2026泰达论坛【原创先进技术发布】丨靳立强:原创自动轮模块与多自由度底盘智慧行驶控制

日期:2026-09-19 20:11:08

来源:2026泰达论坛

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由中国汽车技术研究中心有限公司、中国汽车工程学会、中国汽车工业协会、中国汽车报社联合主办的第二十二届中国汽车产业发展(泰达)国际论坛(以下简称“泰达汽车论坛”)于2026年9月17日至9月20日在天津市滨海新区举办。本届泰达汽车论坛将围绕“智绿筑基·生态蓄势·共创共赢”的年度主题,邀请重磅嘉宾展开深入研讨。

在9月18日“原创先进技术发布”中,麦迪克智行汽车科技有限公司董事长靳立强发表题为“原创自动轮模块与多自由度底盘智慧行驶控制”的演讲。

以下是演讲实录:

很高兴也很荣幸来到这个论坛,与大家分享我们的成果。

我分享的题目是“原创自动轮模块与多自由度底盘智慧行驶控制”。我本人是吉林大学汽车学院的教授,这家公司是我们20年研究成果转化孵化而成的麦迪克智行汽车科技有限公司。

首先,通过一个视频让大家了解什么是“自动轮”。传统汽车可能由几百个零件组成,用以控制四个车轮运行。现在,自动轮集成了转向、制动和驱动功能,车轮可以转动90度,使车辆实现横向行驶和原地转向。此外,车辆在高速行驶时会更加安全。在湿滑路面上全力踩下加速踏板,轮胎几乎不会打滑。

这个概念大家可能以前在网上看到过。全球对“角模块”概念的研究最早大约始于1998年,至今已有近30年。目前在这一领域,我们相较同行最大的突破在于原创构型。欧洲很早就提出了一种构型,但无法高速行驶;目前我们的构型可以高速行驶,这台车的最高车速可达160公里/小时以上。作为对比,目前国外各大厂商以及国内研究机构的相关车辆只能达到80公里/小时,尚未达到车规级水平。整个系统可使底盘减重约300公斤,底盘约80%的零件被取消。此外,该系统可以实现跨系统冗余安全。以红旗E-HS9为例,其最小掉头半径仅为3.8米,也就是说,在双车道巷道内,一把方向就可以完成掉头,而不需要反复调整车轮。

我分四部分与大家分享:AI时代底盘变革的必然性;角模块的中国方案——自动轮;多自由度智行底盘控制;自动轮赋能的具身智能汽车具有怎样的性能。

当前,通用人工智能时代已经到来。过去,汽车有三个发展主题:安全、节能、环保;现在又增加了两个主题:便捷和智能。

在这个时代,汽车座舱和驾驶自动化已经发生了翻天覆地的变化,但汽车底盘实际上并没有大的变革。传统汽车底盘的核心,一是差速器,将所有动力约束在一起;二是一套转向拉杆,将左右车轮的转角约束在一起。汽车看起来有四个车轮,但实际运行起来与自行车类似:两个前轮被约束在一起,两个后轮也被约束在一起。因此,汽车的不安全具有一定的本质性。要让安全为运动兜底,就必须正视汽车底盘本身存在的安全局限。另外,传统汽车底盘的传动环节太多,轻量化已经很难。在智能化背景下,我们要求底盘实现线控。现有底盘线控技术大多是在原有架构上修补。例如,线控制动是在原有卡钳上增加电机,线控转向则是取消转向拉杆,但整个底盘的运动架构并没有改变。在这种架构上开展的创新,实际上缺乏产业竞争力。

当前,机器人产业发展非常快,中国的AI技术也已经走在世界前列。我认为,未来的汽车一定是一个具身智能体,汽车与机器人产业的技术可以相互赋能。当然,汽车技术的难度比机器人更大,因为机器人通常只需要达到20公里/小时,最多25公里/小时,而汽车需要达到200公里/小时以上。

最近,国家发布了《智能网联新能源汽车产业发展“十五五”规划》,明确提出要发展驱动、制动、转向、悬架一体化集成。这是国家重点战略,不是某一家企业是否愿意开展的问题。

