自动驾驶执行层 - 线控底盘基础原理(非常详细)
附赠自动驾驶学习资料和量产经验：链接
1. 前言
1.1 线控的对象
在自动驾驶行业所谓的"感知-定位-决策-执行"的过程中，在末端的执行层，车辆需要自主执行决策层所给出的指令，具体的体现就是对油门（换挡）、刹车、转向、悬架的线控。
| 控制对象 | 描述 |
|---|---|
| 油门 | 1. 总体控制对象：内燃机、电动机、或者混动系统的输出功率（转速n、扭矩T）； 2. 内燃机：控制节气门开度，进而控制进气量和燃油喷射量，最终控制输出功率（转速、扭矩）； 3. 电动机：通过PWM波控制电机输出功率； 4. 混动系统： 串联式（增程）：与电动机控制基本类似； 串-并联混联：存在内燃机-电动机的串-并联耦合-解耦控制； 功率分流混联THS：逻辑复杂、略； |
| 换挡 | 实现转矩、转速的变换 1. 内燃机：一般都带有多档变速箱，需要根据一定的换挡逻辑进行控制； 2. 电动机：大部分电动车只有单级减速器，无需换挡； 3. 混动系统：增城混动：无换挡系统仅有单级减速器，无需换挡； |
| 制动 | 1. 传统：对四个车轮的刹车卡钳/刹车鼓进行控制，对车辆制动； 2. 动能回收：电动机执行切割磁感线逆过程，将机械能转化为电能并存储； |
| 转向 | 转角的控制与回正； |
| 悬架 | 根据不同的路面条件、载荷质量、行驶速度等，主动控制车身高度、悬架刚度、减振器的阻尼，使车辆的行驶平顺性与操纵稳定性达到最佳。 |
*显然，纯电车以及增程混动的线控油门实现更加容易，油车、混联混动车则由于复杂的换挡逻辑和动力传输路径而较难实现；
1.2 航空业的两个故事
线控技术（X-by-Wire）最早兴起于航空技术领域，利用电线传递能量，数据线传递信号，而"X"代表具体的功能部件，比如这个"X"是制动（Brake）时候就称为线控制动（Brake-by-Wire）。对于线控系统的理解，航空业恰好有着现成的完美案例------
如果有读者像我一样是个ACI迷的话（加拿大空难调查片《空中浩劫》Air Crash Investigation），那么应该知道波音Boeing 与空客Airbus在飞机控制的设计上采取了不同的策略，波音的大部分机型都采用了传统的机械传动 + 液压助力，各控制舵面与飞行员的操纵杆之间存在钢索连接，系统正常工作时候会有液压助力，而当电子系统失效时候，还有机械连接作为最后的备份，飞行员仍然可以使用自身的蛮力控制飞机姿态（当然新型的777 787都采用了电传飞控）。而空客在设计之初就舍弃了操纵杆与执行机构间的机械连接，飞行员的所有操作均由传感器采集后经电信号传递。显然这么做的好处是极大简化了飞机的控制结构，飞机设计时的空间布局更加游刃有余，但弊端则是当电传系统失效后，没有机械系统作为备份。
《空中浩劫》系列节目
而关于**"飞机的最高操作权限"**上，波音和空客也有不同的看法，波音选择更信任飞行员，几乎赋予飞行员所有操纵飞机的最高权限，在出现问题时会给飞行员提供尽可能多的信息，让飞行员去做决策。而空客则认为人犯错的概率要远大于计算机，因此电脑判断飞机出现问题时候，会直接干预飞机控制，也会阻止飞行员做出可能会导致飞机失控的动作，但最高决策权还是交给飞行员的。
比如飞机转弯时，737可以在自动驾驶模式下设置横滚角度：10/20/30度，达到不同的转弯效果，也就是"转大弯或者转小弯"，但空客320就不行，在行动驾驶模式下转弯，计算机会以"最大过载不超过1G"来控制飞机的横滚角度，所以320给飞行员自助操作的权利要比737小很多。
同类型的飞机，空客和波音的操纵感，哪一个更好？5 赞同 · 0 评论回答
这里面涉及到智能技术发展下的社会道德、伦理问题，这与自动驾驶L3+的发展需要面对的道德伦理问题是一致的。 如果读者能够理解上面的故事，那么接下来要讲述的汽车上的线控系统，其本质都与之大同小异。
波音737的俯仰控制机械系统
1.3 为什么是液压（Hydraulic system）
另外，没有了解过《液压传动》的读者可能不太理解液压系统在动力传动中的地位。液压的优点非常多，但最核心的是：**能够以很小的体积、简单的结构输出非常大的推力或扭矩，实现低速大吨位的运动。**这源于初中学过的帕斯卡定律_百度百科 (baidu.com)------不可压缩静止流体中任一点受外力产生压强增值后，此压强增值瞬时间传至静止流体各点。在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。而根据 �=�/� ，如果输出活塞的面积是输入活塞的面积的10倍，输出力将增大10倍。
液压的基础原理
而以液体作为动力传输媒介，使得液压传动的安装布局具备很大灵活性，传输距离也非常长，这是常规的发动机/ 电动机 + 减速机构无法达成的。因此，对于飞机的操控、工程机械的控制、汽车的控制这些需要低速大吨位输出的场合下发挥着重要作用。
而液压系统一直面临的一个问题就是**"渗漏"，尤其是在液压组件老化之后难以承受高压，油液渗漏是每个修车师傅绕不开的噩梦，且车辆去保养时候经常需要加 刹车油和转向助力油。**当然，后面我们会讲到，目前乘用车的线控执行系统中，越来越多采用电机代替液压直接驱动执行机构，但这是因为乘用车的需要的力道比较小，在大型商用车、工程机械领域，液压仍然难以替代。
液压油的渗漏
对于涉及液压的制动、转向系统，本文不会放出各种眼花缭乱的液压管路图（因为我现在也看不懂），而是重点讨论其基本的原理，因此可以放心食用。
挖掘机与液压臂
Ref：
2. 线控制动系统
本节将沿着制动系统的演进过程：真空助力液压制动 、ABS、ESP、电子液压制动EHB、以及电子机械制动EMB来讲述线控制动系统。开局先放一张制动系统演进的示意图，接下来的内容都会围绕该图展开：
制动系统的演进
2.1 传统的真空助力
汽车刹车的最终执行过程无非是：刹车蹄片在液压的作用下产生位移，与刹车盘/ 刹车鼓接触并摩擦，将机械能转化为热能耗散（乘用车一般用液压助力，重型卡车一般用高压气体助力，本文只讨论乘用车领域）。而驱动刹车蹄片的液压管路的压力来自何处呢？最开始，刹车力完全来自于人力猛踩刹车踏板，如上世纪的很多老式拖拉机就是如此。可以想象，依靠纯"脚力"把上吨的汽车刹停是一件十分费力的事情。
老式农用拖拉机
因此我们希望给刹车加上助力。早期的刹车助力方式是真空助力泵，利用真空造成的左右腔室气压差来辅助刹车，再通过主缸Master Cylinder将该位移转化为液压力。**而真空的来源则是发动机，**发动机运转时将助力泵腔室中的空气抽出。具体的原理可见下方的参考视频，本文不做过多阐述。
