注：本文参考《电动汽车智能底盘平台定义》（机械工业出版社）相关内容，并在原有基础上结合行业技术发展进行了补充与分析。

目前, 个性极致的驾驶体验成为我国越来越多汽车消费者的需求｡随着经济的发展和生活水平的提高, 消费者对于汽车的期待不再仅仅局限于代步工具,而是追求更加独特､更加个性化的驾驶体验｡极限运动车型以其独特的设计理念､优秀的操控性能以及极致的驾驶感受, 逐渐受到我国汽车企业的重视｡

越来越多的汽车企业开始研发极限运动车型, 以满足消费者对极致驾驶体验的渴望｡极限运动车型不仅在设计上进行了特殊考量, 注重细节和个性化的展现, 更在性能上追求卓越, 为驾驶者带来前所未有的驾驶乐趣｡

在乘用车领域, 极限运动车型在我国市场的兴起, 既是消费者需求变化的体现, 也是汽车企业不断创新和突破的结果｡未来, 随着技术的不断进步和消费者需求的不断升级, 极限运动产品市场将会迎来更加广阔的发展空间和更加激烈的竞争态势｡

为满足市场对极限运动性能的需求, 本章定义了乘用车极限运动产品平台,探索该场景下智能底盘技术发展的趋势和方向｡

在传统燃油车时代，车辆性能的上限更多由机械结构决定，例如发动机响应、变速箱换挡特性以及底盘刚度等。而在电动化与智能化背景下，车辆性能的“上限”开始从单纯机械能力，转变为“控制能力+执行能力”的综合体现。换句话说，极限驾驶能力不再完全取决于硬件，而是越来越依赖控制系统是否能够将车辆稳定维持在“接近极限但不失控”的区域。

1 产品平台定义

1.1 场景定义

运动风格车型需要打造极致的驾乘体验, 提升极限工况的操控安全边界,拓展驾驶乐趣, 增强专业赛道体验｡在汽车电动化和智能化时代, 这些技术需求对智能底盘提出了更高的性能要求｡

在电动化的趋势下, 智能底盘需要更加精准地控制车辆的动态行为, 以适应电机快速而直接的动力输出｡同时, 智能化技术的应用也使得底盘系统能够实时感知和分析车辆状态､路面条件以及驾驶者的意图, 从而做出快速而准确的响应, 提升整车运动控制的精准性和稳定性｡

为了拓展驾驶乐趣和增强专业赛道体验, 智能底盘还需具备更高的适应性和可调性｡基于先进的控制系统和算法, 底盘可以根据不同驾驶模式和场景需求, 自动调整悬架刚度､阻尼特性以及车身姿态等参数, 为驾驶者提供更加精准和个性化的驾驶反馈｡

从车辆动力学角度来看，所谓“极限工况”，本质上是指轮胎附着系数接近饱和区域的运行状态。在该区域内，轮胎的纵向力与横向力呈现明显的非线性耦合关系，车辆的响应不再与驾驶输入呈线性比例关系，这也是为什么极限驾驶对控制系统提出更高要求的根本原因。

典型的轮胎特性曲线（μ-slip曲线）表明：当滑移率处于约10%～20%区间时，轮胎可以输出最大附着力；一旦超过该区间，附着力迅速下降并进入不稳定区间。因此，智能底盘的核心任务之一，就是将车辆状态“锁定”在这一最佳附着区附近。

1.2 车型级别

极限运动车型主要覆盖了轿车､SUV和跑车三类｡传统的运动型车型以燃油动力为主,随着电动汽车技术的不断发展和消费者对运动性能需求的提升,越来越多的运动型电动汽车出现在市场上｡以下介绍一些常见的运动型电动汽车车型及其特点｡

特斯拉Model S Plaid采用三电机全轮驱动系统, 0—60mile/ h (1mile =1.609km)加速时间仅需2.1s,采用了先进的底盘系统和矢量转矩控制,实现了主动式限滑差速器的效果｡配合优化升级后的五连杆后悬架和主动式空气悬架,能够根据路况调节车身高度,无论是日常驾驶还是极限驾驶,都能为驾驶者带来稳定､安全和舒适的驾驶体验｡

