底盤(pán)控制技術(shù)的案例
#汽車工程#盤(pán)點(diǎn)五種創(chuàng)新底盤(pán)控制技術(shù)設(shè)備，讓安全更有保障
從目前底盤(pán)技術(shù)發(fā)展來(lái)看，越來(lái)越多的新電子控制設(shè)備被應(yīng)用于汽車上，其中許多新的底盤(pán)控制技術(shù)設(shè)備在汽車的安全性、動(dòng)力性、操作穩(wěn)定性等方面起著重要的作用。據(jù)一家國(guó)產(chǎn)汽車的銷售人員介紹，它包括全電路制動(dòng)系統(tǒng)(BBW，Brake-by-Wire)、汽車轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)(RWS、ESPⅡ等)、汽車懸架控制系統(tǒng)(ADC、ARC等)以及現(xiàn)在發(fā)展起來(lái)的汽車底盤(pán)線控技術(shù)(線控?fù)Q檔系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)、油門(mén)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等)，再加上汽車CAN總線的應(yīng)用，42 V電壓技術(shù)的研究，如今汽車底盤(pán)控制技術(shù)正向電子化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化方向發(fā)展。
全電路制動(dòng)系統(tǒng)(BBW)
BBW是一種全新的制動(dòng)模式，它采用嵌人式總線技術(shù)，可以與防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、牽引力控制系統(tǒng)(TCS)、電子穩(wěn)定性控制程序(ESP)、主動(dòng)防撞系統(tǒng)(ACC)等汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)更加方便地協(xié)同工作，通過(guò)優(yōu)化微處理器中的控制算法，可以精確地調(diào)整制動(dòng)系統(tǒng)的工作過(guò)程，提高車輛的制動(dòng)效果，加強(qiáng)汽車的制動(dòng)安全性能。BBW以電能作為能量來(lái)源，通過(guò)電機(jī)或電磁鐵驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器。因此，BBW的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，更趨向于模塊化，安裝和維修更簡(jiǎn)單方便。
控制單元是BBW的控制核心，它負(fù)責(zé)BBW信號(hào)的收集和處理，并對(duì)信號(hào)的推理判斷以及據(jù)此向制動(dòng)器發(fā)出制動(dòng)信號(hào)。此外，根據(jù)汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì)，汽車底盤(pán)上的各種電子控制系統(tǒng)將與制動(dòng)控制系統(tǒng)高度集成，同時(shí)在功能上趨于互補(bǔ)。
BBW采用雙重閉環(huán)控制方式，首先在各個(gè)電能制動(dòng)器中都有制動(dòng)力矩傳感器，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控制動(dòng)力矩的大小，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力矩的閉環(huán)控制。其次在制動(dòng)過(guò)程中，各車輪轉(zhuǎn)速傳感器時(shí)刻監(jiān)視著車輪的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，ABS根據(jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)判斷車輪的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
根據(jù)目前BBW的研究成果，投入使用還需要解決一系列問(wèn)題，其中主要是電能制動(dòng)器結(jié)構(gòu)和性能的改善。
展開(kāi) 深度聚焦電動(dòng)底盤(pán)關(guān)鍵技術(shù)，盡覽歷史、現(xiàn)狀、變革、趨勢(shì)
2
課程簡(jiǎn)介