角模块是一个技术概念,行业提到角模块,通常是指将驱动、制动、转向和悬架功能集成到轮端。目前,我们的自动轮是角模块技术落地的一款产品,因此给它取了一个自己的名字。动画展示的是自动轮的构型:取消底盘上的传动功能后,将车轮变为关节式运动,转向绕转向轴直接转动,车轮绕旋转轴直接转动。我们的技术特征是具备高速、精准关节运动能力的自动轮模块,实现汽车行驶驱动系统的重构。这是一项颠覆性的原创技术,解决了AI异构运动底盘重复学习的冲突。

我们认为,随着AI时代到来,行业亟需一个高度安全的底盘。

在这一领域,我们有五项核心技术:

一是超高集成度的自动轮集成技术。自动轮集成了底盘的所有功能,但从外观上看,与现有车轮没有明显区别,因为采用的轮胎、轮辋、轮毂和转向节仍是原有结构。

二是解耦式模块化智行底盘集成。刚才向大家演示的车辆是一辆量产车,将原底盘拆除并装上我们的四个车轮,车辆即可恢复正常行驶功能。我们的技术与现有车身架构、座舱架构完全兼容,从座舱中也看不出车辆经过改装。

三是AI赋能的高安全性底盘控制技术。赛车手能够完成的动作,普通人驾驶这辆车也可以实现,只需正常操作方向盘,想把车辆开翻并不现实。

四是跨系统冗余。驱动、制动、转向和悬架功能都集成在轮端,各系统之间可以相互冗余。某一系统发生故障后,其他系统可以补充其功能。

五是自动轮智行底盘测试技术。这种技术与传统底盘完全不同,原有底盘验证标准可能不再完全适用。目前,从标准研究到底盘测试装备均由我们自主研发,麦迪克也是国家标准预研项目的牵头单位。

在这一领域,麦迪克与吉林大学合计拥有160多项发明专利,发明专利数量居全球首位。不仅数量多,相关专利还获得过中国汽车产业高价值专利大赛一等奖,实现了数量与质量兼具。

从用户端来看,这项技术可以解决出行中停车难的问题,未来大型SUV也可以横向驶入停车位。同时,它还可以降低驾驶的专业门槛。车辆能够跟随人的驾驶意图行驶,是车适应人,而不是人适应车。为什么现在驾驶汽车需要考驾照?因为普通人不能直接熟练驾驶,需要经过训练,让人适应车之后才能驾驶。

从车企端来看,我们可以实现整车大幅减重。以红旗车辆为例,根据实车测试,整车减重300公斤,目前没有其他单项轻量化技术能够实现100公斤的减重效果。减重意味着增加续航、降低成本。从行业端来看,我认为,如果这项技术能够落地,下一阶段的底盘标准将由中国引领,而现有底盘标准大多源自欧洲。

从体验价值来看,现在所有新技术、新车型都要让用户感受到其价值。在机动性方面,车轮可以转动90度,实现侧向停车、无磨胎原地掉头等高机动功能。大型SUV的最小转弯半径可以做到3.8米。在高速安全方面,车辆可以在0.9G侧向加速度下保持线性操控,普通驾驶者也可以实现,操控性能提升50%。

这张图展示的是麦迪克目前的核心产品。未来汽车底盘可能只剩下这些零件。上方是自动轮模块,包含驱动、制动、转向、悬架等全部功能;模块下方是相关部件,例如主销转向器、线控制动系统、轮毂电机单元等,也包括我们的控制器。未来,软件也将发展为具身智能控制软件。

与同行方案相比,我们采用的是双横臂侧置主销式转向方案。此前,角模块已有拉杆式、转臂式等多种方案。我们推出双横臂方案后,包括大陆集团在内的全球企业也在采用类似方案。目前,其他方案尚没有车辆能够实现高速行驶,即使采用类似方案,也难以达到高速性能。因此,同类竞品尚未突破高速行驶能力和可靠承载能力。目前,麦迪克与国内头部车企均有合作,可以说,这是车企认可的具备量产可行性的方案。

这是我们与同行方案的部分对比。在最高车速、转向角度、与原车兼容性等指标上,我们处于领先水平。

这是我们根据可查到的客观安全指标,与同行方案进行的对比,重点包括高速行驶车辆的安全控制和冗余安全。现在,即使单轮转向失效,车辆仍能保证100公里/小时以上的安全行驶速度。