PS：**采用真空助力的方法，在高海拔低带，刹车性能会有较大衰减。**因为大气压降低，左右腔室能够达到的最大压差也就受限。
真空助力泵截面图
传统汽车刹车系统
Ref：
2.2 ABS - Anticlock Brake System 防抱死系统
**预设1：**在前面对于刹车的描述中，我们预设了"制动力会直接地、毫无保留地传递到车轮"。但此种预设存在严重的隐患------车轮抱死。
所谓抱死，就是指刹车力度过大时，导致车轮彻底停止转动，此时轮胎与路面由滚动摩擦转变滑动摩擦状态，并且车轮无法转向，极易失控并发生事故。这时候就需要防抱死系统（Antilock Brake system，ABS）发挥作用，制动时自动控制制动力大小，每秒刹-放数百次，使得车轮始终处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力，也保证了车辆的可控性。
ABS需要增加的设备是一个ABS泵，当传感器检测到过大的滑移时，刹车系统在ECU控制下完成"刹-放"的过程，其原理很容易理解，不多赘述。
ABS原理
Ref：
2.3 ESP主动电子车身稳定控制系统
**预设2：前面我们默认了液压制动力在四个轮子上是"均等分配"的，但能否通过"不均等的制动力分配"**来达成更好的车辆操控性呢？答案是可以的。
这种思路是**"不均等动力分配"**的逆向思维，如同汽车安装前后桥的差速器，四驱系统通过分配前后轮的动力比改善操控，比亚迪的仰望通过四轮独立的动力控制完成如坦克一样的原地360°掉头。
在刹车时，常见的车辆失控一般是在入弯时候产生的转向不足 以及出弯时候的转向过度 问题，关于这两个名词的解释，读者可自行查阅。对于转向不足和转向过度的判断，则可以通过轮速传感器 和IMU进行感知，这并不难理解。此时，可以通过ABS泵，对四个轮子的刹车力度和持续时间分别进行独立控制。比如转向不足时，增大右前轮的刹车力度，减小左后轮的刹车力度；转向过度时候增大左后轮刹车力，减小右前轮刹车力。具体的原理可以参考下面的视频，讲解非常到位（ESP的作用效果，可以救命） ：
转向不足与转向过度
以上一般统称为ESC（Electronic Stability Control）车身稳定系统，最早的商业化产品是Bosch的ESP（Electronic Stability Program ），丰田的叫VSC（Vehicle Stability Control），保时捷叫PSM（Posche Stability Management），基本就是那几个英文单词的混搭，原理也都大差不差。
**以上所有，就是自动驾驶时代到来之前，2010s之前乘用车市场的基本制动方案。**而其实ESP已经有了"线控制动"的雏形，但其能够提供的制动力有限，作为主刹车会导致其寿命严重衰减，因此多作为失控时紧急介入的刹车方案，并不是常用的线控刹车方案。
典型的ESC系统架构，来自汽车EE技术漫谈
Refl-ESP原理：
2.4 线控制动的发展
随着汽车的电动化 和智能化浪潮，对于汽车制动产生了以下需求/ 发展方向。
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**脱离真空助力泵：**真空泵存在的缺陷有体积大、响应慢，且由于其固有原理，无法实现对制动力的精确控制。并且，真空泵会消耗发动机的能量，这对于车辆的续航不利。对于电动车，更没有燃油机的怠速，因此需要采用新的刹车助力源，主要是后面会提到的高压蓄能器和刹车电机；
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**节能：**传统的制动意味着将动能转化为热能耗散掉，而新能源车则可以利用电磁感应将动能转化为电能存储起来，以延长电动车的续航。前面舍弃真空助力泵也有同样的作用。
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**适用于ADAS/AD系统：**制动系统应当与ESC、ACC等智能辅助驾驶功能相配合，更进一步地，作为自动驾驶执行层的输出层。这就需要电脑能够对刹车系统进行直接、精确、低延时的制动力控制。
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**线控化，更高的集成度：**刹车动力源与控制信号解耦，机械传统改电传动，刹车结构更紧凑，集成度更高。
2.5 电子液压制动系统（EHB Electronic Hydraulic Brake）
对于失去真空泵的车辆，构建新的液压制动力来源，我们会有什么想法？最直观的，采用电动机，搭配减速器增大扭矩，从而推动主缸活塞达成制动效果。但是，这种方法对于电机的体积/能效有极高的要求，对减速机构的机械强度、加工精度也有着极高的要求。因此基于电机的制动不是一蹴而就的，其经历了以下发展阶段：
2.3.1 高压蓄能器
在21世纪之前，业界多采用**高压蓄能器：**利用电机建立液压，将高压刹车油存储在蓄能器中，需要刹车时释放。这套系统的思路和重卡采用的气刹有相通之处，而想想就知道这套系统有多么复杂，成本是多么高昂。
2.3.2 电子真空泵
这套系统没有放弃真空助力，只不过采用电动真空泵EVP（Electronic Vacuum Pump）作为真空源，其他的原封不动。这对于整车的刹车系统改动非常小，因而开发成本很低。在一些油改电项目上，可以得到应用。
但其缺陷也很明显，首先其根本原理与传统的真空泵刹车一样，刹车踏板与制动缸之间存在机械连接，人脚产生的力是可以传到制动轮缸的，最终的制动力还是由"人脚力 + 真空泵辅助力"合并产生，这仍然是机械传动，而非线控系统，并不能满足ADAS/AD的需求。
其次，在电动、混动车上采用该系统，能量回收的效率较低。这是因为机械连接的特性决定了，当人脚踩下踏板时，会直接引发真空泵工作，将很大的刹车力道传导到车轮上；这时候，"通过电磁感应进行的能量回收"在制动过程中的占比就会相当有限。
最后，电子真空泵还存在噪音大，寿命短等缺陷。
2.3.3 电子助力器与Electronic Hydraulic Brake（建议：下段话逐句精读）
该系统彻底放弃了真空助力的方式，而直接采用前面提到的电机+减速器的电动伺服 驱动主缸（Bosch iBooster），或采用电机+泵的电液伺服提供液压力（如Conti MKCx），这与近年来电机技术的发展是脱不开关系的。
| 类型 | 原理 | 典型产品 |