保时捷Taycan最大功率可达580kW, 0—60mile/ h加速时间仅需2.8s｡该车型采用先进的4D底盘控制系统和主动式悬载调整系统,使得车辆在高速行驶时能够保持稳定,同时配备了前后双电机四轮驱动系统,能够根据路况变化自动调整前后轴的动力分配｡此外, Taycan的转向系统也非常精准,能够提供清晰的路感和操控反馈｡无论是在城市道路还是赛道上, Taycan都能够提供卓越的操控性能和驾驶体验｡

除此之外, 我国新能源汽车企业也陆续推出了代表各自技术性能集大成者的极限运动车型｡

比亚迪海豹采用电芯到车身集成(CTB)技术, 通过将动力电池与车身结构相结合, 显著提升了整车的刚性｡这种结构的优化不仅有利于提高车辆的安全性, 还能在一定程度上提升操纵稳定性; 采用全铝材质的前后独立悬架设计,这种轻量化的设计有助于减少车辆的整体质量, 从而提高车辆动态响应速度和极限操控时的稳定性; 采用iTAC 技术, 可以在不同的路面条件下, 如冰雪路面, 提供更强的四轮驱动动力和更高的弯道极限, 从而增强车辆的操控性能｡

极氪001 FR 搭载了功率高达956kW 的四电机分布式电驱动系统, 使得极氪001 FR 在加速､极限速度和操控性能上达到了极致状态｡在操控方面, 该车型采用四轮转矩矢量控制系统(ZVC), 使得车辆在平整路面上能够实现坦克掉头､脱困等操作, 使驾驶者在极限驾驶和特殊驾驶模式下都能得到更好的操控性能｡此外, 极氪001 FR 还具备一系列创新的智能功能, 如弹射模式和超频模式, 可以进一步提升驾驶者的驾驶体验｡

电动化平台在极限性能上的优势，本质来源于电机“瞬态转矩响应”。相比传统发动机需要经过进气、燃烧和传动系统的过程，电机可以在毫秒级输出最大转矩，这使得车辆在极限状态下具备更强的可控性，但同时也意味着一旦控制策略不当，更容易快速突破附着极限。

因此，高性能电动车的关键不只是“更强动力”，而是“更强控制能力”，包括转矩分配、滑移率控制以及整车稳定性控制策略的协同。

1.3 性能需求

智能底盘极限运动产品平台的定义: 智能底盘极限运动产品平台是指通过智能主动控制拓展车辆极限运动上限的底盘平台｡其中, 车辆极限运动一般指车辆在轮胎摩擦力接近或达到饱和状态下的一种运动形式｡智能底盘极限运动产品平台的核心在于其能够实时监测和调整车辆的行驶状态, 以确保在轮胎摩擦力接近或达到饱和状态下, 车辆仍能保持稳定和可控｡智能底盘极限运动产品平台不仅能够提高车辆在极端条件下的操控性能和稳定性, 还能为驾驶者带来更加安全､舒适的驾驶体验｡极限运动产品平台性能需求如图8 -1 所示｡

图8 - 1 极限运动产品平台性能需求

从控制系统角度看，这一定义可以进一步拆解为三个核心能力：状态感知能力、决策能力与执行能力。状态感知依赖于传感器（如轮速、横摆率、加速度等），决策能力依赖于控制算法（如稳定性控制、轨迹控制），执行能力则依赖于底盘执行机构（制动、转向、悬架、电驱）。三者形成闭环，决定了车辆是否能够稳定运行在极限附近。

1 . 提升操控安全边界

车辆的操控安全边界指在极限或接近极限状态下, 车辆仍能保持稳定性与可控性的范围｡具体来说, 车辆的安全边界涉及多个方面｡

1) 车辆的设计参数(如轮胎的抓地力､悬架系统的行程等) 会决定车辆性能的上限, 超过这些物理限制可能会导致车辆失控｡

2) 在高速行驶､紧急避让或极端天气情况下, 车辆的动态行为可能变得非线性且不可预测, 此时, 驾驶者的驾驶技能和反应速度成为维持车辆在安全边界内的关键｡

3) 各种电子辅助系统(如ABS､ESP 等) 在检测到车辆即将超出安全边界时会主动介入, 调整发动机功率输出､制动力分配或悬架设置, 以帮助驾驶者保持车辆的稳定性｡

