安全可靠的自動駕駛不僅需要強大的軟件實力，還需要更智能的底盤硬件支持。
作為底盤智能化的核心技術之一，線控轉向通過數字(zi)信號對轉向執(zhi)行(xing)(xing)機(ji)(ji)構(gou)進行(xing)(xing)控制，可實現執(zhi)行(xing)(xing)系統的機(ji)(ji)械解耦(ou)。
01
線控底盤簡介
智能駕駛(shi)，分為三(san)個(ge)層次——感知層，決策層，執行層。近年來執(zhi)行層，即線控底盤的關注度持續提(ti)升。
圖1.1 智能駕駛級別
從上圖可知，人工參與程度隨自動駕駛等級提升而下降。從表面上看，轉向系統的功能是在弱化；實際上，為滿足高階自動駕駛，對轉向產品的要求卻逐級遞增。轉向產品在自動駕駛的發展過程中的重要性(xing)，不言而喻。
從傳統汽車-電動汽車-智能汽車的發展趨勢，衍生出傳統底盤-電動底盤-智能底盤的發展方向。線控轉向在 1.0 階段時，需要滿足 EPS 和OTA升級功能。在2.0時代，線控轉向要實現冗余式EPS 以及 OTA 升級。到達3.0時代，則完全過渡到線控轉向。轉向產品每一個階段的發展，都是迭代積累和技術飛躍。
圖1.2 智能底盤進化
線控轉向會隨智能底盤控制關鍵技術的三大板塊：E/E架構，域控技術以及功能安全進行相應調整。
在(zai)E/E架構中(zhong)，EPS需(xu)要實現信(xin)(xin)號全(quan)(quan)(quan)冗余；在(zai)域控(kong)中(zhong)，線控(kong)轉(zhuan)向(xiang)需(xu)和整(zheng)個域控(kong)進行無縫對接；在(zai)電控(kong)系統的功能(neng)(neng)安全(quan)(quan)(quan)中(zhong)，線控(kong)轉(zhuan)向(xiang)必須完成功能(neng)(neng)安全(quan)(quan)(quan)和信(xin)(xin)息安全(quan)(quan)(quan)兩大板塊的要求。
從智能駕駛行業整體布局來看，執行層企業，相(xiang)較(jiao)于感知層和決(jue)策層企業，布局相(xiang)對較(jiao)少。
在此背景下，也為德科智控進行線控轉向的研發及量產，提供廣闊的市場空間和極大挑戰。
02
線控轉向在線控底盤的應用
轉向(xiang)(xiang)系統具有(you)四個發展階段：第(di)一代(dai)(dai)的機(ji)械(xie)轉向(xiang)(xiang)系統，第(di)二代(dai)(dai)的液壓轉向(xiang)(xiang)系統，第(di)三(san)代(dai)(dai)的電(dian)動助力轉向(xiang)(xiang)系統，及第(di)四代(dai)(dai)線控轉向(xiang)(xiang)系統。
圖2.1 智能轉向系統進化
隨著智能化底盤的發展，對轉向系統在智能化、安全性、舒適性方面也提出更多的要求。
第三代的電動助力轉向，目前處于大規模應用階段；而未來的第四代線控轉向，目前處于高速發展階段。因此，EPS和SBW均能滿足智能底盤從 1.0 到 3.0 發展的歷程。
公開(kai)統計數據(ju)表明，到(dao) 2025 年前，商用(yong)車和乘(cheng)用(yong)車領域的轉(zhuan)向系統發展增長(chang)十分可觀，保(bao)有量巨大。
由下圖可知，資本(ben)市場對電動(dong)助力轉(zhuan)向(xiang)以及未(wei)來的線控轉(zhuan)向(xiang)發展增速保持十分樂觀的態度(du)。
圖2.2 智能轉向市場分析
根據券商的市場預估，線控制動屬于成長期，線控驅動屬于成熟期，而線控轉向目前處于導入期。究其原因，是線(xian)控轉(zhuan)向在開發層(ceng)面仍具有(you)極高的技術門檻。
德科智控，作為國內領(ling)先(xian)的(de)智能駕駛轉向產品(pin)供(gong)應商，專注于(yu)線(xian)控(kong)底盤技術，特(te)別(bie)是線(xian)控(kong)轉向技術的研發和(he)量產(chan)。
通過20年的研發及量產經驗，形成了滿足“全場景、全車系、全冗余”的線控技(ji)術。自主研發線控轉向的三大核心技(ji)術，包(bao)括扭角(jiao)一體式傳感器（TAS）、ECU及無刷電機。同時擁有L2-L4級線控智能硬件(jian)平(ping)臺和L4級車(che)輛智能駕駛(shi)線控冗余算法。
圖2.3 德科智控簡介
德科智控形成四大核心產品布局。
乘用車方(fang)面，布(bu)局從適配于A級轎(jiao)車(che)的(de)C-EPS，到大型轎(jiao)車(che)的(de)DP-EPS及(ji)R-EPS。
商用(yong)車方(fang)面，則布局適(shi)(shi)配于輕型(xing)(xing)商用車的電(dian)動循環(huan)球轉向，及適(shi)(shi)用于重型(xing)(xing)商用車的電(dian)液循環(huan)球轉向。
圖2.4 德科智控產品矩陣
線(xian)控轉向方面，德(de)科(ke)智控已實現了在低速場景和(he)干線(xian)物流所需的智能轉向(xiang)產品的批量生(sheng)產。
