“没有智能底盘加持,汽车系统是不完整的”(底盘智能化技术有哪些)

2023-03-05 21:50:52

 

现在,智能底盘,也不是个新鲜词每家车企都在说,路线却不尽相同如果分类,新能源时代的底盘设计,主要形成了两种路径:一种是有传统燃油车底盘改制设计,也就是说,在原有设计上进行一部分电动化改制这种路径,开发难度小,成本低。

劣势是,模块集成化低另一种,就是专门为电动智能化开发的专业平台,这条路径已经成为电动车设计的新趋势优点是,专有的底盘设计,集成度高,性能更为卓越目前,比亚迪E平台3.0,埃安纯电专属平台AEP 3.0都属于电动化的专属平台,同时还是电池车身一体化底盘技术。

一个明显的变化,新能源汽车的产业链正在发生改变,越来越多的企业开始将智能驾驶等核心部件视作为“灵魂”,主求全栈自研模式,建立更为垂直的产业链当然,并不是所有的车企,都具备全栈自研的能力所以,与供应商联合开发智能底盘,成为多数车企的选择。

比如,高通与法拉利展开战略合作,利用骁龙数字底盘为下一代汽车提供技术集度宣布与采埃孚签署战略协议,双方将联合开发汽车机器人智能底盘技术,等等

作为汽车领域的核心供应商,博世对这一趋势的改变,有着非常清晰的认识全栈自研包括硬件、底软、操作系统核心、中间层、平台,还有各种协议、工具链、数据驱动、后台服务等方面博世认为,自研或全栈在技术上可能可行,但是因为投入成本非常大,在商业上要斟酌,因为所涉及的板块实在太多。

但是,随着车企对核心技术的掌控要求提升,博世也在寻求改变从产品角度来看,智能座舱应用、高阶辅助系统、泊车系统在中国的需求非常旺盛,对于形势的变化,博世越来越多地强化本土化的研发其中,底盘系统的研发,是一个重要的组成部分。

在传统燃油车时代,ABS、ESP是博世的主打产品之一1978年,博世生产出第一个可靠的ABS(防抱死制动系统)产品,1995年,博世将ESP(车身电子稳定系统)技术推向全球现在,如果要达到很好的标准,几乎所有车都会用最新的ESP控制功能。

随着动力驱动模式的改变,博世有了新的任务和挑战。“我们也在考虑将智能底盘作为下一步,通过将自动控制系统和转向、动力控制系统全部打通,形成智能底盘。”博世中国执行副总裁徐大全表示。

博世底盘控制系统中国区在2009年就开始研发电动底盘,在2018年中国区被博世德国总部任命为底盘系统全球新能源中心在智能化时代,博世的目的,很明确“赋能车辆实现更高的性能表现,基础是底盘系博世聚焦的是如何实现用户体验,如何化繁为简,留下舒适、敏捷、以及个性化的空间。

”博世底盘控制系统中国区总裁张颖说2022年,博世发布新一代车辆动态控制系统(VDC 2.0)系统,涵盖了制动、动力总成系统、线控转向的全面协同控制的拓展性针对不同车型研发需求,系统共分为三个版本,分别是标准版、定制版和至尊版(使用多执行器的定制性能)。

“博世最终目的只有一个,即达成最佳的用户体验”智能底盘的新要求2023年,在海拉尔博世牙克石测试场,我们充分体验到了博世新一代车辆动态控制系统(VDC 2.0)的前瞻技术,这是一款创新型智能控制系统,可以充分发挥车辆不同域执行器的潜能,如制动、线控转向、动力总成系统和悬架……。

在介绍技术之前,需要特别介绍博世(呼伦贝尔)汽车测试技术中心“我第一次来这里应该是2010年,那时我刚刚加入博世,我第一站就到这里”徐大全说,今年测试中心会有20至30家客户进行各种新车测试、验证

牙克石测试中心,成立于2007年,拥有54万平方米的陆地测试区与132万平方米的湖面测试区,其中,陆地测试区包括包括抛光冰面和沥青路面组成的车辆牵引控制(TCS)坡道、TCS测试道、陆地ABS道、全地形(HDC)坡道以及由不同半径和坡度的弯道所组成的陆地操控路等。

