包括对FCW、LDWS、AEBS、LKA、BSD和DMS等系统的要求，其中制动有关系的是AEBS系统。

目前FCW在牵引车上的匹配量远远大于AEBS。法规要求整车总重大于12吨，最高车速大于90km/h的载货车以及最高车速大于等于90km/h的牵引车必须配置AEBS系统。

AEBS法规也就是GB/T38186-2019沿用了ECE-R131一阶段要求，JT/T1242-2019对AEB性能要求更加严格，并要求识别行人。对配置有AEBS的载货车和牵引车，性能应满足工信部GB/T38186-2019法规要求。商用车LKA法规目前也已经报批，并首先在营运客车上开始执行。

图片来源：吉利

对目前主流的AEB法规1242、38186、R131法规进行对比，三部法规对运动目标、穿行的要求一致，对静止目标、横穿行人以及弯道性能的要求则不太一样，1242法规的要求会更高。

1242法规对AEBS的定义为，AEB系统能实时检测车辆前方行驶环境，在可能发生碰撞危险时自动启动车辆的制动系统，使车辆减速，避免或减轻碰撞。可见，AEB系统的构成包括感知、融合及控制、执行部分。

AEB系统对执行系统性能的要求，对动力系统体现为限扭矩、退巡航。制动系统需要响应快，一旦ADAS系统发出减速请求，制动系统必须迅速相应；还有精度高，ADAS请求减速度，精度必须要达到10%-30%之间；减速大，AEB系统作为“保命系统”，在紧急情况下需要为车辆提供最大的减速度。

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支持AEB的商用车制动系统通常是ABS+ESC、EBS+ESC系统。ABS+ESC系统的牵引车装车量较大，EBS+ESC随着7258法规要求装车量也将越来越多。将ABS和EBS系统对比来看，EBS的制动感觉、减速度控制、响应精度、响应时间都要优于ABS，EBS的成本则高于ABS。

商用车线控制动系统发展趋势

接下来说一下商用车线控制动系统发展趋势。从上世纪1980年开始，国际主流商用车制动系统供应商开始开发ABS系统，2000年左右逐渐完善，线控制动系统EBS系统则从1995年左右开始。在此过程中，以瑞立科密、万安为代表的国内商用车制动系统供应商快速跟进，ABS及EBS均具有大批量的量产经验。以瀚德万安为代表的EMB电动制动系统，也开拓了商用车制动系统新的解决方案。

图片来源：吉利

商用车制动系统的发展方向，首先是集成化。这个图左边是我们之前做的ABS+ESC系统，右边是马上要量产的系统，将前桥模块和校正阀都集成在了一起，实现高度集成化。

另一个方向是是电动化。汉德万安的EMB已经从事相应开发数年，目前做了一些样车，优点是无高压空气介质，减少制动系统零部件，另外实现了高度模块化，且系统有冗余，包括供应链、通讯、执行都做了相关的冗余设计。

吉利商用车对线控制动技术的探索

图片来源：吉利

吉利商用车基于车型项目对线控制动技术进行了相关的探索。这是商用车自动驾驶功能对制动系统特性的需求，上面部分是辅助驾驶、自动驾驶、高阶自动驾驶的发展趋势以及对应的功能。2020年左右，前碰撞预警、AEB、LKE、泊车辅助等功能都已经量产。到2023年，部分主机厂将实现高速智驾辅助、限速辅助、交通拥堵辅助。2025年高速公路的行驶、港口、固定线路的通勤，也会实现有条件的自动驾驶。2026年，HWP仓库到仓库、收费站到收费站以及列队行驶将能实现量产。2027年，干线物流将逐渐覆盖自动驾驶长尾效应，实现高度的或者完全的自动驾驶。

要实现这些功能，对线控制动系统也有要求。从部分自动驾驶开始需要线控制动来做执行系统，需要满足ADAS相关的制动需求。当ADAS系统发展到有条件的自动驾驶后，制动系统就要达到全冗余的状态，满足全冗余的设计策略。

图片来源：吉利

EBS线控制动的冗余目前在车上常见为这样的架构形式。架构分为前桥控制模块、后桥控制模块和EBS主控模块，加上其他的ABS阀或管路，实现EBS的主要控制。目前在纯驾驶员的驾驶情况下，能够实现机械回路间的冗余。

再往下是制动系统的冗余，例如在主控模块中对两个运算处理器做通讯的冗余。有两条干线，一条用CAN，一条用以太网，每家的策略不一样。这也会作为EBS系统的冗余，如果EBS整个宕掉，最后EPB还是能接受ADAS系统的制动请求，把车安全地停下来。目前几家主要的零部件供应商也正在研究这部分的冗余。

第三阶段是横纵向控制系统之间的功能冗余。例如当转向机、电控液压助力转向失效，ADAS仍在工作，该如何让车稳定地停下来？制动系统会作为一个备份方案来执行部分转向的功能，比如通过单轮的制动实现紧急状态下转向的需求。

第四部分是多系统冗余。原先一个EBS控制器里面有两套控制算法，两个ECU在进行相应的控制，如果这个系统宕掉或EPB宕掉，备用的电控制动系统模块和EBS会共用相同的轮速传感器。在EBS主控模块宕掉的情况下，备用电控制动系统还可以继续接受ADAS的请求，来做纵向的减速度控制。

最终发展至比较集成的线控底盘系统，可能会将制动、转向、动力等部分集合到一起形成大的域控，这样在域间内可以做到更快捷的冗余控制，这是我们现在努力的方向。

基于冗余相关研究，吉利商用车也在走电动化和智能化革命的道路。通过电动化革命，我们打造了自己的电动汽车，轻卡、LCV等实现了纯电化；相应地我们也有自己的纯电动底盘。随着智能化革命的发展，我们可能会打造出智能底盘，把制动、转向、动力结合在一起，做更集成化的控制，打造更多的ADAS功能。通过电动化革命和智能化革命，吉利商用车已经把相应的生产线或车型融合到一起，实现了商用车的多维化。

总结一下，要实现完全的自动驾驶，还是需要各位同仁的大力支持。商用车自动驾驶道阻且长，让我们共赴远程。

（以上内容来自吉利新能源商用车研究院自动驾驶技术总监张奇于2022年9月21日由盖世汽车主办的2022第二届商用车自动驾驶大会发表的《探究适合商用车智能驾驶的线控制动系统》主题演讲。）

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