四个车轮如何控制?现有汽车底盘控制有一个核心概念,叫阿克曼模型。由于四个车轮在运动学上等效于自行车,因此也被称为“自行车模型”。

现在,四个车轮完全解耦。一个可以类比的场景是:普通人在冰面上走路容易摔跤,但花样滑冰运动员可以凌空转三圈,落地后仍能自如滑行。我们认为汽车也应该如此。汽车实现精准控制后,即使只有一个车轮着地,车辆也应该处于受控状态;而不是像现在的车辆,一个车轮离地就可能失去控制。如何实现?我们称之为“一力控车”。现有汽车主要控制横摆和侧偏,而我们认为,汽车应该直接控制四个车轮上的力。老虎、猎豹追逐猎物时,控制的是腿上的力,而不是控制横摆角。

在架构上,我们设计了一套软件体系,与传统模式的控制方法和控制理论已经不同。

基于这一控制方法,我们现在已经实现了相应效果。以红旗车辆为例,从外部几乎看不到车轮打滑,车轮响应非常精准、迅速,而且电机可以实现ABS功能。后面展示的是电机实现ABS的曲线,其性能更好。在冰面上使用轮毂电机进行ABS制动,制动距离大约可以缩短6米,操控性能提升50%。上方那条翘起的曲线代表当前高性能运动轿车的特性,大约在0.6G以后,转向特性曲线开始上翘,即出现不足转向;下方这条则是我们的曲线,在0.9G时,车辆响应仍然保持线性。大家可能不太容易理解什么是线性。大多数人日常驾驶汽车都在0.4G范围内,转动方向盘时,车辆响应呈线性,因此感觉车辆很好开。但有一天,当你以120公里/小时在高速公路上避让障碍物、猛打方向盘时,车辆可能失控。为什么?因为车辆没有跟上方向盘操作的响应,出现了不足转向。根据历史经验操作的转向角度不再准确,驾驶者就会慌乱,开始反复修正方向,而这种修正也是盲目的。许多甩尾事故都发生在第二次修正方向时。赛车手经过长期训练,能够一次将方向盘转到精准位置,因为他们知道车辆在这一范围内会出现不足转向。这也是车辆事故频发和安全性不足的一个原因,是阿克曼模型固有特性所带来的局限。

下方这条曲线在0.9G时仍处于线性区。当你以120公里/小时的速度猛打方向盘时,车辆响应与以往的驾驶经验保持一致,不需要再次修正方向。

这是我们在冰面上进行制动的测试曲线。

这辆车在动态雪地广场上行驶。车辆在极限转弯时,车尾会主动甩动。过去只有赛车手能够完成这一动作,现在普通驾驶者也可以实现。请大家看一下它的响应极限。雪地路面的附着系数大约为0.4,大家对此比较有经验。车辆的侧向加速度第一阶段达到0.4G后,会稳定一段时间,随后逐渐上升到0.6G。也就是说,在雪地路面上,侧向加速度可以达到0.6G。从0.4G到0.6G这一阶段,实际上是通过主动、受控甩尾实现的。车辆甩动后仍然完全受控,反打方向盘,车辆马上就能恢复。现在的大多数汽车一旦行驶中车尾甩动,车辆基本就会失控,难以恢复。因此,我们说想把这辆车开翻并不现实。

这辆车同样是在雪地场景中行驶。驾驶者只需要转动方向盘、踩下加速踏板,底盘会自主保障安全,同时跟随驾驶轨迹。

后面这个场景同样由自动轮实现。在极限弯道中,车辆向左转弯,但前后车轮都向外侧转动。有赛车经验的人都知道,赛车手在极限弯道时会反打方向,车轮要向外侧转动。现在这一动作不是由驾驶者完成,而是由底盘完成:底盘识别到轮胎达到附着极限后,会将车轮转向外侧,保障车辆安全过弯。

最后,汇报一下我们为自己确定的使命。

三个初心和使命:

第一,让安全行驶成为车的智慧。未来的汽车本质是安全的,人只需要驾驶。

第二,让汽车驾驶成为一件简单的事,考驾照时学习的几个动作将不再需要。

第三,给全球汽车植入中国基因。未来汽车底盘的标准将由中国引领。

我的分享结束,谢谢大家!

本文根据泰达汽车论坛现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅供参考。

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