在现代智能底盘系统中，这些电子辅助系统不再是“事后干预”，而是逐步向“预测控制”演进。例如，通过车辆状态估计与轨迹预测，可以在车辆接近极限前提前介入，实现从被动稳定控制向主动稳定控制的转变。

2. 拓展极限驾驶乐趣

采用先进的汽车底盘设计技术和高级的车辆动力学控制算法, 可以将汽车的性能和操控范围推向超出常规平稳行驶状态的边界, 让驾驶者享受极限操控带来的快感｡

1) 稳态线性区域: 在正常的日常驾驶条件下的运行状态, 车辆的动态行为相对可预测, 车辆的响应与驾驶者输入成比例, 例如转向角度与车轮反应之间存在线性关系｡在这种区域内, 车辆的操控较为稳定和安全, 但可能缺乏激烈驾驶所带来的乐趣｡

2) 非稳态可控区: 相对于稳态线性区域, 非稳态可控区是指车辆在更加激烈的驾驶状态下的表现, 如快速避让､紧急变线､极限加速或制动等｡在这些情况下, 车辆的动态行为变得非线性, 可能会出现轮胎打滑､车身侧倾等现象,对驾驶者的驾驶技能和反应速度提出了更高的要求｡

3) 智能底盘控制系统: 借助动态稳定控制､轨迹控制､性能可调悬架系统等, 驾驶者可以在安全的前提下探索车辆的性能极限｡智能底盘控制系统可以监测车辆的行为和外界环境, 如车速､侧向加速度､轮胎压力等, 并根据这些信息进行毫秒级的调整, 以优化车辆的操控性和抓地力｡

从工程角度看，“驾驶乐趣”的本质并非单纯提升极限，而是扩大“可控的非线性区域”。智能底盘通过控制算法，将原本不可控的极限区间转化为“可控区间”，这也是近年来高性能电动车在赛道表现显著提升的重要原因。

3 . 增强专业赛道体验

某些高性能汽车或运动型车辆经过了专门的设计和优化, 以提供接近或符合专业赛车水平的驾驶体验, 这类车辆通常具有以下特点｡

1) 为了实现激进的加速响应, 这些车辆通常配备高功率的混合动力或纯电动系统, 以提供瞬时的大转矩输出和强劲的功率｡

2) 使用轻质材料(如碳纤维､铝合金等) 制造车身和底盘, 减轻车重,提高车辆的功率质量比, 确保敏捷的操控和快速的响应｡

3) 通过精心设计的前后保险杠､侧裙､尾翼和其他空气动力学元件, 降低空气阻力, 提高下压力, 确保车辆在高速行驶时的稳定性｡

4) 为了适应不同的赛道条件和个人偏好, 这些车辆可能配备可调悬架(如可调节阻尼力､车身高度､悬架刚度等), 允许驾驶者调整悬架设置以获得最佳的操控性能｡

5) 包括碳陶瓷制动盘和大型制动钳, 提供出色的制动能力和耐热性,确保车辆在连续高速制动的情况下依然保持较好的制动效果, 这对于激烈的赛道驾驶至关重要｡

6) 虽然许多专业赛车不使用电子辅助系统, 但一些为赛道设计的高性能车辆可能会包含可调节的动态稳定性控制系统, 允许驾驶者根据需要调整干预程度, 以便在保持一定安全性的同时,让驾驶者享受控制车辆极限的乐趣｡

需要注意的是，量产车与专业赛车在控制策略上存在本质差异。量产车必须在性能与安全之间取得平衡，因此控制系统需要满足功能安全（如ISO 26262）要求，在极限控制的同时避免不可控风险。这也决定了智能底盘在设计时必须兼顾“极限性能”和“可量产安全性”。