|---|---|---|
| 电动伺服 | 电机驱动主缸提供制动液压力源 | Bosch Ibooster， NSK |
| 电液伺服 | 采用电机+泵提供制动压力源 | Continental MK C1 |
显然，电动机也更为容易实现十分精确的制动力输出，这对于ADAS/ AD系统是十分重要的。更为重要的是，对电机的控制是线控系统 ，而非机械传动。**这一次不需要刹车踏板与制动主缸存在机械连接，**只需利用传感器采集踏板的行程，给ECU输入踏板位置信号，从而控制制动力的大小。人脚的力可以不传导到制动轮缸（其实也可以保留机械连接作为备份），几乎所有的制动力都由电机产生。
再然后，原来制动系统的主缸、液压管路直到轮缸的系统维持不变，制动液仍然是动力传递的媒介。那么，这种系统就叫做电子液压制动系统（EHB Electronic Hydraulic Brake）
EHB系统，来自汽车EE技术漫谈
上图是典型的EHB系统，该系统中，信号输入单元（刹车踏板）、控制单元（ECU）、与执行机构（电机与主缸）的布置是比较集中的，使用制动液作为动力传递的媒介，因此也EHB也被称为集中式湿式制动系统。
2.3.4 EHB的优缺点
优点：
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首先，EHB通过踏板传感器、ECU和电机实现了制动系统的电气化/ 线控化，使之能够作为ADAS/AD的执行机构；
-
线控化的EHB的刹车响应时间约为120~150ms，比传统制动的400~600ms大幅缩短，这意味着在100km\h的车速下，可以减少约10m的刹停距离，提升了车辆安全性；
-
线控化的刹车系统中，踩下刹车踏板后，制动力不再直接输出到车轮上，而是会将"刹车信号"传给ECU，由ECU根据制动策略来执行具体的制动过程。因此，"动能回收"和"机械刹车"制动中的占比分配更容易调节，在低速场合下，"动能回收优先"的制动策略能够更好地节约能源，增加续航里程；
-
EHB较好地整合了先进电子系统和成熟稳定地液压系统，不仅可以用于电动车，传统燃油车采用12V电源也可以驱动EHB，适配性很高；
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通过软件标定，很容易地实现不同的制动力曲线，营造出不同的刹车脚感或刹车灵敏度，满足用户的差异化的需求。
不同的刹车脚感调教
缺点与改进：
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可以看出，EHB系统主要对传统刹车系统的动力输入端做了改造，后续的液压部分并未更改。这种集中式的刹车系统仍然不能实现单轮制动力的调节；要实现ESC等功能，仍然需要引入对应的组件。
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如果彻底取消刹车踏板与制动轮缸间的机械连接，当电控软件/硬件失效时，则可能无法刹车，酿成事故。因此需要刹车系统备份，一般可以采用ESC系统作为系统备份（two Box），或者仍然在踏板上保留机械连接的分支，在电子系统失效时接通。
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EHB系统中仍然保留了较复杂的液压管路，液压系统放大了制动力，相较于后面要介绍的EMB系统，EHB仍然不算"完全体"的线控系统，因此也被视为一种过渡产品。
2.3.5 典型EHB产品
典型的EHB产品有：Bosch公司的iBooster（intelligent Booster）、日立公司的E-ACT、德国Continental的Mkcx，大部分德系车企以及特斯拉、理想、比亚迪、蔚来等都采用了iBooster系统。
Bosch iBooster
1. 基本原理
如上图，驾驶员踩下刹车踏板，制动推杆（6）产生位移，踏板行程传感器（2）检测到信号，并将其发送给ECU（5），ECU综合计算出电机需要产生的力矩，然后经减速器传导到制动主缸（4）。可以看出，实际上iBooster系统保留了踏板（6）与主缸（4）之间的机械连接，作为安全冗余。
iBooster gen1（左）与iBooster gen2（右）
iBooster目前推出了两代产品，主要区别体现在减速机构上 ，第一代iBooster采用蜗轮蜗杆+齿轮齿条的两级减速机构，学过《机械原理的》应当知道蜗轮蜗杆 是一种减速比很大、可以自锁的传动机构。而第二代的iBooster则采用了滚珠丝杠的一级减速机构。滚珠丝杠的结构更紧凑、重量更轻、控制精度也更高，但对于机加工的要求也更高。
2. 安全冗余
iBooster提供了两级安全冗余，一般地，iBooster会与ESP配合使用，两套系统称之为Two Box方案。iBooster与ESP使用一套液压系统。
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正常工作时，iBooster电机推动主缸活塞，液压油会经过管路流过ESP进液阀，经过ESP后流入4个轮缸，从而产生制动力；
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当iBooster失效时候，ESP可以作为备份，独立控制制动液流入轮缸，但前面也提到了，ESP能够提供的制动力相对有限，且响应不够快；
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当iBooster和ESP都失效的时候，制动踏板与主缸的机械连接作为最后的保障，可以由驾驶员大力出奇迹进行刹车。
Bosch iBooster + ESP hev
3. One Box方案
Bosch的iBooster+ESP hev的方案采用了两套独立的模块，因此被称为Two Box方案，那么将ESP和EHB结合起来的方案就叫做One Box方案，减少了一个ECU和一个制动单元，提升了集成度，降低了成本。代表产品如Bosch的IPB（Integrated Power Brake）、Conti的MKCx系列、比亚迪弗迪、奇瑞伯特利也有相同的产品。比亚迪的汉EV即采用了与Bosch联合研发的IPB系统。
Bosch IPB
Ref：
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EN | Bosch iBooster - YouTube（推荐观看，Bosch视频）
