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智能集成底盘技术研究

发布时间:2023-10-16 来源:中国汽车工程学会

2023年电动汽车智能底盘大会演讲嘉宾观点分享:

演讲嘉宾:苏亮 厦门金龙副总经理/工程研究院院长

演讲题目:《智能集成底盘技术研究》

 

主要演讲观点

  • 智能底盘的发展趋势,一方面是线控系统真正的落地执行,另一方面从整车厂角度,在关键的底盘发展趋势里智慧化如何实现,通过关键参数的耦合、系统冲突、容错失效、安全性、可靠性等方面进行提高,真正突破底盘的构型、冗余和主动容错等方面的技术。

  • 智能线控智能底盘的架构,大体可以分为如下几个方面,一是全方位冗余的线控系统;二是突破关键系统进行驱动模块的系统集成;三是在结构集成方面,通过电池和整车进行关键集成完成硬件架构的集成系统。

  • 为实现软件定义汽车,金龙前瞻性布局新型电子电气架构,制定了技术发展路线图,当前正在全新打造的新一代智能商用车跨域融合的集中计算架构,实现了软件驱动、跨域集中式电子电气架构、全面SOA服务化软件架构与抽象化、标准化的硬件架构等目标。

以下内容为现场演讲实录:

苏亮:非常高兴学会搭建这样的平台和机会和大家分享金龙在商用车领域智能线控集成底盘方面的研发进展。

首先介绍一下厦门金龙。之前主要是以客车为主,近几年围绕着智慧化提出了智慧交通解决方案提供商的角色定位,围绕数字化和智能化,智慧交通的全场景生态建设,服务美好出行。目前为止,已经建成国内最齐全新能源和智能网联的商用车产品线,囊括大中型客车、自动驾驶客车、新能源中重卡、专用车及底盘系列的产品,来服务公共领域。

刚才大家也讲了很多关于智能线控底盘的技术,智能线控底盘一方面是国家战略方向,另一方面也是智能汽车的最佳载体。

基于智能底盘的发展趋势,我们关注的一方面是线控系统零部件的真正的落地执行,另一方面从整车厂关键技术角度,提出在底盘发展趋势里智慧化如何实现,包括通过关键参数的耦合、系统冲突、容错失效、安全性、可靠性等方面进行提高,真正突破底盘的构型、冗余和主动容错等方面的技术。

因此,我们在底盘方面更加关注的是线控底盘执行,另外是基于整车域控方案,如何真正让底盘具备智能化。我更关注的是车身的自主控制和最小风险自动控制。

我们也做了金龙在智能线控智能底盘的架构,大体可以分如下几个方面,一是全方位冗余的线控系统;二是突破关键系统进行驱动模块的系统集成;三是在结构集成方面,通过电池和整车进行关键集成,这就完成了硬件架构的集成系统。在此基础上,实现基于整车域控架构、整车动力学的集成控制、各系统协调控制等和车的座舱和智能驾驶结合。

我们面向商用车全场景提出了线控智能底盘的规划,包括面向3.5吨到6吨的轻型商用车的底盘架构和我们已经量产的客车的智能底盘架构,面向重卡也提出了重卡集成底盘的架构。

下面稍微展开介绍一下。

轻型客车的底盘架构,从底盘的构型方面,汽车和乘用车目前的滑板底盘接近,但是从轻型商用车的承载吨位和车身尺寸,轴距带宽、柔性拓展、承载量更大,面临难度更大。从底盘的构型结构做了仿真学设计,提高整个底盘的结构刚度和面临碰撞的力度分布以及安全性。同时,也开发了上车体和底盘共同承载的结构,没有单纯把它作为非承载的结构设计,来共同增加车身结构的刚度。从驱动系统上,也开发了基于轮毂电机的驱动角模块,把整个驱动系统从轮毂电机、转向、制动系统进行高度集成,形成独立的驱动角模块,让车身构型更加简洁。