本課程將系統(tǒng)介紹電動(dòng)底盤(pán)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)；電動(dòng)底盤(pán)技術(shù)內(nèi)涵與范圍；電動(dòng)底盤(pán)控制技術(shù)；未來(lái)滑板底盤(pán)技術(shù)以及必不可缺的測(cè)試評(píng)價(jià)技術(shù)，結(jié)合當(dāng)前電動(dòng)底盤(pán)行業(yè)出現(xiàn)的實(shí)際難題和挑戰(zhàn)，與學(xué)員互動(dòng)交流，提高參加者對(duì)電動(dòng)底盤(pán)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中分析難題的視野和解決問(wèn)題的執(zhí)行力。
線控底盤(pán)技術(shù)：線控底盤(pán)是自動(dòng)駕駛的必要條件，自動(dòng)駕駛是線控底盤(pán)的充分條件
對(duì)于自動(dòng)駕駛而言，需要結(jié)合實(shí)際存在的問(wèn)題給出相應(yīng)的解決方案，不斷協(xié)調(diào)線控底盤(pán)和控制器之間的交互問(wèn)題，改進(jìn)線控底盤(pán)技術(shù)，這無(wú)疑會(huì)大大促進(jìn)線控底盤(pán)的技術(shù)。
無(wú)疑，線控底盤(pán)是自動(dòng)駕駛的必要條件。
智能汽車的簡(jiǎn)單系統(tǒng)架構(gòu)
同樣，智能化、大數(shù)據(jù)網(wǎng)聯(lián)化給線控底盤(pán)發(fā)展帶來(lái)新的契機(jī)。
其一，智能汽車需要大量的、精確的底盤(pán)系統(tǒng)信號(hào)。而種類繁多的底盤(pán)傳感器，信號(hào)模式和處理方法各異，且大量傳感器信號(hào)匯入控制器對(duì)信號(hào)實(shí)時(shí)處理提出更高要求，因此亟需研究新型底盤(pán)域控制器，對(duì)多源傳感器信號(hào)實(shí)時(shí)處理、校驗(yàn)與解算理論。
其二，智能汽車直接前饋預(yù)瞄控制需要精確的車輛模型，逼近真實(shí)車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。而底盤(pán)車輛及輪胎動(dòng)力學(xué)呈現(xiàn)復(fù)雜非線性特性，因此亟需深入研究車輛復(fù)雜動(dòng)力學(xué)模型精確解算機(jī)制，促進(jìn)智能汽車的動(dòng)力學(xué)應(yīng)用發(fā)展。
其三，智能汽車在復(fù)雜場(chǎng)景下需要精度的感知狀態(tài)，保證類駕駛員視角。因此亟需研究復(fù)雜交通場(chǎng)景下底盤(pán)動(dòng)力學(xué)域控制對(duì)車輛動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的精確感知與預(yù)瞄技術(shù)，探索車輛運(yùn)行動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定邊界精確量化機(jī)制，消除高復(fù)雜、動(dòng)態(tài)交通環(huán)境的不確定性。
無(wú)疑，自動(dòng)駕駛是線控底盤(pán)的充分條件。
一覽：線控底盤(pán)概述
線控技術(shù)（X-By-Wire）源于飛機(jī)的控制系統(tǒng)，其將飛行員的操縱命令轉(zhuǎn)化成電信號(hào)通過(guò)控制器控制飛機(jī)飛行。
線控汽車采用同樣的控制方式，可利用傳感器感知駕駛?cè)说鸟{駛意圖，并將其通過(guò)導(dǎo)線輸送給控制器，控制器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、驅(qū)動(dòng)等功能，從而取代傳統(tǒng)汽車靠機(jī)械或液壓來(lái)傳遞操縱信號(hào)的控制方式。
線控底盤(pán)主要有五大系統(tǒng)，分別為線控轉(zhuǎn)向、線控制動(dòng)、線控?fù)Q擋、線控油門(mén)、線控懸掛。
展開(kāi) 智能駕駛中的底盤(pán)控制技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
智能駕駛中的VMC控制技術(shù)
傳統(tǒng)駕駛輔助汽車在車輛縱向控制過(guò)程中，往往采用區(qū)分ECU的方式將加減速放入到不同的ECU中進(jìn)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(guò)直接輸入加減速度給ESP，通過(guò)讓ESP中的車輛縱向控制模塊VLC分配給動(dòng)力及制動(dòng)模塊不同的執(zhí)行能力，從而在加速階段控制車輛動(dòng)力系統(tǒng)VCU/HCU/EMS參照不同的加速度進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)控制，在減速階段控制車輛制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行液壓增壓響應(yīng)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(guò)ADAS/ADS計(jì)算模塊計(jì)算出不同的加減速度控制信息，加速度通過(guò)正向扭矩輸入給動(dòng)力控制單元VCU/HCU/EMS，減速度通過(guò)負(fù)向減速度輸入給制動(dòng)控制單元ESP/iBooster等。