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02-电控制动-博世IPB (Integrated Power Brake)应用于自动驾驶(上) - 知乎 (zhihu.com)
2.6 电子机械制动系统（EMB Electronic Mechanical Brake）
EHB保留了传统的液压管路，而由线控电机来取代中央的真空泵提供制动力。那么更进一步地，取消中央电机，直接将电机布置在四个车轮侧，一般可以将电机集成在制动卡钳上，伺服电机直接驱动制动机构。这有点像电子手刹的原理，但与电子手刹最大的不同是它需要能够产生足够大的制动力，并且制动线性要高度可调，响应要非常迅速。
如此一来就不需要刹车液压管路，此时，脚踏板与刹车系统之间的机械连接也彻底取消，所有信号都是通过电信号来传递，这也就是线控刹车的终极形态------电子机械制动系统EMB。由于EMB在每个车轮上都安装有独立的电机制动器，且不需要液压管路，因此又被称为分布式、干式制动系统。
可以看出，EMB真正实现了制动输入与输出之间的解耦，因此更加便于ADAS/AD系统输入信号，介入对刹车的控制。至于EMB的制动器，可以分为无自增力制动器、有自增力制动器、机电盘式制动器 和机电鼓式制动器等，本文不展开详细论述，感兴趣读者可以自行查阅。
制动系统的演进
EMB的框架图
EMB具备的优点有：
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刹车系统的液压管路和机械连接被大幅减少，其空间结构更为紧凑，重量更轻，便于布置和装配（总布置部门应该会很开心）；
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线控伺服电机的响应速度更快，平顺性更好（这与EHB一样）
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由于EMB中四个电机的控制相互独立，因此ECU可以通过线控制动系统，使四个轮缸完成不同的任务，如增压，减压或者保压，这就使得如ABS、ESP、TCS（Traction Control Sysyem，牵引力控制系统）等功能的实现更为简单；
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由于EMB中输入输出的彻底解耦，可以更自由地定义踏板脚感。
典型的EHB系统，来自瑞典Haldex
尽管EHB的原理十分简单，愿景十分美好，但现实中却有很多困难的工程问题，这主要集中在轮侧的执行机构上。
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也正是由于轮侧制动器的集成度太高：其集成了电机及其驱动模块，将电机的转动转化为直线运动的减速模块，以及如转角、距离、扭矩等传感器。而轮侧空间又十分有限，因此EMB执行模块需要非常紧凑，工程难度大，成本居高不下；
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**轮侧的工作环境十分恶劣，**震动剧烈，数百摄氏度的高温，这对高集成度的制动器是一个严峻的考验；
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也是由于1，制动器设计受限，其体积和功率不可能太大，导致制动力不足，难以满足普通轿车制动功率的要求；
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另外，从功能安全的角度出发，彻底将刹车的动力源与控制信号解耦，会使得其可靠性下降，电控系统的故障会造成严重的后果。因此，EMB也需要使用一个备用刹车系统，但目前应该还没有稳定可靠的备用系统。
基于上述原因，目前的EMB没有大规模地量产应用。
举个电机设计的例子，证明EHB的实现有多难：
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首先，电机需要以极小的体积爆发出1-2KW的功率满足制动需求，因此目前只能采用永磁电机；
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普通的车载12V电源无法满足高功率的驱动，因此还需要设计42/48V的驱动电源，而高压系统的安全隐患更高；
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刹车片附近温度极高，而众所周知，高温会使得磁性消退，电机性能衰减严重；
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高速电机和滚珠丝杠这种较精密的机械需要一个低震动的工作环境，但是安装在轮侧的执行器属于"簧下零件"，没有弹簧的减震，完完整整的吃下了所有路面的震动。
电机：我累了，毁灭吧
Ref：
2.7 混合线控制动系统（HBBW hybrid brake by wire system）
根据之前的论述，EHB的液压管路复杂、集成度较低，而EMB提供的制动力有限、难以满足失效备份需求。因此，业界考虑将EHB和EMB结合起来，构成一种混合线控制动系统HBBW。
在HBBW中，作为主制动轮的前轮采用EHB，可以提供更大的制动力，并且可以提供失效备份以满足法规要求；而对制动力需求不大的后轮则采用EMB，可以缩减液压管路的长度，同时能够实现电子驻车功能。当前Audi的EHCB（Electric hydraulic combi brake）即为最具代表性的HBBW系统。
Audi的EHCB系统-整体架构
Audi的EHCB系统 - 轮侧机构
本章Ref：
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五万字读懂汽车线控制动系统（BBW) (qq.com)（重复内容太多，只需要看前20%的内容）
3. 线控转向
本章依然会沿着汽车转向系统的演进过程来叙述：原始转向系统、带有转向比的转向系统、机械液压转向HPS、电子液压转向EHPS、电动助力转向EPS、以及最终的纯线控转向系统。开局先放一张转向系统演进的示意图，接下来的内容都会围绕该图展开：
转向系统的演进过程
3.1 原始的机械转向系统
最原始的车辆转向系统中，方向盘连接转向柱，而转向柱再与连接两个车轮的拉杆连接（下图中甚至没有可以改变扭力输出方向的万向节）。通过该套机械结构，方向盘的转动即可传导到车轮上。实际过程中，两侧车轮的转向角度是不同的，对转向几何感兴趣的读者，可以自行搜索"阿克曼角"。
