底盤電子控制的案例
#汽車工程#盤點五種創新底盤控制技術設備，讓安全更有保障
從目前底盤技術發展來看，越來越多的新電子控制設備被應用于汽車上，其中許多新的底盤控制技術設備在汽車的安全性、動力性、操作穩定性等方面起著重要的作用。據一家國產汽車的銷售人員介紹，它包括全電路制動系統(BBW，Brake-by-Wire)、汽車轉向控制系統(RWS、ESPⅡ等)、汽車懸架控制系統(ADC、ARC等)以及現在發展起來的汽車底盤線控技術(線控換檔系統、制動系統、懸架系統、增壓系統、油門系統和轉向系統等)，再加上汽車CAN總線的應用，42 V電壓技術的研究，如今汽車底盤控制技術正向電子化、信息化、網絡化、集成化方向發展。
全電路制動系統(BBW)
BBW是一種全新的制動模式，它采用嵌人式總線技術，可以與防抱死制動系統(ABS)、牽引力控制系統(TCS)、電子穩定性控制程序(ESP)、主動防撞系統(ACC)等汽車主動安全系統更加方便地協同工作，通過優化微處理器中的控制算法，可以精確地調整制動系統的工作過程，提高車輛的制動效果，加強汽車的制動安全性能。BBW以電能作為能量來源，通過電機或電磁鐵驅動制動器。因此，BBW的結構簡潔，更趨向于模塊化，安裝和維修更簡單方便。
控制單元是BBW的控制核心，它負責BBW信號的收集和處理，并對信號的推理判斷以及據此向制動器發出制動信號。此外，根據汽車智能化的發展趨勢，汽車底盤上的各種電子控制系統將與制動控制系統高度集成，同時在功能上趨于互補。
BBW采用雙重閉環控制方式，首先在各個電能制動器中都有制動力矩傳感器，可以實時地監控制動力矩的大小，實現制動力矩的閉環控制。其次在制動過程中，各車輪轉速傳感器時刻監視著車輪的運轉過程，ABS根據車輪轉速傳感器的信號判斷車輪的運轉狀態。
根據目前BBW的研究成果，投入使用還需要解決一系列問題，其中主要是電能制動器結構和性能的改善。
展開 汽車底盤電子控制系統的安全性設計及質量保障
汽車底盤電子控制系統的安全性設計及質量保障
重型商用車電子電氣架構的規劃
基于模塊化的設計理念，將功能分配到各模塊單元，如車身模塊，可規劃燈光控制、雨刮控制、喇叭控制等功能：門控模塊，可規劃電動玻璃升降、電動后視鏡加熱遙控鑰匙中控門鎖等功能；儀表，可規劃自定義的顯示等功能。
2）底盤電子控制域，涵蓋底盤各電控單元，功能涉及自動換擋、坡道輔助起步、車輛輔助制動控制、摩擦片磨損控制、制動力分配、主掛車協調控制、駕駛員輔助駕駛系統控制等。基于模塊化的設計理念，將功能分配到各電控單元，如AMT，可規劃實現自動換擋、換擋提醒等功能; 如 EBS，可規劃實現制動力分配、主掛車協調控制等功能;駕駛員輔助駕駛系統，可規劃自適應巡航、車道偏離預警、自動緊急制動、前碰撞預警、坡道輔助控制等功能。
3）發動機電子控制域，涵蓋發動機及排放相關控制單元，功能涉及發動機轉速調整、發動機起動/停機、扭矩控制、排氣制動、最大車速限制、定速巡航、最高車速限定、怠速調節、廢氣再循環控制、進氣節流閥控制、增壓器壓力控制、再生控制、SCR系統控制等?；赡K化的設計理念，將功能分配到各電控單元，如ECU，可規劃實現扭矩控制、發動機轉速調整、發動機起動/停機、怠速調節等功能;如SCR，可規劃實現排放相關控制等功能。
整車電子電氣架構規劃的模塊功能規劃實現情況，見表1。
展開 基于四輪轉向和直接橫擺力矩控制的路徑跟蹤集成底盤控制算法設計
來源 |
同濟智能汽車研究所
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域
編者按：