3、各底盤(pán)執(zhí)行器之間無(wú)直接交互
各底盤(pán)執(zhí)行器之間未建立相應(yīng)的直接控制或交互能力。如縱向控制信息單元的執(zhí)行情況未與橫向執(zhí)行單元進(jìn)行直接的信息交互，其轉(zhuǎn)向控制的執(zhí)行情況并未完全考慮縱向執(zhí)行和控情況。這可能造成車輛在執(zhí)行過(guò)程中無(wú)法完全將其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)諧，執(zhí)行結(jié)果無(wú)法完全確保其執(zhí)行能力具備高有效性。
下一代智能行車系統(tǒng)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(gè)控制器中進(jìn)行調(diào)諧。
而VMC （Vehicle Motion Control） 即是業(yè)界俗稱的底盤(pán)域控制，其作為整個(gè)底盤(pán)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)者，即是將車輛運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行總體把控。
展開(kāi) 
智能駕駛中的底盤(pán)控制技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
智能駕駛中的VMC控制技術(shù)
傳統(tǒng)駕駛輔助汽車在車輛縱向控制過(guò)程中，往往采用區(qū)分ECU的方式將加減速放入到不同的ECU中進(jìn)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(guò)直接輸入加減速度給ESP，通過(guò)讓ESP中的車輛縱向控制模塊VLC分配給動(dòng)力及制動(dòng)模塊不同的執(zhí)行能力，從而在加速階段控制車輛動(dòng)力系統(tǒng)VCU/HCU/EMS參照不同的加速度進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)控制，在減速階段控制車輛制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行液壓增壓響應(yīng)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(guò)ADAS/ADS計(jì)算模塊計(jì)算出不同的加減速度控制信息，加速度通過(guò)正向扭矩輸入給動(dòng)力控制單元VCU/HCU/EMS，減速度通過(guò)負(fù)向減速度輸入給制動(dòng)控制單元ESP/iBooster等。
3、各底盤(pán)執(zhí)行器之間無(wú)直接交互
各底盤(pán)執(zhí)行器之間未建立相應(yīng)的直接控制或交互能力。如縱向控制信息單元的執(zhí)行情況未與橫向執(zhí)行單元進(jìn)行直接的信息交互，其轉(zhuǎn)向控制的執(zhí)行情況并未完全考慮縱向執(zhí)行和控情況。這可能造成車輛在執(zhí)行過(guò)程中無(wú)法完全將其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)諧，執(zhí)行結(jié)果無(wú)法完全確保其執(zhí)行能力具備高有效性。
下一代智能行車系統(tǒng)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(gè)控制器中進(jìn)行調(diào)諧。
而VMC （Vehicle Motion Control） 即是業(yè)界俗稱的底盤(pán)域控制，其作為整個(gè)底盤(pán)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)者，即是將車輛運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行總體把控。
展開(kāi) 汽車底盤(pán)智能化技術(shù)
來(lái)源：汽車測(cè)試網(wǎng)
導(dǎo)讀：底盤(pán)是汽車動(dòng)力、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向以及車身等執(zhí)行部件和機(jī)械構(gòu)件的承載部分，底盤(pán)電子化的水平，也是汽車先進(jìn)水平和智能化的標(biāo)志，尤其對(duì)ADAS及智能駕駛技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。本文摘取自梁濤年博士的一篇關(guān)于底盤(pán)智能化技術(shù)的分享報(bào)告。