最原始的转向系统
这种转向机构既没有转向助力，更没有减速机构，方向盘转角与车轮转角相等，转向比为1：1。卡丁车由于体积有限，采用的即为上述转向系统。
卡丁车
而这套最原始的转向系统存在两个问题：
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乘用车一般重量1吨以上，商用车可能重达数十吨，凭人力很难拧的动方向盘，例如很多玩过卡丁车的都表示胳膊拧方向盘十分费力。
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采用1：1的转向比，在高速情况下，细微的转动就可能导致偏航，十分危险。
因此，一般的乘用车转向比会达到12：1到20：1左右，一般家用车打死方向至少需要转一圈半，F1赛车为了提升操控灵敏性和反馈感，转向比会在6：1左右。大转向比一方面可以限制方向盘的细微转动，提升高速巡航时稳定性，另一方面更长的行程也可以增加转向的扭矩，更加省力。
学过《机械原理》的应该知道，可以减速增扭的机构，无非就是齿轮组、齿轮纸条、蜗轮蜗杆、滚珠丝杠等机构。根据转向机构的空间特性，齿轮齿条 和滚珠丝杠更为常用：
齿轮（斜）齿条转向机构，来自日本NSK
滚珠丝杠（循环球式）转向结构，来自瑞典SKF
滚珠丝杠由于将滑动摩擦转换为滚动摩擦，其传动效率更高且寿命更长。更重要的是，滚珠丝杠具有自锁的特性 ，即扭矩只能由转向柱传递给滚珠丝杠，反之则不行；而齿轮齿条则不会自锁，齿轮和齿条可以相互传力（此处仍然需要一定的机械原理知识）。这也就是说，当行驶在不平坦的路面上时，对于齿轮齿条机构，崎岖的路面可能引发车轮的被迫转向，进而反向传导至方向盘上；而对于滚珠丝杠机构，只要驾驶员不转动方向盘，车轮也不会因为路面形态发生任何转向。
越野场景
鉴于上述特性，滚珠丝杠转向器，也叫循环球式转向器更广泛地应用在硬派越野（如奔驰G、丰田陆巡、三菱帕杰罗等）、以及载重量更大的大客车和大货车上。而更强调操控的家用车辆则常采用齿轮齿条转向器，其结构更简单，成本更低，转向的反馈也更加灵敏（俗称"有路感"）。
即便采用了减速增扭的机械结构，转向需要的力道仍然不小，对于拉货的重型卡车就更是如此。比如前面提到的老式拖拉机，笔者小时候在田间曾看到司机师傅转动方向盘时小臂青筋鼓起，看得出来十分费力。再比如新中国成立之初生产的解放卡车，司机师傅都练就了一身好臂力。因此，和刹车系统一样，业界想到给转向系统"助力"。
而根据出现时间顺序，转向助力系统可分为：机械液压助力转向（HPS）、电动液压助力转向（EHPS），以及电动助力转向（EPS）。
老式解放卡车
Ref：
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Miniature ball screw series SP - YouTube（瑞典SKF滚珠丝杠，推荐观看）
3.2 机械液压转向（HPS Hydraulic Power Steering）
机械液压助力转向系统早在20世纪初就被发明，不过规模化的应用要等到二战结束。在这套系统中，转向丝杆上集成了一个可以左右移动的液压缸，由三通阀控制其移动方向。
机械液压转向系统HPS
HPS具体的工作原理是：液压泵由由发动机带动，当发动机启动时，液压泵时可维持运转。而方向盘的转动会带动三通控制阀的开闭：方向盘左转时候，左边侧节流阀打开，液压油经过节流阀流向液压缸驱动车轮向左转，右转同理。方向盘不转动时候，液压油经过中间的节流阀流回储油罐。（这里需要基础的《液压传动》知识）
三通阀的类比：HPS的工作原理
可以看出，HPS会持续消耗发动机的能量，带来的是油耗的上升，并且，液压泵输出功率会随着发动机的转速而发生变化，因此其转向助力的大小并不稳定。
Ref：
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Rack And Pinion Steering System - YouTube（推荐观看，HPS具体的工作方式）
2.3 电子液压转向（EHPS Electro-Hydraulic Power Steering）
电子液压转向EHPS的工作机理类似于前面提到的电子液压制动EHB，其将液压泵的动力源由发动机替换为了电动机，并且引入了扭矩传感器和ECU来替代由机械控制的液压阀。扭矩传感器检测到方向盘的传来的扭力，ECU收到传感器的信号后，控制液压阀的开闭和电动机的启动，即可完成助力转向。
电子液压转向EHPS架构
相比HPS，EHPS中电动机无需时刻工作，对发动机动力的削弱少很多；并且电动机的输出功率更加平稳。液压系统能够输出的力道非常大，因此更多应用在商用车和重型卡车领域。
Ref：
3.4 电动助力转向（EPS Electric Power Steering）
电动助力转向EPS的原理则有点类似前面提到的电子机械制动EMB。扭矩传感器检测到方向盘传来扭矩数据后，将其传递给ECU，ECU根据一定的算法逻辑，控制电动机输出扭矩，经过齿轮机构减速后作用于转向柱上，完成转向助力。
当然，电机和减速器可以有不同的布置，其动力可以驱动转向柱，也可以直接驱动转向丝杆，这都不影响我们对其原理的理解。
电动助力转向，From 瑞典NSK
相较于EMB的难产，EPS的普及更为迅速，**目前几乎所有新量产的乘用车都采用了电动助力转向。**其中一个重要原因就是：转向系统的需要的输出功率相对刹车系统较小，电机更容易带动，一般乘用车的转向电机功率在300~800W之间。
- EPS的优点有：
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直接省去了液压系统，大幅简化了转向系统，提升了可靠性，降低了成本；
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电机+齿轮可实现对转向角度的精确控制，实现了对转向的线控；
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人力输入的机械连接并没有被切断，当电动助力失效时候，仍然可以通过人力来控制车辆，提供安全备份。
- 随速转向系统：
有过驾驶经验的读者应该知道，在低速状态下，方向盘一般十分轻便，而高速状态下方向盘则较为沉重，不易转动。这就引出了"随速转向系统"。如果在高速情况下，转向助力维持低速的状态，那么轻轻拨动方向盘就可能造成很大的转向动作，进而造成严重的事故。