自動駕駛技術的研究主要包括感知層、決策規劃層和控制層等方面，其中控制層的任務是根據決策規劃層輸出的參考軌跡，結合車輛自身狀態，對車輛進行橫縱向控制從而實現軌跡的跟隨。近年來，底盤的電控系統功能日益豐富，控制策略日益成熟，為了獲得更好的跟蹤和操縱性能，對于車輛底盤集成控制的研究受到了廣泛的關注。本文考慮將四輪轉向和直接橫擺力矩控制結合起來實現底盤的集成控制，在單車道、彎道和雙車道等多個場景下，對比主動前輪轉向、四輪轉向和主動前轉向+直接橫擺力矩控制等三種控制策略，驗證提出的控制策略的有效性和魯棒性，為底盤集成控制策略的開發提供了參考。
摘要：本文重點介紹利用四輪轉向和直接橫擺力矩控制實現路徑跟蹤的底盤集成控制算法設計。設計的底盤集成控制算法主要由三部分組成：(1) 考慮參數不確定性、外部擾動、測量噪聲和未建模的動力學特性，利用μ合成方法設計用于路徑跟蹤的魯棒控制器；(2) 提出了控制分配算法，基于加權最小二乘法將輸出扭矩需求分配給每個輪轂電機；(3) 考慮到車輛橫向速度是路徑跟蹤控制的關鍵狀態變量，由于使用低成本傳感器不易測量，因此利用無跡卡爾曼濾波器設計了狀態觀測器，進行橫向速度的估計。為了驗證所設計的底盤集成控制算法的性能，在MATLAB/Simulink中進行了單車道變換、彎道變換和雙車道變換等三種仿真工況，并在CarSim中構建了精度較高的整車模型。
展開 
底盤域控制器（CDC）
概述
域控制器是汽車電子電器的發展方向，這一點已經得到了業界的廣泛共識。與車身域、自動駕駛域、智能座艙域比較成熟的方案相比，底盤域的起步相對較晚。作為車輛運行過程中安全性、舒適性、穩定性重要載體的底盤，域控制器的解決方案也得到越來越多OEM的重視。
底盤域可集成的功能多樣，常見的有空氣彈簧的控制、懸架阻尼器的控制、后輪轉向功能、電子穩定桿功能、轉向柱位置控制功能等。通過與智能執行器的結合，預留足夠算力的底盤域控制器可以支持集成整車制動、轉向、懸架等車輛橫向、縱向、垂向相關的控制功能。
產品功能
底盤域控制器的產品功能可涵蓋如下方面：
?? 車身高度控制
?? 車身剛度控制
?? 阻尼連續可調減震器控制
?? 后輪轉向控制
?? 轉向管柱位置控制等
在上述功能的基礎上，OEM還可以根據整車架構集成車輛的其他控制功能，比如滿足VDA規范的制動功能、作為車輛Motion Control載體的車輛動態控制功能等。
產品框圖
產品特點
?? 高功能安全等級的MCU方案，預留足夠的空間和算力，便于功能拓展
?? 支持PSI5接口的高度/加速度傳感器
?? 支持AD接口的高度/加速度傳感器
?? 支持PWM接口的高度/加速度傳感器
?? 兼容CDC/MRD閥的驅動
?? 緩沖器電磁閥H橋驅動
?? 緩沖器電磁閥控制回路高精度電流采樣
?? 預留IMU提供6自由度加速度信息
?? 支持100M 以太網
?? 支持CANFD
?? 支持XCP協議
展開 智能駕駛中的底盤控制技術優化設計方案
智能駕駛中的VMC控制技術
傳統駕駛輔助汽車在車輛縱向控制過程中，往往采用區分ECU的方式將加減速放入到不同的ECU中進行控制
，主要控制有如下方面：
1、縱向加減速VLC（Vehicle Longitudinal Control）位于ESP中
通過直接輸入加減速度給ESP，通過讓ESP中的車輛縱向控制模塊VLC分配給動力及制動模塊不同的執行能力，從而在加速階段控制車輛動力系統VCU/HCU/EMS參照不同的加速度進行動力響應控制，在減速階段控制車輛制動系統進行液壓增壓響應減速能力控制。
2、縱向加減速VLC（Vehicle Longitudinal Control）位于ADAS/ADS中
加減速控制放入ADAS/ADS的域控制器中，通過ADAS/ADS計算模塊計算出不同的加減速度控制信息，加速度通過正向扭矩輸入給動力控制單元VCU/HCU/EMS，減速度通過負向減速度輸入給制動控制單元ESP/iBooster等。
3、各底盤執行器之間無直接交互