梁濤年博士，2011年博士畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，2015年博士后畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程專業(yè)。從2004年開(kāi)始在西安正昌電子從事ABS系統(tǒng)的研發(fā)和軟件設(shè)計(jì)等工作，2014年在陜汽集團(tuán)作為汽車電子及底盤(pán)穩(wěn)定控制專家從事ADAS系統(tǒng)的研發(fā)，2016年在浙江亞太從事智能駕駛方面的研發(fā)工作。
正文
我今天主要有三個(gè)方面的問(wèn)題和大家分享，第一個(gè)是汽車電子底盤(pán)控制技術(shù)，第二個(gè)是底盤(pán)線控技術(shù)，第三個(gè)是智能化底盤(pán)及關(guān)鍵技術(shù)。
制動(dòng)控制主要有底盤(pán)方面的ABS、ASR、EBD、EPB以及電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESC/ESP），還有集成制動(dòng)系統(tǒng)像目前的博世的iBooster，亞太的IBS等。
展開(kāi) 基于四輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩控制的路徑跟蹤集成底盤(pán)控制算法設(shè)計(jì)
本文使用4WS和DYC技術(shù)處理基于底盤(pán)集成控制算法的路徑跟蹤問(wèn)題。底盤(pán)集成控制算法主要包括用于路徑跟蹤的合成魯棒控制器、用于DYC的控制分配算法和用于橫向速度估計(jì)的無(wú)跡卡爾曼濾波器（UKF）。本文的結(jié)構(gòu)如下。四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向 (4WIS) 和4WID EV在“4WIS和4WID EV”部分中被用做路徑跟蹤研究的AGV。車輛動(dòng)力學(xué)和路徑跟蹤的建模在“路徑跟蹤的建模和問(wèn)題描述”部分進(jìn)行了描述。“集成底盤(pán)控制算法”部分涉及4WIS 和4WID EV的控制技術(shù)。集成底盤(pán)控制算法的性能在“仿真結(jié)果”部分進(jìn)行評(píng)估，該部分基于通過(guò)CarSim–Simulink平臺(tái)對(duì)精確的整車模型進(jìn)行仿真分析。最后，對(duì)工作進(jìn)行總結(jié)和展望。
2 4WIS and 4WID EV
對(duì)于大多數(shù)傳統(tǒng)的ICV，僅通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)前輪就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種車輛狀態(tài)（橫向速度和橫擺角速度）的動(dòng)態(tài)控制，但這無(wú)法使車輛在高速下獲得更好的動(dòng)態(tài)性能。然后，4WS的概念在80年代后期被提出[14]。在低速時(shí)，4WS技術(shù)可以通過(guò)前后輪的反相轉(zhuǎn)向來(lái)減小轉(zhuǎn)彎半徑從而提高機(jī)動(dòng)性。在高速時(shí)，4WS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)零側(cè)滑角和所需橫擺角速度，通過(guò)前后輪同相轉(zhuǎn)向來(lái)提高操縱穩(wěn)定性。4WIS和4WID EV是一種具有四個(gè)轉(zhuǎn)向電機(jī)和四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特種車輛，即每個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向角和驅(qū)動(dòng)扭矩可以獨(dú)立控制。因此，4WIS 和 4WID EV的控制自由度 (DoF) 遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)FWS ICV。相應(yīng)的，4WIS和4WID EV的路徑跟蹤問(wèn)題更加復(fù)雜。不過(guò)值得一提的是，4WIS和4WID EV可以通過(guò)4WS和DYC技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的動(dòng)態(tài)性能。
展開(kāi) 底盤(pán)域控制器（CDC）
概述