因此，转向助力应当随着速度的增加而减少，这个减小可以是线性的也可以是非线性的，都可以通过ECU程序来进行标定。我们在车评节目中经常会听到**"转向随速增益"**这个词来形容方向盘的手感，就是这个意思。
Ref：
3.5 线控转向
在电动助力转向的基础上，进一步把转向柱也去掉。采用一个转向模拟器来收集方向盘的转动角度，并给驾驶者提供一定的转向阻尼。ECU根据转角信息，驱动电机完成转向动作。
线控转向与电子助力转向的对比，来自Lexus
- 这种更为彻底的线控转向的优点有：
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去掉转向柱使得转向机构的布置更为灵活；
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由于方向盘与执行机构不存在机械连接，因此可以利用程序实现不同的转向比，甚至实现非线性的转向比，以实现个性化的驾驶需求（例如，在转向角较大时可适当降低转向比，使得低速状态下能够更轻松地掉头）；
-
通过与方向盘相连的转向模拟器，可以更自由地调节转向阻尼，实现个性化的转向手感；
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前面提到"高速行驶下大幅度转向会导致翻车"，而采用线控转向，系统可以抑制人类的可能导致车辆失控的操作。
- 线控转向地缺点是：
如同EMB缺少可靠的备份，线控转向取消了方向盘输入与转向输出之间的机械连接，一旦线控系统失效，则无法通过人工补救。因此需要额外设计转向备份系统。
**笔者个人的看法是：**现阶段并不一定要采用完全的线控转向。首先，EPS通过电机已经足够实现ADAS/AD系统对转向的精确控制，取消转向柱并不会在这一点上有多大提升。而取消机械连接带来的风险却是实打实的。当然，如果在未来L5级自动驾驶实现后，车辆已经完全不需要方向盘，那个时候自然可以采用纯粹的线控转向了。
线控转向Ref：
本章Ref：
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国家标准全文阅读|标准检索 (samr.gov.cn)GB17675《汽车转向系》
4. 线控油门
4.1 油门的控制对象
自动驾驶中，我们想要控制的具体对象是什么？答案是车速 �和加速度 � 。而对于动力系统，具体的输出又是什么？答案是功率 � ，进一步说是转速 � 和扭矩 � ，有 �=�×�/9550**。**
在车辆不发生打滑的情况下，转速 � 可以等比转换为车速 � ；而加速度 � 则是由发动机扭矩 � 形成的牵引力 ���� 、风阻 ���� 、地面摩擦力 ������� 、传动系统摩擦力 ������ 等共同作用决定。其中，一般情况下风阻与车速的平方成正比 ����∝�2 ；而在汽车设计中，一般会通过空气动力学设计，将风阻转化为一部分下压力来提升高速稳定性，这会导致车轮与地面的接触面积增大，进而导致摩擦力增大；最后，传动系统的损耗也会随着转速的增大而有所增大。
上述是一个简化整车动力学模型，实际的模型十分复杂，其特性需要经过大量实验才能得到。
最简单的整车的力学模型
4.2 电动机
先放出一张电动车动力传输路径图：
电动车、增程混动的动力输出路径
电动车的动力输出路径是最简单的，其一开始就是纯粹的线控系统 ：当人踩下油门踏板后，ECU采集到踏板行程，之后控制功率半导体输出PWM波，驱动电动机输出功率，这一过程理论上可以做到没有任何延迟。顺带一提，增程式混动的动力输出路线与电动车一致，内燃机不会连接到动力输出轴上，仅仅作为一个发电机在电池馈电时启动，对电池进行充电。
电动机的扭矩-转速-功率曲线如下图，其特点是**从一开始即可以输出最大的扭矩，**当功率达峰后随着速度的增大而减小。如果安装了变速箱的话，曲线会随着换挡逻辑有所变化。但目前除了保时捷Taycan等少数电动车会配备二档变速箱，一般电动车都仅连接单级减速器。
电动机扭矩-转速-功率曲线
正因如此，电动车的前半段加速过程十分线性，在不打滑的情况下，加速度值能够维持在基本恒定。如下图Tesla model3仅用0.14s即可达到最大加速度，并维持恒定。
Tesla model 3的加速曲线
4.3 内燃机
燃油车的动力传输路径要复杂许多，但本质上是通过控制节气门开度 和喷油量来控制发动机的输出功率。古老的化油器时代就不讲了，我们直接从电子喷油时代讲起，可以分为两个阶段：
一开始，油门踏板通过一根拉线与节气门相连，当踩下油门踏板后，节气门的开合度发生变化。同时，节气门上安装的空气流量传感器可以检测到此时的进气量，并将该信号传递给ECU，ECU根据当前的车速，以及油门信号的大小确定喷油量。空气和燃油在气缸内混合燃烧，输出动力。通过各种变速箱，如手动MT、自动AT、双离合DSG、无级变速CVT等，对扭矩和转速进行一定范围内的调节。
采用该种方法，喷油量与进气量的匹配不是很准确，造成汽车油耗较大，因此目前出厂的车辆都采用了电子节气门的设计。踩下油门踏板后，将位置信息传递给ECU，由ECU同时控制节气门和喷油嘴，剩余过程与之前一样。
拉线节气门（上）、电子节气门（下）
节气门
内燃机非常重要的一个特点是："踩下油门"与 "爆发动力"之间是存在一个延迟的，一般而言电子油门迟滞 可达0.5s~1s。如果考虑涡轮迟滞效应（涡轮需要发动机达到一定转速之后才能启动，进而提升发动机的动力），那么燃油机的动力输出响应则更慢。
内燃机的转速-扭矩-功率曲线如下图所示，其最大特点是：**一开始并不能输出最大扭矩，只有当转速上升到一定阈值才使加速度达到峰值。**尽管业界一直在努力降低这一阈值，但目前仍然需要1500-2000转左右。
结合上述两种因素，就使得**内燃机的初段加速性能比不上电动车：**20万左右0-100加速5秒左右的电动车十分常见，但燃油车要达到此性能则一般需要40-50万元以上。不过，内燃机的中段和后段加速性能要强于电动车。其一是因为一般地内燃机输出功率更大，其二是因为内燃机配备了变速箱（比如Taycan配备两级变速箱后使得中后段的加速能力大大增强）。
内燃机转速-转矩-功率曲线
但是，也正是由于变速箱存在不同的挡位，以及换挡间隙，这使得燃油车的加速度存在一定浮动，加速不够线性。如下图的大众迈腾的加速过程就不如前面model3那么线性，呈现出一种顿挫感。
内燃机的速度-加速度曲线，一般在加速度曲线交界处执行换挡
