智能底盘持续发展，底盘域MCU的国产机会

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）智能汽车时代，自动驾驶、智能座舱是感知最强的体验升级。但对于汽车来说，底盘决定了乘坐舒适度和车辆动态，甚至关系到行驶安全，底盘永远是汽车不可忽视的部分。而伴随整车电子电气架构的改变，传统的机械结构底盘下，也加入了越来越多的电子部件。
 
可以发现近年智能底盘的概念正在变得越来越普遍，比如蔚来的天行底盘、上汽智己灵犀底盘、华为途灵底盘、比亚迪云辇系列底盘等，层出不穷的“营销词汇”背后，实际上是传感器、算力芯片、减震器等技术升级带来的新特性。更多电子部件的融合，底盘域中需要用到的MCU也会更多。
 
线控制动、线控转向、悬架、底盘域控制器的国产机会
 
传统汽车上，底盘实际上也有不少安全系统加持，比如ABS制动防抱死系统、ESP车身稳定系统、TCS牵引力控制系统等，这些系统通过传感器监测车辆和车轮动态，实时通过调整动力分配和刹车等来保证车身的稳定。
 
而舒适性的配置则是比如空气悬架、液压悬架、CDC减震器等，这些部件主要是为了在行驶过程中降低路面起伏对座舱乘坐稳定性的影响。
 
那么智能底盘与传统底盘相比，现阶段的智能底盘一个明显的发展趋势是线控化。什么是线控化？首先底盘主要是由转向、制动、传动、行驶几个部分组成，以转向为例，转向部分由方向盘、转向器、转向节等零部件构成，通过驾驶员对方向盘的控制来驱动车轮的转向角度。目前的汽车转向部分基本都是物理结构机械连接，通过液压或电机进行助力。
 
而线控转向，就将方向盘和转向的机械连接部分去除，转向与方向盘实现机械解耦，完全通过电机来提供转向助力和路感反馈，在方向盘侧使用转角传感器、扭矩传感器、回正力矩电机等部件，感知转向角度反馈至转向执行电机，并通过车轮转角传感器和其他的传感器反馈路感至回正力矩电机模拟真实手感。
 
在制动部分，目前市场主流的是真空助力液压制动系统，比如在燃油车中，利用发动机运转过程需要从外界吸气的原理，为真空助力器提供低压环境。但显然，在目前的混动以及纯电动汽车中无法提供持续的真空环境，所以需要添加电子真空泵或者是采用线控制动，通过电机直接或通过液压管路提供制动力。
 
实际上，除了电动汽车之外，燃油车也在进行底盘线控化的改进，最典型的是线控油门。线控油门在燃油车上通过传感器对油门踏板开合度的监测，控制节气门的开度以实现加速，这对于定速巡航、ACC自适应巡航等辅助驾驶功能，都需要对油门进行精准控制，这个时候线控油门就十分关键。
 
那么在底盘线控化的过程中，由于电子部件的增加，那么价值量中电子部件的占比就会提高。根据业内人士分析，在线控转向系统中，ECU成本占比会超过40%。
 
同时由于传感器数据处理、算法、电机控制等需求，ECU中MCU的性能需求也更高，需要32位的高算力MCU。另一方面，因为转向涉及到行车安全，因此MCU需要满足ASIL-D的功能安全等级，MCU需要有锁步核。
 
与线控转向类似，线控刹车、线控油门、线控悬架等，对于MCU的需求同样更高，要求使用性能更高、更可靠的车规级MCU。
 
底盘域用到的MCU
 
前面提到，线控底盘中对于MCU的性能需求更高，尤其是底盘域中还包含EPS、EPB、ESC等安全控制的功能模块，需要多个部件联动控制，所以对于MCU的可靠性要求极高。以往在这些关系到车辆安全的部分，比如底盘、动力应用中，主流的产品是英飞凌的TC2xx/TC3xx、ST的SR5E1系列、瑞萨RH850系列等。
 
他们共同的特点在于提供高性能且有多重安全模块。比如在SR5 E1系列上，采用2个32位Cortex-M7内核，分核配置，支持2个内核并行配置或1个内核锁步配置；2个DMA引擎支持锁步配置；硬件安全模块 (HSM)上集成双Cortex-M0+内核，用于对称加密的硬件加速器；具有存储器错误管理单元 (MEMU) 用于收集和报告存储器中的错误事件，以及循环冗余校验 (CRC) 单元。
 
近年供应链安全的倒逼之下，国内汽车MCU厂商也开始快速踏入底盘域应用。芯驰科技去年的高性能车规MCU E3就被搭载在CDC悬架控制器上，并在奇瑞瑞虎9、星途瑶光等车型上正式量产，成为了国内首个应用在主动悬架的车规控制芯片。芯驰E3全系列产品集成了ARM Cortex R5及ARM Cortex R52+ CPU并最高配置4对锁步主核，且内置内置的信息安全模块，满足安全启动、安全通信、 安全固件更新升级等需求。
 
紫光同芯今年8月发布了动力底盘域控MCU THA6412，集成4个Arm Cortex-R52+@400MHz内核，两组内核带锁步功能；集成高性能HSM性能模块，可以支持多项信息安全功能，包括系统安全启动、可配置的密钥管理、授权的调试以及存储的保护，支持各种国际以及国密的加密算法等。
 
旗芯微去年推出支持功能安全ASIL-D的控制器芯片FC7300，应用覆盖汽车动力、智能底盘、功能安全控制器、域控制器等领域。FC7300系列最高集成3个Cortex-M7内核，2组带锁步功能，包含EVITA Full+级别的HSM信息安全功能支持。
 
另外还有国芯的CCFC300系列、杰开科技AC7840x/AC7870x、云途YTM32B1H、芯旺微KF32A1x6等，都面向动力、底盘类的应用，其中有一些已经在量产车型或是Tier1厂商中量产搭载。
 
小结：
 
有一些车企和Tier1供应商在公开场合提到，2026年将在一些控制器上实现100%的国产芯片应用。按照目前的进度，车身控制等领域很多国产MCU已经应用到量产车型上，对于功能安全要求更高的动力、底盘等部分，实际上国产MCU等芯片产品已经是现成的，只缺少大规模应用的可靠性验证，相信很快在底盘域，甚至是动力部分都会陆续导入国产MCU。