域控制器是汽車電子電器的發(fā)展方向，這一點(diǎn)已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛共識(shí)。與車身域、自動(dòng)駕駛域、智能座艙域比較成熟的方案相比，底盤(pán)域的起步相對(duì)較晚。作為車輛運(yùn)行過(guò)程中安全性、舒適性、穩(wěn)定性重要載體的底盤(pán)，域控制器的解決方案也得到越來(lái)越多OEM的重視。
底盤(pán)域可集成的功能多樣，常見(jiàn)的有空氣彈簧的控制、懸架阻尼器的控制、后輪轉(zhuǎn)向功能、電子穩(wěn)定桿功能、轉(zhuǎn)向柱位置控制功能等。通過(guò)與智能執(zhí)行器的結(jié)合，預(yù)留足夠算力的底盤(pán)域控制器可以支持集成整車制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架等車輛橫向、縱向、垂向相關(guān)的控制功能。
產(chǎn)品功能
底盤(pán)域控制器的產(chǎn)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(xù)可調(diào)減震器控制
?? 后輪轉(zhuǎn)向控制
?? 轉(zhuǎn)向管柱位置控制等
在上述功能的基礎(chǔ)上，OEM還可以根據(jù)整車架構(gòu)集成車輛的其他控制功能，比如滿足VDA規(guī)范的制動(dòng)功能、作為車輛Motion Control載體的車輛動(dòng)態(tài)控制功能等。
產(chǎn)品框圖
產(chǎn)品特點(diǎn)
?? 高功能安全等級(jí)的MCU方案，預(yù)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(qū)動(dòng)
?? 緩沖器電磁閥H橋驅(qū)動(dòng)
?? 緩沖器電磁閥控制回路高精度電流采樣
?? 預(yù)留IMU提供6自由度加速度信息
?? 支持100M 以太網(wǎng)
?? 支持CANFD
?? 支持XCP協(xié)議
展開(kāi) 汽車底盤(pán)電子控制系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)及質(zhì)量保障
汽車底盤(pán)電子控制系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)及質(zhì)量保障
經(jīng)緯恒潤(rùn)全棧自研底盤(pán)域控制器量產(chǎn)
整車ECU數(shù)量驟減，線束布置不斷優(yōu)化，控制功能不斷集中，域控制器作為整車EE架構(gòu)中的核心控制單元，具有舉足輕重的作用。
汽車智能底盤(pán)是影響車輛運(yùn)行過(guò)程中安全性、舒適性與穩(wěn)定性的重要因素，智能底盤(pán)的發(fā)展對(duì)自動(dòng)駕駛量產(chǎn)落地有著極其重要的意義。因此，底盤(pán)域控制器的解決方案也受到越來(lái)越多OEM 的重視。通過(guò)引入底盤(pán)域控制器，整車廠可以逐步實(shí)現(xiàn)“軟件定義底盤(pán)”的未來(lái)。通過(guò)縱、橫、垂的協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)軌跡跟蹤，可以極大地節(jié)省開(kāi)發(fā)成本、縮短開(kāi)發(fā)周期，更易實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同車型底盤(pán)多樣風(fēng)格的定義和調(diào)教。據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)底盤(pán)域控制器2025年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到30億元，2030年將超過(guò)600億元。
經(jīng)緯恒潤(rùn)緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，自主研發(fā)推出底盤(pán)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(jiǎn)化復(fù)雜的底盤(pán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，還可以集成后輪轉(zhuǎn)向、電子穩(wěn)定桿、轉(zhuǎn)向柱位置控制、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置等功能。通過(guò)與智能執(zhí)行器的結(jié)合，預(yù)留足夠算力的底盤(pán)域控制器可以支持集成整車轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸架等車輛橫、縱、垂向相關(guān)的控制功能，完成整車的高水平底盤(pán)協(xié)調(diào)控制與車輛運(yùn)動(dòng)軌跡控制。目前，經(jīng)緯恒潤(rùn)底盤(pán)域控制器已實(shí)現(xiàn)全棧自研，控制器、底軟、空簧、懸架算法模塊均已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并實(shí)現(xiàn)了迎送賓、主動(dòng)預(yù)測(cè)、魔毯懸架等功能，為整車底盤(pán)域控算法進(jìn)一步積累了經(jīng)驗(yàn)，向著高級(jí)自動(dòng)駕駛又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步！