各底盤執行器之間未建立相應的直接控制或交互能力。如縱向控制信息單元的執行情況未與橫向執行單元進行直接的信息交互，其轉向控制的執行情況并未完全考慮縱向執行和控情況。這可能造成車輛在執行過程中無法完全將其運動狀態進行調諧，執行結果無法完全確保其執行能力具備高有效性。
下一代智能行車系統將逐漸考慮到橫縱向控制的綜合情況，從而將橫縱向控制總體納入到一個控制器中進行調諧。
而VMC （Vehicle Motion Control） 即是業界俗稱的底盤域控制，其作為整個底盤系統的協調者，即是將車輛運動控制進行總體把控。
展開 智能駕駛中的底盤控制技術優化設計方案
智能駕駛中的VMC控制技術
傳統駕駛輔助汽車在車輛縱向控制過程中，往往采用區分ECU的方式將加減速放入到不同的ECU中進行控制
，主要控制有如下方面：
1、縱向加減速VLC（Vehicle Longitudinal Control）位于ESP中
通過直接輸入加減速度給ESP，通過讓ESP中的車輛縱向控制模塊VLC分配給動力及制動模塊不同的執行能力，從而在加速階段控制車輛動力系統VCU/HCU/EMS參照不同的加速度進行動力響應控制，在減速階段控制車輛制動系統進行液壓增壓響應減速能力控制。
2、縱向加減速VLC（Vehicle Longitudinal Control）位于ADAS/ADS中
加減速控制放入ADAS/ADS的域控制器中，通過ADAS/ADS計算模塊計算出不同的加減速度控制信息，加速度通過正向扭矩輸入給動力控制單元VCU/HCU/EMS，減速度通過負向減速度輸入給制動控制單元ESP/iBooster等。
3、各底盤執行器之間無直接交互
各底盤執行器之間未建立相應的直接控制或交互能力。如縱向控制信息單元的執行情況未與橫向執行單元進行直接的信息交互，其轉向控制的執行情況并未完全考慮縱向執行和控情況。這可能造成車輛在執行過程中無法完全將其運動狀態進行調諧，執行結果無法完全確保其執行能力具備高有效性。
下一代智能行車系統將逐漸考慮到橫縱向控制的綜合情況，從而將橫縱向控制總體納入到一個控制器中進行調諧。
而VMC （Vehicle Motion Control） 即是業界俗稱的底盤域控制，其作為整個底盤系統的協調者，即是將車輛運動控制進行總體把控。
展開 經緯恒潤全棧自研底盤域控制器量產
整車ECU數量驟減，線束布置不斷優化，控制功能不斷集中，域控制器作為整車EE架構中的核心控制單元，具有舉足輕重的作用。
汽車智能底盤是影響車輛運行過程中安全性、舒適性與穩定性的重要因素，智能底盤的發展對自動駕駛量產落地有著極其重要的意義。因此，底盤域控制器的解決方案也受到越來越多OEM 的重視。通過引入底盤域控制器，整車廠可以逐步實現“軟件定義底盤”的未來。通過縱、橫、垂的協調控制實現軌跡跟蹤，可以極大地節省開發成本、縮短開發周期，更易實現對于不同車型底盤多樣風格的定義和調教。據公開數據顯示，國內底盤域控制器2025年市場規模預計將達到30億元，2030年將超過600億元。
經緯恒潤緊跟行業發展趨勢，自主研發推出底盤域控制器，集減震器阻尼控制、空氣彈簧高度控制等功能為一體，簡化復雜的底盤控制系統結構。同時，還可以集成后輪轉向、電子穩定桿、轉向柱位置控制、發動機懸置等功能。通過與智能執行器的結合，預留足夠算力的底盤域控制器可以支持集成整車轉向、制動、懸架等車輛橫、縱、垂向相關的控制功能，完成整車的高水平底盤協調控制與車輛運動軌跡控制。目前，經緯恒潤底盤域控制器已實現全棧自研，控制器、底軟、空簧、懸架算法模塊均已實現量產，并實現了迎送賓、主動預測、魔毯懸架等功能，為整車底盤域控算法進一步積累了經驗，向著高級自動駕駛又邁出了堅實的一步！