从客车目前的结构来讲,重点突破的是动力电池和整个底盘的集成,我们也做了鱼骨式的底盘架构,让动力电池能和底盘高度集成,同时开发了基于轮边的驱动角模块,实现驱动系统的集成化。

从重卡的构型而言,主要围绕集成电驱桥,从单电机到双电机的集成电机桥,和整个大电量底部换电的结构来进行重卡的集成底盘设计。

从关键技术方面来讲,域控的架构也是大家的共识,目前已经进行到跨域融合的集成域控阶段。基于域控,重点是实现整车的集成化控制。在驱动系统方面,目前从集成的电驱桥到分布驱动的结构在陆续量产。

从整个驱动的动力学控制方面,重点是围绕着基于理想不足转向度的前馈+反馈的控制来进行车身稳定性的控制,大家也能看到,目前基于操稳的得分,和比较先进的分布驱动系统来比,操稳得分提升了近30%。同时,我们也基于路面附着系数实时估计来进行滑移率的鲁棒控制,在固定附着系数低附路面上空载满油门加速,较同级别ZF轮边车辆滑移率收敛时间降低57%,收敛后滑移率最大超调率降低53%。

从线控制动方面,因为带宽比较宽,从轻型车一直到重型车,从现在的EHB和EBS系统来进行起步,同时也进行了线控EMB系统的研发。里面的重点是基于系统关键零部件的可靠性验证、系统集成冗余和关键参数的估计,还有基于预控的集成来进行研发。

这是我们重点研发的情况,由于商用车整车质量是频繁变化,我们也提出了基于质量的实时估计来进行减速度的控制。EMB方面重点是进行功能集成,把功能基于域控制器来进行整车的集成控制。这是在制动方面,基于制动的回收效率高效提升方面做的工作,还有基于ABS的介入、切出和过渡阶段如何进行电制动和机械制动的复合来进行的研究工作。

 从线控转向方面,从结构方面开发了路感模拟器和前后轮的转向系统,以及独立的转向模块。功能方面也进行开发和关键的容错技术开发。也形成了从EHPS到全线控的开发,形成了系列化的评价指标。一个是路感模拟的开发,这也是基于预测控制和摩擦动态补偿来进行控制,还有一些转向角的跟踪控制。

从线控悬架方面,也是基于商用车的运行特点来进行主动悬架的开发,一方面是使用磁流变的减震器进行毫秒级动态响应来进行车身的动态调节,整个应用也是重点瞄准商用车和针对恶劣景区在使用盘山公路的情况来进行车身侧倾的动态控制。

 整车底盘一体化控制方面也是我们关注的核心,真正能从系统方面,从原来的分散式控制,到基于底盘域控制器车辆一体化的协调控制,重点来解决各个系统的控制目标的不同而产生的功能冲突,还有多个执行系统完成相同控制目标,造成的系统间功能重叠及“执行器冗余”。

我们想基于底盘一体化的协调控制,能从实际的商用车应用场景出发,从悬架的控制,如在山区零侧倾方面进行开发,通过制动和悬架的配合,在极限情况下提升车身舒适性和安全性。一体化控制的重点是解决耦合和矛盾的同时,还可以实现跨系统冗余,让车身更安全。一体化协调控制也能让整车控制基于一个大脑,让整车综合性能提升,同时能真正实现性能的跨越提升。

基于此,我们也形成了商用车行业的跨越。目前已经完成了客车产品的智能线控底盘的开发,现在的重卡、轻卡产品等陆续落地,支撑全部产品的架构升级。

最后,底盘线控化和智能化是智能汽车发展的必然选择。它的应用落地还有很多关键技术和需要产业突破的方面,金龙也是想和行业一起利用自身的系统集成优势,来联合核心零部件厂家,一起助力线控底盘的突破,也从自身定位出发,深耕B端客户市场,开发出服务客户需求的智能底盘产品。我们也参加客车学会的智能底盘分会,也为商用车核心零部件的可靠性、性能测试、安全等标准体系做出我们自己应有的贡献,谢谢大家!

 

 

 

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