自2021年起，經(jīng)緯恒潤(rùn)開(kāi)始布局底盤(pán)域控制器方向，致力于提供軟件功能解耦平臺(tái)。三年內(nèi)成功進(jìn)入蔚來(lái)、長(zhǎng)安體系，連續(xù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。與此同時(shí)，更多模塊的自研算法、執(zhí)行器PPK模塊也在布局和設(shè)計(jì)中，預(yù)計(jì)2024年陸續(xù)發(fā)布。
未來(lái)，經(jīng)緯恒潤(rùn)底盤(pán)產(chǎn)品將在轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸架、域控融合等電控系統(tǒng)方向全面發(fā)力，在智能化、線控化、綠色節(jié)能、安全高效方面持續(xù)加大研發(fā)投入。
展開(kāi) 基于耗散性理論的汽車底盤(pán)集成非線性魯棒約束優(yōu)化控制
因此,相對(duì)于DYC控制,本文提出的集成控制器既可以提高汽車操縱穩(wěn)定性,又可以減小其對(duì)汽車乘坐舒適性的影響。
結(jié)論
(１)將汽車底盤(pán)集成控制模型建模誤差考慮成系統(tǒng)的加性不確定性,并且將汽車整車質(zhì)量、汽車縱向速度等信息測(cè)量誤差考慮成系統(tǒng)的乘性不確定性,建立了包含車身側(cè)向和橫擺運(yùn)動(dòng)自由度的汽車底盤(pán)集成控制模型。
(２)基于耗散性理論和投影修正法設(shè)計(jì)了汽車主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向子系統(tǒng)和直接橫擺力矩控制子系統(tǒng)集成非線性L２增益控制律,抑制系統(tǒng)加性不確定性和乘性不確定性對(duì)系統(tǒng)性能輸出的影響,并采用逐步二次規(guī)劃法來(lái)實(shí)現(xiàn)了所設(shè)計(jì)控制律輸出的校正橫擺力矩約束優(yōu)化分配。
(３)結(jié)合車輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的汽車底盤(pán)集成非線性魯棒控制器的可行性和有效性進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
結(jié)果表明:本文設(shè)計(jì)的汽車底盤(pán)集成非線性魯棒控制器對(duì)系統(tǒng)加性不確定性和乘性不確定性具有強(qiáng)魯棒性,既可以提高汽車操縱穩(wěn)。定性,又可以減小其對(duì)汽車乘坐舒適性的影響。后續(xù)將搭建硬件在環(huán)試驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)一步驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的汽車底盤(pán)集成非線性魯棒控制器的可行性和有效性。
展開(kāi) 
集度汽車：高精度駕駛模擬技術(shù)加速電控底盤(pán)性能開(kāi)發(fā) | 蓋世汽車2021中國(guó)汽車智能底盤(pán)大會(huì)
由蓋世汽車主辦的2021中國(guó)汽車智能底盤(pán)大會(huì)將于11月18-19日在上海汽車城瑞立酒店舉辦。
嘉賓信息
舒進(jìn) 博士
集度汽車整車集成總監(jiān)
舒進(jìn)女士畢業(yè)于北京理工大學(xué)車輛工程專業(yè)，工學(xué)博士
從業(yè)17年，主要從事車輛性能開(kāi)發(fā)，底盤(pán)及整車架構(gòu)開(kāi)發(fā)，電控懸架及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，智能底盤(pán)相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)等；
負(fù)責(zé)過(guò)上汽通用多個(gè)自主車型及整車架構(gòu)的整車動(dòng)力學(xué)性能及底盤(pán)架構(gòu)開(kāi)發(fā)；獲得多項(xiàng)上汽集團(tuán)及中國(guó)汽車工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)等重要獎(jiǎng)項(xiàng)，并有多個(gè)專利及論文發(fā)表。