迈腾380TSI加速曲线，可清晰看到换挡带来的加速顿挫
Ref：
4.4 混动车
对于混合动力Hybrid车辆，动力输出的情况会更加复杂一些。首先混动系统大致有以下几种：
-
串联式混动系统（增程混动）：代表是理想汽车，最简单；
-
**并联式混动系统：**本田iMMD、比亚迪DMI、吉利雷神DHT、长城拿铁DHT等；
3. 混联式混动系统：主要就是丰田THS。
前面已经讲到，增程混动的动力输出与电动车类似，而并联式混动和混联式混动的动力输出基本可以参照下图，其差异更多体现在不同工况下动力连接策略的不同。Hybrid系统一般是没有变速箱的，内燃机连接一级减速器，因此不需要考虑变速箱的影响。（所谓"多挡"的DHT混动一般也是采用离合器达成，并非采用传统意义的变速箱来换挡）
非增程混动的动力传输
主流混动系统的原理可以参考以下视频，讲解的非常到位：
比亚迪DM双模混动系统工作原理【纸上谈车17】_哔哩哔哩_bilibiliwww.bilibili.com/video/BV1hh411o7LX/?spm_id_from=333.999.0.0
本田i-MMD混动系统工作原理【纸上谈车7】_哔哩哔哩_bilibiliwww.bilibili.com/video/BV1bp4y1U7z3/?spm_id_from=333.999.0.0
在混动系统中，电动机很好的补足了燃油机初段低扭的缺点。并且，在高速阶段，如本田iMMD、比亚迪DMI都可以讲发动机直连到动力输出轴上，获得很好的中后段加速能力。
PS：目前大电池PHEV混动的系统动力输出策略是可以玩的非常花的。例如：比亚迪DMI系统正常起步下是由电机带动的，而当弹射起步时候，双模电机配合内燃机共同启动，可以爆发出接近600匹的动力，0-100km加速只需要4.5s左右。再比如，电池电量充足时候可以当成纯电车来驾驶，电池馈电时候则可以采取混动策略。
最后说回加速曲线，混动车辆的加速曲线与电动车类似，比较线性，加速度的波动较小。
丰田卡罗拉混动加速曲线
Ref：
4.5 油门的标定
综合以上的内容，我们引出了油门的标定。通俗讲，就是通过大量实验获知 "不同的油门深度下，会获得什么样的 ，�，� 曲线"，最后可以形成一个三维曲面，这就是所谓的"油门标定表"。然后结合该表对发动机动力输出进行优化，使得标定表曲面更为平滑，或者更符合人的驾驶习惯，以达成更好的NVH效果。其实刹车也是同理，利用相似的方式也可以得到一个刹车标定表。
油门标定表，来自B站up主"忠厚老实的老王"
那么，回到本章开头的问题。当自动驾驶系统要控制车速和加速度时候，仅需要**根据油门标定表的数据匹配油门深度即可。**这对于纯电车、燃油车、以及混动车而言都是一样的，仅需采用传统的PID算法，就可以得到非常不错的控制效果了。
由于电动车和混动车有着更为平滑的动力输出特性和快速响应特性，必定是比燃油车更加容易控制的。
Ref：
- 【基础】自动驾驶控制算法第十讲 油门刹车标定表的制作_哔哩哔哩_bilibili（推荐观看整个教程，质量极高）
5. 线控悬架
5.1 线控悬架与自动驾驶
所谓"悬架"，指的是车轮和车身之间连接装置的总称 。常见悬挂的类型有扭力梁、麦弗逊、双叉臂、多连杆等，除了扭力梁是非独立悬挂，其他的都是独立悬挂。感兴趣的可以参考下方视频，不再赘述。
常见的悬挂种类，来自B站，11磅小老虎，推荐关注
但本节讨论的重点是悬架的力学模型 ，它其实就是一个二阶质量-弹簧-阻尼系统 ，学过《机械振动学》的读者应该会有映像。弹簧和阻尼器可以起到支撑车身、过滤路面震动的作用，可以达成更好的驾驶品质和NVH效果。
- 被动悬架：
对于大部分的中低端车型，多采用并联 的螺旋弹簧 和液压减振器，这种形式的减震装置相当常见，在摩托车、汽车、乃至火车上都会用到。其物理模型可以抽象为车身与轮胎之间存在一个弹簧和阻尼，然后车轮与地面间也存在一个"弹簧"（车轮也有一定的弹性）。此种悬架的弹簧刚度 �2 和减震阻尼特性 � 在出厂后都是无法更改的，悬架的高度也无法更改，因此我们称其为"被动式悬架"。
PS：所谓"悬挂调教"，更多的就是出厂前对弹簧刚度和阻尼曲线的设定：偏运动的车辆刚度和阻尼都更大，驾乘感受偏"硬"，弯道极限更高，而偏家用的车辆刚度和阻尼都更小，驾乘感受偏"软"，不适用于激烈驾驶。德系车的调教偏"韧"，日系车的调教偏"软"，这些都是通过悬架系统塑造的不同的风格。
悬架的力学模型
- 主动悬架：
在ECU的控制下，弹簧刚度 �2 、阻尼系数 � 、以及悬架高度 ℎ 都是精确可调的，这也就是所谓的**主动悬架，或者线控悬架，**具体的实现方式后面会讲。一些文章还根据可调节对象的多少将其分为"半主动"和"主动"，这里我就一律将可调节的算作"主动"。
那么线控悬架又如何与自动驾驶扯上关系呢？简而言之------**改变车辆的动力学特性。**下面列举几个典型场景：
A. 熟悉汽车操控性评价的应该都听过绕锥桶的麋鹿测试（moose test），其目的是为了测试汽车在高速时作出S转向的性能。一般地，悬架刚度更高的车辆能够以更高的速度过弯，而刚度较低的车辆极限较低，甚至在速度过快时会导致翻车。
紧急转向时即将侧翻的SUV
显然，当车辆行驶在弯道较多的道路上，或者需要紧急转向避让时，线控悬架可以提升其刚度，抬高外侧悬架，降低内侧悬架，这些措施都可以保障车辆不失控（在这种情况下，前面提到的ESC刹车系统也会发挥重要作用），这也与最终的决策高度相关。
B. 如果路面存在沟坎，那么通过激光雷达或者摄像头可进行感知。然后相应地调整悬架刚度，提升驾乘感受，保护悬架系统。
最早在07年，奔驰发布了其pre-scan系统做出了这一功能原型，后来Audi A8等车型也具备了该功能，而目前国产的比亚迪云辇则利用激光雷达对地面进行扫描，更好的根据路面的情况来调整悬架。
通过沟坎
C. 大油门起步会车辆会"抬头"，大脚刹车车辆又会"点头"，这些情况都可以通过控制悬架刚度和高度来解决。这都可以提升轮胎抓地力，起步时防止打滑，制动时缩短距离。
D. 由于车门的强度一般比较低，因此侧碰一般是碰撞事故中最为凶险的一种，奥迪A8就通过侧面摄像头感知来自侧面地碰撞，抬高碰撞一侧的悬架，让强度更高的底盘承受撞击，从而保障乘员安全。
Audi侧碰优化
E. 抬高悬架高度，可以提升车辆通过性，走一些烂路时候不会拖底。
F. 扯点更远的，奔驰的M-ABC系统可以极快的速度抬高/降低车身，使车辆在地上"跳舞"，这对于非铺装路面的脱困是一项利器，可以省一笔拖车费用。因此，线控悬架之于自动驾驶，绝非花拳绣腿，车辆动力学也是自动驾驶无法忽视的点。
