車輛中心 研究發展處 張統凱

現今車輛產業以電動化與智慧化為主要核心發展，隨著全球都在重視環保以及車輛科技日新月異，這兩大關鍵領域由過去的各自發展已開始走向合而為一，因此不僅電動化已由轎車逐漸往巴士產業發展，更包含自動駕駛系統（Autonomous Driving System, ADS）及先進駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistant System, ADAS）功能搭載，也會一併加快發展的步伐。然而，無論是電動化或者智慧化的車輛領域，電控底盤都是兩者共通且重要技術項目，它除了影響電動化車輛性能表現外，亦是實現ADS/ADAS等高階智慧控制的要件，為目前車輛技術具發展潛力的關鍵項目。

電控底盤包含有動力扭矩控制的電控動力驅動器、輔助駕駛的電控煞車與電控轉向系統以及電控換檔等，如圖1，這些系統提供高度可控制功能，符合ADS/ADAS系統對於車輛可主動進行控制的要求，而目前已有許多研究單位與廠商投入ADS/ADAS之研究與開發，其多專注於行為決策與車輛橫縱向運動控制（軌跡位置）邏輯之策略發展，亦即會需要控制車輛的車速與轉向角度等基本需求，甚至是提供加／減速度控制的進階功能，然而現有市場車輛是由電控動力驅動器、電控轉向與電控煞車所組成的電控底盤，分別提供的多為動力扭矩、轉向角度以及煞車壓力等控制介面，故上層的決策控制無法直接對應下層的電控底盤，且各家決策控制或電控底盤控制介面亦不同，因此往往在決策控制與電控底盤系統之間的串接機制需視實際情況調整，缺少類似小腦的角色來協調運動控制。

圖1、電控底盤車輛

因此車輛中心（ARTC）基於開發ADS/ADAS與電控轉向、電控煞車、電控動力之多年經驗，透過盤點ADS/ADAS之需求，發展出一套電控底盤動態控制模組，可快速將電控底盤與ADS/ADAS介面完成串接，以提供各廠家在實現決策邏輯時可直接使用的控制介面，整體架構如圖2，將由ADS/ADAS取得的車輛控制命令、模式選擇及底盤單元的車輛狀態資訊，輸入至電控底盤動態控制模組的控制迴路中，在經過側向與縱向各控制迴路的運算後，將適合電控底盤的命令送至手自駕切換邏輯中，該邏輯將依據駕駛人是否下達手自駕切換指令以選擇輸出ADS/ADAS控制迴路或是駕駛人的命令至電控底盤各系統，同時，電控底盤動態控制模組回饋實際輸出之底盤系統的命令及控制迴路模式選擇的結果至ADS/ADAS做整體車輛運行的監控。舉例來說，當ADS/ADAS選擇車速控制模式後，電控底盤控制模組即會自動調配電控動力與電控煞車的底盤系統控制命令，將車速控制於ADS/ADAS目標命令，讓ADS/ADAS可省去對電控底盤的匹配等調校，使得ADS/ADAS業者可以更加精進相關演算法提升，以因應更複雜的道路情境，以及讓車廠可以掌握車輛動態專注於安全、多車種與性能提升開發。

圖2、電控底盤動態控制模組之系統架構

結論

電控底盤搭載動態控制模組後，即可打通任督二脈提供ADS/ADAS演算法快速串接，經過電控底盤動態控制模組之車速迴路、加速度迴路、減速度迴路與轉向速度控制迴路，自動轉換成適當的轉向角度控制、動力扭矩控制與煞車壓力控制命令控制原電控底盤，達成自駕系統穩定安全地控制車輛動態之目標。