解析奧迪車身底盤(pán)技術(shù) ￥500
發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤(pán)作為汽車的三大件，其重要性是不言而喻的。底盤(pán)作用是支承、安裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其各部件、總成，成形汽車的整體造型，并接受發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，使汽車產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，保證正常行駛。底盤(pán)不單單指的是汽車底部車架，它其實(shí)是由傳動(dòng)系、行駛系、轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系四部分組成。
今天，我們就來(lái)聊一聊奧迪在不同車型的底盤(pán)應(yīng)用了哪些新的電子技術(shù)，同時(shí)對(duì)其技術(shù)進(jìn)行解析，我想大家通過(guò)對(duì)下文的了解，會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)當(dāng)奧迪用心玩起底盤(pán)技術(shù)時(shí)，可以這么得心應(yīng)手。
1
模塊化縱向平臺(tái)：自鎖中央差速器
自鎖式中央差速器應(yīng)用于前置縱向發(fā)動(dòng)機(jī)的奧迪車型中（quattro傳動(dòng)系統(tǒng)的核心是自鎖中央差速器），采用了純機(jī)械式周轉(zhuǎn)齒輪結(jié)構(gòu)，以40：60的比例將傳動(dòng)扭矩傳遞給前后軸。
在常規(guī)驅(qū)動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)扭矩的60％通過(guò)直徑較大的空心輪及其相關(guān)的輸出軸傳到后軸。40％通過(guò)較小的太陽(yáng)輪進(jìn)入前軸。這種不對(duì)稱的動(dòng)態(tài)扭矩分配導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)處理，強(qiáng)調(diào)后方推進(jìn)力。當(dāng)差速器傳遞扭矩時(shí)，斜花鍵會(huì)立即產(chǎn)生軸向力。
在最新形式中，中央差速器可以將70％的扭矩轉(zhuǎn)移到前部，或者將多達(dá)85％的扭矩轉(zhuǎn)移到后部。高鎖定值可實(shí)現(xiàn)清晰定義的扭矩分配，并與諸如ESC和車輪選擇扭矩控制之類的控制系統(tǒng)進(jìn)行高精度交互。為了獲得更大的動(dòng)力和駕駛安全性，基于模塊化縱向平臺(tái)的頂級(jí)奧迪車型也可以配備運(yùn)動(dòng)型差速器。
展開(kāi) 解讀底盤(pán)線控的關(guān)鍵技術(shù)
作者 | Z
出品 | 焉知
知圈 | 進(jìn)“域控制器群”請(qǐng)加微13636581676,備注域
隨著智能駕駛的發(fā)展和各路玩家的入局，作為執(zhí)行層的核心技術(shù)，底盤(pán)線控化已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)也必須基于線控化的底盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖1 線控底盤(pán)示意圖
但是要把線控的所有功能完全發(fā)揮，開(kāi)發(fā)出純線控的底盤(pán)，還存在一些重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，需要相關(guān)技術(shù)的支撐。本文我們將解讀當(dāng)前線控底盤(pán)的關(guān)鍵技術(shù)和瓶頸所在。
故障診斷與容錯(cuò)控制
汽車線控系統(tǒng)具有傳統(tǒng)機(jī)械或液壓系統(tǒng)所不具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。但它是一種復(fù)雜的高級(jí)電子系統(tǒng)，目前還沒(méi)有達(dá)到機(jī)械或液壓部件同等可靠的程度，并且故障失效模式也與傳統(tǒng)系統(tǒng)不一樣。那么如何在新的故障模式下進(jìn)行有效的故障診斷，并保證在某些電子部件或軟件失效的情況下，系統(tǒng)具有容錯(cuò)功能，能保證系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等基本功能，是實(shí)現(xiàn)線控底盤(pán)的全面應(yīng)用所必須解決的問(wèn)題。