结语

如果说传统底盘定义了车辆的“物理极限”，那么智能底盘正在重新定义车辆的“可用极限”。

未来的竞争，不再是谁的车更强，而是谁能让驾驶者在更接近极限的位置，依然保持可控。

《电动汽车智能底盘平台定义》目录

序

前　言

第1 部分　智能底盘技术平台定义

第1 章　智能底盘关键零部件技术．．．００３

1　轮边电机与EMB 集成的双电制动系统．．．００３

2　线控与差动集成的多模式转向系统．．．００５

3　可变行程和可变特性的自适应主动悬架．．．００８

第2 章　智能底盘总体架构设计技术．．．０１０

1　智能底盘软硬件架构设计．．．０１１

2　新构型底盘集成设计．．．０１３

第3 章　智能底盘切换控制技术．．．０１５

1　健康- 异常- 容错多模式时序协同的底盘切换控制．．．０１６

2　自动驾驶、座舱、底盘多域融合控制．．．０１７

第4 章　智能底盘健康状态管理技术．．．０２０

1　底盘关键部件寿命预测与性能演化．．．０２０

2　底盘异常状态的感知与管理．．．０２２

第5 章　智能底盘开发测试技术．．．０２４

1　驾驶模拟器．．．０２５

2　驱动/制动硬件在环．．．０２６

3　转向硬件在环．．．０２６

第2 部分　乘用车智能底盘产品平台定义

第6 章　乘用车智能底盘产品平台定义编制思路．．．０２９

1　智能底盘产品平台概述．．．０２９

2　乘用车智能底盘产品平台定义框架．．．０３３

第7 章　乘用车智能底盘产品平台共性特征．．．０３６

1　乘用车智能底盘产品平台系统架构．．．０３６

2　乘用车智能底盘产品平台功能架构．．．０４６

第8 章　极限运动产品平台．．．０５１

1　产品平台定义．．．０５１

2　架构特征．．．０５５

3　功能特征．．．０５８

第9 章　高端公务产品平台．．．０６１

1　产品平台定义．．．０６１

2　架构特征．．．０６６

3　功能特征．．．０７０

第10 章　城市运行产品平台．．．０７５

1　产品平台定义．．．０７５

2　架构特征．．．０７９

3　功能特征．．．０８３

第11 章　智能越野产品平台．．．０８７

1　产品平台定义．．．０８７

2　架构特征．．．０９２

3　功能特征．．．０９７

第12 章　展望与建议．．．１００

1　共性技术．．．１００

2　产品平台．．．１０１

第3 部分　商用车智能底盘产品平台定义

第13 章　商用车智能底盘产品平台共性技术．．．１０８

1　总体框架．．．１０９

2　底盘系统架构及控制技术．．．１１０

3　底盘系统基础技术．．．１１８

第14 章　公路重型货车产品平台．．．１２７

1　重型货车运行场景．．．１２７

2　重型货车底盘关键子系统．．．１３０

第15 章　轻型货车产品平台．．．１５０

1　轻型货车运行场景．．．１５０

2　轻型货车底盘关键子系统．．．１５２

第16 章　载人客车产品平台．．．１６７

1　客车运行场景．．．１６７

2　客车底盘关键子系统．．．１６９

第17 章　特种车产品平台．．．１７８

1　特种车运行场景．．．１７８

2　特种车底盘关键子系统．．．１８３

第18 章　展望与建议．．．１９７

1　共性技术．．．１９７

2　产品平台．．．１９８

附　录．．．２０３

附录A　缩略语表．．．２０３

附录B　主要参与单位．．．２０８

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本书内容简介

依托中国汽车工程学会， 电动汽车智能底盘平台定义工作得到了来自汽车、电子、通信等不同产业背景众多行业顶级专家的大力支持， 定义了面向２０２５ 年的智能底盘技术平台和特色产品平台， 指明了技术和产业的具体发展路线， 给出了关键技术指标的提升方向。

本书主要包括３ 部分内容： 第１ 部分重点介绍了智能底盘技术平台定义， 包括智能底盘关键零部件技术、智能底盘总体架构设计技术、智能底盘切换控制技术、智能底盘健康状态管理技术、智能底盘开发测试技术； 第２ 部分重点介绍了乘用车智能底盘产品平台定义， 包括乘用车智能底盘产品平台定义编制思路、乘用车智能底盘产品平台共性特征、极限运动产品平台、高端公务产品平台、城市运行产品平台、智能越野产品平台、展望与建议； 第３ 部分重点介绍了商用车智能底盘产品平台定义， 包括商用车智能底盘产品平台共性技术、公路重型货车产品平台、轻型货车产品平台、载人客车产品平台、特种车产品平台、展望与建议。

本书适合汽车行业， 尤其是电动化、智能化底盘领域相关技术研发、企业战略研究人员， 以及负责制定和实施汽车产业相关政策的各级政府工作人员阅读， 也适合作为对汽车产业发展感兴趣的人员了解汽车技术发展方向的专业读物。

END

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