Ref：
下面来写线控悬架的实现方式：可变刚度弹簧 、__可变阻尼减震器 以及 可调稳定杆。
这部分内容相对简略，大体了解原理即可。
5.2 可变刚度的弹簧
目前，可变刚度弹簧的实现方式主要是"空气弹簧"，有膜式和囊式两种结构，在密闭的压力缸内充入惰性气体或者油气混合物，通过空气泵打入气体即可实现对悬架刚度 和高度的调节。
并不难看出空气弹簧的一些特点：由于采用空气介质，充气过程相对缓慢，因此刚度和高度的调节响应速度不快，很难做到瞬时响应；高压气体使得充放气口很容易失效，因此**寿命一般也都比较短。**我上学时特别爱看英国修车节目《Wheeler Dealer翻新老爷车》，他们维修的车辆里，只要带空悬的，几乎就没有不出问题的
《Wheeler Dealer》
当然，采用空气弹簧并不意味着完全弃用机械弹簧，很多空悬系统也都在内部集成了传统的弹簧。
膜式空气弹簧（左）与空气弹簧+阻尼器总成（右）
Audi Q5空气悬挂系统
另外，一般采用集中式的一套气泵和储气罐驱动四个气缸，通过阀体来分配充气量。给每个车轮单独分配气泵和储气罐体积上不允许，同时也不经济。
空气悬架的架构图
5.3 可变阻尼减振器
3.3.1 普通的液压减振器
首先介绍普通的液压减震器，其原理十分简单：当活塞向下运动时候活塞下方的液压油受到挤压，从活塞的开口流入活塞上方，从进油阀流入储油筒；活塞向上运动时，液压油从活塞上方流入活塞下方，同时储油筒中的液压油经进油阀流入活塞下方。
液压油通过小孔和进油阀时会产生阻力，将动能转化为内能耗散。流量一定时，通道截面积的大小与流体的阻力成反比。实际的阀体设计十分复杂，通过对多个阀体的人工调节，会构造出一条"阻尼曲线"，从而影响车辆的驾乘感受。
液压减震器结构图
具体原理可参考以下视频：
3.3.2 筒间流量调节减振器 CDC Continuous Damping Control
CDC的原理非常简单：使用电磁阀改变液压油通道的大小，就可以改变阻尼系数。这就像我们玩注射器时，带着针头推注射器阻力更大，不带针头阻力更小一样。
CF-Sachs CDC结构与原理
CDC的调节速度适中，成本不高，且寿命较长，因此使用非常广泛。最大的供应商一般是德国的采埃孚-萨克斯ZF-Sachs，比亚迪自研的FSD减震器原理基本类似，在其发布的云辇系统中最基础的"C"级别就是采用CDC减震。
Ref：
3.3.3 主动电磁感应悬挂系统 MRC Magnetic Ride Control
MRC并不改变液压油通道的大小，而是通过改变液压油的粘度 来控制其流动速度。MRC使用的液压油加入了磁性物质，并且减振器中安装了电磁线圈。当线圈通电时，液压油分子根据磁场方向规律排布 ，导致粘度增大，因此在缸体中的流速变低，减振器的阻尼增大；并且这个阻尼增大的程度是可以通过电流的大小来进行控制的。
与CDC相比，电磁液压油粘度变化的速度要远快于电磁阀的开闭速度，因此MRC的悬架刚度调节响应可以达到1ms以内，其调节范围也更大一些。MRC最显著的缺点就是贵，当然这不是MRC的问题，是我的问题。MRC主要的供应商是美国的德尔福Delphi，也因此MRC最先用在美系车上。
MRC基本原理，液压油分子受磁场影响有序排列
**咬文嚼字：我们经常听到 "空气悬挂"和"电磁悬挂"**两个概念，其实这两个概念的类比并不合适。空气悬挂主要改变的是的是弹簧刚度，而电磁悬挂改变的是阻尼系数。很多文章还煞有介事的对比其不同点，事实上，空气弹簧和电磁悬挂完全可以结合起来使用。
Ref：
3.3.4 奔驰的主动车身控制 ABC Active Body Control
奔驰采用的悬架方案与前面又不一样，其原理是通过电子液压泵，给阻尼器中泵入液压油，推动阻尼器活塞的上下移动。从而实现车身高度的调节。根据出现的时间，可以分为M-ABC 和E-ABC系统。
奔驰ABC主动车身控制系统
其中M-ABC是通过一个中央泵+阀体来来控制四个车轮上的悬架，而E-ABC则是在四个车轮侧各配备一个电子液压泵驱动来阻尼器，其架构有点类似于之前讲过的电子机械刹车EMB。
M-ABC的特性与EMB也十分相似，首先由电机带动阻尼器，其响应时间十分快，可以在1秒内实现车身高度的升降，这要比空气弹簧迅速的多。 因此，奔驰可以做出原地"起伏跳舞"这种匪夷所思的动作，参考下方视频：
同时，四个液压泵需要支撑起上吨的重量，因此其需要很大的功率，且其位于车轮侧的工作环境非常恶劣，其面临的难题某种程度上与EMB电子机械刹车是类似的，实现难度都非常大。因此，目前E-ABC系统仅在旗舰级车型上配备。
5.4 一些客观现实
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工业产品的铁律就是：越是复杂的结构，其故障率就越高。可调刚度、阻尼的悬架已经出现了20多年，其故障率一直居高不下，寿命一直很难撑过汽车的整个生命周期。并且此类悬架在行车过程钟出现故障，很可能引发车身姿态的剧烈变化，从而导致事故。前些时的理想L8空悬在碰到地面凹坑时爆裂即是一个很好的案例。
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线控悬架增加了电机\液压泵、控制器、传感器、储气罐等配置，重量和能耗也会有所提升；
Ref：
5.5 2023.04 比亚迪云辇系统分析
前几日比亚迪发布了其底盘悬架方案"云辇"，云辇并非单个系统，而是用于比亚迪所有车型的一整套垂直整合的解决方案，分成了C、A、P、X四个级别。从技术的根本原理上，其实和前面讲过的东西是类似的，并没有之前没有出现过的东西
C------主要是CDC主动悬架，会下放到基础的车型上，如汉、唐、宋等；
A------主要是空气Air悬架，目前的趋势是向双腔发展；
P------和奔驰的E-ABC类似，可以分别实现四个车轮的升高、降低以及刚度的调节，最直观的应用就是仰望U8越野性能的提升，以及露营模式的调平，以及仰望U9那"一跳"。并且，仰望U8应该还具备了线控稳定杆的功能
X------通过悬架实现三轮平稳行驶，并且在三轮状态下还能平稳过弯，正如仰望U9所展示的那样。
既然没有特别新的东西，那么比亚迪云辇的厉害之处在哪里。还是四个字------**垂直整合。比亚迪在悬架系统上仍然能够做到一级总成的自产，并且与整车的EE架构深度融合起来，软硬件一把抓。**一方面具有很大的成本优势，另一方面实现的性能也会更好。而其他厂商的线控悬架系统方案仍然是比较碎片化的。
仰望U8的越野功能
仰望U9的三轮行驶