線控系統(tǒng)要能夠及時(shí)檢測(cè)到系統(tǒng)故障，確定故障源，并做出相應(yīng)的容錯(cuò)控制動(dòng)作。容錯(cuò)控制的含義是：當(dāng)有一些部件出現(xiàn)故障或者失效的時(shí)候，他們?cè)谙到y(tǒng)中的功能可以用系統(tǒng)中的其他部分來(lái)代替，使系統(tǒng)能繼續(xù)保持規(guī)定的性能，或者不喪失基本的功能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)故障系統(tǒng)的性能最優(yōu)。
容錯(cuò)控制的設(shè)計(jì)方法主要有硬件冗余方法和解析冗余方法兩種，硬件冗余方法就是通過(guò)對(duì)重要部件或者容易發(fā)生故障的部件提供備份，解析冗余方法主要是通過(guò)設(shè)計(jì)控制器的軟件來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的冗余度。
在線控系統(tǒng)中，相對(duì)于ECU來(lái)說(shuō)，傳感器和執(zhí)行器更加容易發(fā)生故障，所以很多傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間都存在冗余備份。不過(guò)，雖然ECU的可靠度比較高，但ECU一旦出現(xiàn)故障，后果更加嚴(yán)重。
展開(kāi) 解讀底盤(pán)線控的關(guān)鍵技術(shù)
隨著智能駕駛的發(fā)展和各路玩家的入局，作為執(zhí)行層的核心技術(shù)，底盤(pán)線控化已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)也必須基于線控化的底盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖1 線控底盤(pán)示意圖
但是要把線控的所有功能完全發(fā)揮，開(kāi)發(fā)出純線控的底盤(pán)，還存在一些重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題，需要相關(guān)技術(shù)的支撐。本文我們將解讀當(dāng)前線控底盤(pán)的關(guān)鍵技術(shù)和瓶頸所在。
故障診斷與容錯(cuò)控制
汽車線控系統(tǒng)具有傳統(tǒng)機(jī)械或液壓系統(tǒng)所不具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。但它是一種復(fù)雜的高級(jí)電子系統(tǒng)，目前還沒(méi)有達(dá)到機(jī)械或液壓部件同等可靠的程度，并且故障失效模式也與傳統(tǒng)系統(tǒng)不一樣。那么如何在新的故障模式下進(jìn)行有效的故障診斷，并保證在某些電子部件或軟件失效的情況下，系統(tǒng)具有容錯(cuò)功能，能保證系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等基本功能，是實(shí)現(xiàn)線控底盤(pán)的全面應(yīng)用所必須解決的問(wèn)題。
線控系統(tǒng)要能夠及時(shí)檢測(cè)到系統(tǒng)故障，確定故障源，并做出相應(yīng)的容錯(cuò)控制動(dòng)作。容錯(cuò)控制的含義是：當(dāng)有一些部件出現(xiàn)故障或者失效的時(shí)候，他們?cè)谙到y(tǒng)中的功能可以用系統(tǒng)中的其他部分來(lái)代替，使系統(tǒng)能繼續(xù)保持規(guī)定的性能，或者不喪失基本的功能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)故障系統(tǒng)的性能最優(yōu)。
容錯(cuò)控制的設(shè)計(jì)方法主要有硬件冗余方法和解析冗余方法兩種，硬件冗余方法就是通過(guò)對(duì)重要部件或者容易發(fā)生故障的部件提供備份，解析冗余方法主要是通過(guò)設(shè)計(jì)控制器的軟件來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的冗余度。
在線控系統(tǒng)中，相對(duì)于ECU來(lái)說(shuō)，傳感器和執(zhí)行器更加容易發(fā)生故障，所以很多傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間都存在冗余備份。不過(guò)，雖然ECU的可靠度比較高，但ECU一旦出現(xiàn)故障，后果更加嚴(yán)重。因?yàn)閭鞲衅骱蛨?zhí)行器故障后，系統(tǒng)還可能保持部分工作，而一旦ECU出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)處于完全癱瘓狀態(tài)，失去所有功能。
但是，硬件冗余存在成本高的問(wèn)題，這也是線控技術(shù)目前發(fā)展的一大瓶頸。
展開(kāi) 