自2021年起，經緯恒潤開始布局底盤域控制器方向，致力于提供軟件功能解耦平臺。三年內成功進入蔚來、長安體系，連續實現量產。與此同時，更多模塊的自研算法、執行器PPK模塊也在布局和設計中，預計2024年陸續發布。
未來，經緯恒潤底盤產品將在轉向、制動、懸架、域控融合等電控系統方向全面發力，在智能化、線控化、綠色節能、安全高效方面持續加大研發投入。
展開 基于耗散性理論的汽車底盤集成非線性魯棒約束優化控制
因此,相對于DYC控制,本文提出的集成控制器既可以提高汽車操縱穩定性,又可以減小其對汽車乘坐舒適性的影響。
結論
(１)將汽車底盤集成控制模型建模誤差考慮成系統的加性不確定性,并且將汽車整車質量、汽車縱向速度等信息測量誤差考慮成系統的乘性不確定性,建立了包含車身側向和橫擺運動自由度的汽車底盤集成控制模型。
(２)基于耗散性理論和投影修正法設計了汽車主動前輪轉向子系統和直接橫擺力矩控制子系統集成非線性L２增益控制律,抑制系統加性不確定性和乘性不確定性對系統性能輸出的影響,并采用逐步二次規劃法來實現了所設計控制律輸出的校正橫擺力矩約束優化分配。
(３)結合車輛動力學仿真軟件對所設計的汽車底盤集成非線性魯棒控制器的可行性和有效性進行仿真驗證。
結果表明:本文設計的汽車底盤集成非線性魯棒控制器對系統加性不確定性和乘性不確定性具有強魯棒性,既可以提高汽車操縱穩。定性,又可以減小其對汽車乘坐舒適性的影響。后續將搭建硬件在環試驗平臺,進一步驗證所設計的汽車底盤集成非線性魯棒控制器的可行性和有效性。
展開 看飛機的航空電子設備底盤散熱器悄然發生的變化
圖：一組歧管相互連接的熱交換器的透視圖，該歧管用于航空電子設備底盤。
圖：熱交換器的多組流動通道的格子單元體的透視圖。
圖：晶格電池體的一組流動通道的一部分的示意圖，具有雙曲線形狀。
根據3D科學谷的市場研究，Unison Industries所開發的這款熱交換器是設置在飛機的航空電子設備底盤中。不過其設計原理理論上可以在任何需要或利用熱交換器或對流熱傳遞的環境中具有普遍適用性，例如在飛機的渦輪發動機內。此外，還可以拓展到非飛機的應用領域，以及其他移動應用和非移動工業，商業和住宅應用。
其設計的核心理念是通過復雜的幾何形狀提供了多達50％或更多的散熱效率。此外，雙曲線，分叉和相互纏繞的幾何形狀提供更大的傳熱系數，不僅改善了熱交換器的效率，同時使壓力損失最小化并改善了傳熱系數。
無疑，3D打印是實現復雜形狀制造的絕佳技術。熱交換器可以通過增材制造來制造，例如直接金屬激光熔融技術或直接金屬激光燒結技術。通過增材制造可以快速準確地制造設計中的阻擋結構。此外，可以將阻塞結構圖案化為與特定熱交換器組件所需的一樣大或小。
類似地，通道的非水平取向可以在增材制造期間提供有效的粉末排空，并且可以最大化構造質量和最小化表面粗糙度。除此之外，還可以改善強度，格子結構或準格子結構在熱交換器內提供了改進的強度。另外，具有正交定向的多組分叉流動通道也為熱交換器提供了改進的結構完整性。
來源：3D科學谷
展開 2022汽車新供應鏈核心領域戰略圖譜——智能底盤（電子版）
底盤不僅是汽車可以正常運行的基礎，也是維護駕駛人員生命安全的重要保障。智能汽車作為現在產業上的風口，智能底盤作為跨學科應用的產物，其應用與發展也成為了當下產業探討的重要方向。
未來整個國內乘用車線控底盤的市場規模將預計達600億元人民幣左右，年均復合增長率達26%，其中線控懸架由于單車價值量較高，普遍在1-2萬，同時隨著自主高端品牌搭載空氣懸架車型的價格已經下探到30多萬的價格區間，這部分車型滲透率的提升將帶動線控懸架的發展。而線控轉向和線控制動的單車價值量也相對比較高，同時增速也較快是未來的重點發展方向。
為此，蓋世汽車根據行業熱度，從空氣懸架、線控制動、線控轉向三個方面出發，盤點了智能底盤行業內的熱點企業戰略信息，并整理出了“2022版汽車新供應鏈核心領域戰略圖譜——智能底盤（電子版）”供行業參考。