以下是德科智控在商用車方面的研發線路圖，即產品迭代方式，預計 2024 年可實現全冗余(yu)SBW的量產。
圖2.5 EPS/SBW研發線路圖
03
線控轉向開發流程
一(yi)個標準的線(xian)控轉向系統包含路感(gan)反饋和執行(xing)總成。
中國汽車工程學會智(zhi)能底盤技術路(lu)線圖工作組給出了 2025年(nian)(nian) 到 2030 年(nian)(nian)線控轉向系統(tong)的目(mu)標(biao)，包括技術發展(zhan)的目(mu)標(biao)，零部(bu)件(jian)的發展(zhan)目(mu)標(biao)、系統(tong)特性目(mu)標(biao)和量產目(mu)標(biao)。
比如 2022 年，實現基礎功能；2023年，實現高級功能；到 2025 年，實現線控轉向量產；到(dao) 2030 年，智能底盤完全支持，如獨立(li)的四輪(lun)轉向等。
轉向開發過程中，首先是進行智能轉向控制功能需求確定。根據客戶需求不同，德科智控會根據每款(kuan)車型所定義的(de)底盤功能要求，進行轉向部分功能提煉和開(kai)發。
整體開發架構，其(qi)中包(bao)括生(sheng)命周期管(guan)理和過(guo)程(cheng)管(guan)理。依據(ju)以上邏(luo)輯進(jin)行項目的(de)開發。
圖3.1 設計開發架構
軟(ruan)件部分主要按(an)照(zhao)建模、仿真(zhen)、自動代碼(ma)下載(zai)、實驗(yan)室標定以及(ji)整(zheng)車標定、數據反(fan)饋，再進行模具(ju)修正(zheng)的循環來保(bao)證(zheng)整(zheng)體項目的模塊化及(ji)安全運行，最后(hou)通過(guo)黑(hei)盒白盒測試，保(bao)證(zheng)代碼(ma)安全高(gao)效。
軟件基于AUTOSAR的軟件設計規范，從需求分析到系統測試(shi)，MIL, SIL, HIL等，按照以(yi)上流程進行(xing)開發。
之前提及的整體規范，保證了系統的模塊化設計及可靠性設計。V字型的開發保證整個開發流程是在大框架下完成。
同時，軟件系統的操作系統大框架下包括三個板塊，最底層是(shi)硬(ying)件支撐(cheng)平(ping)臺，同(tong)時嵌入(ru)搜索系統，最上層是(shi)應用程序。由此保證在系統開發過程中，能夠實現良好的移植。
硬件部分，以L4級別的轉向方案作為參考。方案采用全(quan)冗(rong)余六(liu)相電(dian)機，（如為了追求更高的自動駕駛等級，也可采用九相電機或是十二相電機）雙冗余的控制系統，及(ji)驅(qu)動系統。根據客戶不同(tong)的(de)需求，會(hui)對應不同(tong)的(de)硬件設(she)計方案。
04
線控轉向應用
德科智控已和數十家行業頭部企業戰(zhan)略合作，服務(wu)多家高校(xiao)無人駕駛團隊。
依托二十余年在電動助力轉向系統研發的經驗，和近160萬臺市(shi)場交付，融合車規(gui)級產(chan)品化(hua)能力，助(zhu)力合作伙伴的L4級無人車產(chan)品商業(ye)化(hua)落地和規(gui)模化(hua)交付。
在智慧城市物流、L4級自主代客泊車、無人駕駛礦車、無人駕駛割草機、無人邊防巡邏車、商用車ADAS等多個場景中率先落地。
圖4.1 車規級智能轉向系統P-EPS
德科智控明星產品—齒條(tiao)式電動(dong)助力轉向器（R-EPS），是目前全球推力最大的EPS，目(mu)前已批量使用(yong)(yong)到(dao)乘用(yong)(yong)車和輕客上。
采用6相永磁同步電機作為執行機構，電源模塊、通訊模塊、MCU、傳感器、MOS驅動模塊全部進行冗余設計，可以滿足L4級自動(dong)駕駛的使用需求(qiu)和安全性要求(qiu)。
圖4.2 車規級智能轉向系統R-EPS
德科智控電液伺服循環球轉(zhuan)向系統，采用了領先的一體(ti)式的集成化設計(ji)，可應用于重卡、大型客車以及公交，支持(chi) L2-L3 級別ADAS和LKA功能。
圖4.3 車規級智能轉向系統EHRBS
德(de)科智控電動循環(huan)球(qiu)產品，可覆蓋4.5 噸以下所有輕卡，最大輸出(chu)力(li)矩可達2200 Nm。且滿(man)足國五和國六的標準，具(ju)有極佳(jia)的節能體驗。
圖4.4 車規級智能轉向系統RB-EPS
德科智控為國家級“專精特新”小巨人企(qi)業，位于天津，占(zhan)地16500m2。
擁有獨(du)立(li)的總裝車(che)間、防(fang)塵防(fang)靜電恒溫恒濕控制(zhi)器裝配(pei)車(che)間、高效的無刷電機生產線(xian)以及完(wan)整的實驗室。
公司還獲得了歐盟的ECE認證及IATF16949 質量體系認證。與合作伙伴建立了良好的合作關系，連續8年保持(chi)(chi)同(tong)行業出口(kou)第一，產(chan)品在多個細分領(ling)域保持(chi)(chi)第一。