（JPG電子版）
圖譜介紹
1、汽車新供應鏈核心領域戰略圖譜——智能底盤（2022版）主要匯總了空氣懸架、線控制動、線控轉向3個產品模塊的企業戰略信息；
2、智能底盤圖譜系統反應當前國內外主流空氣懸架、線控制動、線控轉向生產/創新技術企業及旗下在華公司名稱、工廠所在地、主營產品、配套客戶、配套車型、部分企業的產品裝機量和產能規劃信息；
3、圖譜中各省市展現的企業簡稱為智能底盤企業工廠的區域分布；
4、圖譜格式：JPG高清大圖
大?。?1M；
*圖譜僅為底盤分布圖使用，不代表國土面積、不用作地圖使用。
展開 
永磁同步電機控制系統仿真 附電力電子、電機控制系統的建模和仿真下載
留個小問題，大家互動一下：
Q：
為什么采用PWM比較器產生異步中斷來觸發控制器運行的方式，電流峰值的波形比不采用這個方式的波形小很多？
下載地址：電力電子、電機控制系統的建模和仿真
發動機電子控制技術講解
2019年智能汽車操作系統產業研究報告
2019年軟件定義汽車產業研究報
2019年中國智能汽車行業主流Tier1研究報告
2019年全球智能汽車網絡安全及信息安全產業研究報告
2019年中國車載網關產業研究報告
2019年全球及中國車載超聲波雷達產業研究報告
2019年全球及中國環視ADAS產業研究報告
2019年國際主流前向雙目視覺ADAS產業研究報告
2019年國際主流前向單目視覺ADAS產業研究報告
2019年全球及中國泊車輔助&自主泊車研究報告
價值數十萬的特斯拉Model S/X總線破解解決方案及數據庫dbc
特斯拉過去7年累計37次OTA升級，自動駕駛相關激增
2019年國際主流Tier1自動駕駛業務分析報告
2019年L2/L3/L4高級別自動駕駛慣性導航產業研究報告
2019年全球及中國車載毫米波雷達產業研究報告
2019年全球及中國車載激光雷達產業研究報告
2019年全球及中國車載高精度地圖產業研究報告
2019年全球及中國自動駕駛算法集成企業研究報告
2019年全球及中國主流車企自動駕駛進展研究報告
智能網聯汽車領域Tier2供應商轉型為Tier1供應商研究報告
2019年全球及中國自動駕駛域控制器產業研究報告
2019年全球及中國車載T-box產業研究報告
2019年全球及中國數十項ADAS功能研究報告
面向智能網聯電動汽車的高速公路設計研究報告
展開 汽車電子控制系統及其發展趨勢
也有的廠家則在五域集中式架構基礎上進一步融合，把原本的動力域、底盤域和車身域融合為整車控制域，從而形成了三域集中式EEA，也即：車控域控制器（VDC，Vehicle Domain Controller）、智能駕駛域控制器（ADC，ADAS\AD Domain Controller）、智能座艙域控制器（CDC，Cockpit Domain Controller）。
汽車電子 網關控制器
網關控制器是整車電子電氣架構中的核心部件，其作為整車網絡的數據交互樞紐，可將CAN、LIN、MOST、FlexRay、Ethernet 等網絡數據在不同網絡中進行路由。此外，由于獨立網關控制器的存在，整車電子電氣架構的設計可以更加優化，整車廠可以通過它來提高整車拓撲結構的可擴展性、整車的安全性、以及整車網絡數據的保密性。因此，網關控制器已經日益成為整車電子電氣架構中不可或缺的重要部件。
產品功能
? 基本功能
? 報文 / 信號路由功能
? 速率轉換與協議翻譯
? 整車網絡相關診斷
? 網關自診斷
? 網絡管理
? 本地喚醒
? Bootloader
? 開關采集
? 總線喚醒
? 特色功能
? 整車節點配置
? 整車數據信息備份
? 整車對外診斷接口
? 整車運輸模式控制
產品特點
產品平臺化，開發時間短，可有效配合客戶整車開發計劃。
展開 