湖面测试区由动态广场、分离路面、操控路及冰雪环等几大类型的测试道组成,含有压实雪面、抛光冰面及沥青表面,可满足不同条件下的摩擦系数要求。

目前,技术中心主要服务于主动安全系统产品如ABS、TCS、ESP® 等专业测试,也服务于智能助力器iBooster、智能集成制动系统IPB以及驾驶辅助与自动驾驶产品的测试,并是整车厂及汽车零部件企业进行整车性能、底盘调校、轮胎调校等测试的专业场地之一。

此次体验,博世用7款热门车型,展示了9项创新技术,在博世(呼伦贝尔)汽车测试技术中心的冰面上,直观呈现博世面向未来的制动系统、车辆动态控制系统以及多种基于用户体验的创新不同车型,各有分工蔚来ES6(与 ESP10配合的DPB智能解耦制动系统)、广汽埃安LX(ESP10、VDC2.0 Premium至尊版车辆动态控制系统2.0+ eDTD分轴扭矩分配)、比亚迪海豹(iDCS新能源汽车智能漂移控制系统)、比亚迪汉(dTCS博世分布式牵引力控制系统)、领克09(VDC2.0 Premium至尊版车辆动态控制系统2.0+ SbW线控转向)、上汽荣威Ei5(CST2.0舒适制动)、极氪001(eDTC新能源车辆滑行能量回收扭矩控制)。

无论是传统燃油车,还是在智能底盘时代,博世的底盘控制系统,有两个方向是不变的围绕汽车安全和动态控制领域提供创新的零部件、系统以及功能模块,通过主动安全和被动安全两大产品体系为安全保驾护航就像徐大全说的那样,“。

智能底盘的安全应该放在首位”“我们团队每年就像飞到牙克石的‘冬季候鸟’”张颖说,博世的底盘研发团队,每到冬季,就会来到牙克石测试中心,进行一次又一次的测试和验证这几年的主要任务,就是带着拥抱智能化底盘新时代,以多维度、全方位、颠覆式创新为核心。

通过张颖的介绍,我们了解到,博世对智能底盘的理解,有几个层次智能底盘首要的素质是能够跨域融合“现在业内只是在制动、转向、悬架,或者是电驱等单一领域做到最佳当它们跨越融合之后,是否能碰撞出新的火花?我们的答案是肯定的。

”博世认为,智能底盘要有跨域的融合,即多系统“什么是智能汽车?智能汽车如果仅有ADAS系统,仅有智能座舱,是不是一辆完好的智能汽车?从博世智能底盘的角度来说,我们觉得不是”纯电与燃油车在设计开发思路方面有着明显不同。

智能底盘,主要分为三大趋势,分别是电动化、智能化、以及轻量化这三者,必须是能够融合的第二个层次,必须具备前瞻性和可拓展性的电子电器架构,并辅以软件更新迭代最后如果没有一个创新的硬件系统,也是远远不够的,如新型新型制动系统和线控转向等等。

“这是今后智能底盘很重要的一步”张颖说,“任何舒适、敏捷性的技术发展,都要建立在安全性能的基础上”传统汽车要想实现底盘的复杂功能,需求依托不同供应商单独开发不同的控制器,研发周期往往需求四到六个月,智能底盘域控制器可以根据需求进行合理设计,开发算法同时兼顾着联合调试和验证,研发周期至少缩短一半。

如何将制动、转向、悬架、电驱等部分创新地融合在一起;如何通过硬件系统的升级,为软件不断迭代提供充足的土壤;如何让电子电气架构具备前瞻性和可拓展性,并辅助以软件更新迭代?这些问题的答案,主要体现在四个层面,也可以说是对智能底盘的新要求。

更灵活的底盘制动系统,为未来E/E架构提供更好的解决方案;冗余的制动系统,为自动驾驶提供全面的安全保障;互联制动系统解决方案加速智能汽车高速发展;在保障安全的同时,基于用户体验的创新赋能未来新出行博世的智能底盘技术,新一代车辆动态控制系统(VDC 2.0)能不能回答好这四个要求?。

博世的最终目的答案,是肯定的在7款车型,9项技术的体验中,博世已经给出了最直接的感受和答案能够回答好这四项要求的一个强大基石便是博世全球新一代ESP®10系统全新一代制动系统ESP 10的产品能力覆盖所有需求,提供针对不同动力总成、车辆安全与舒适功能的NVH定制方案,而且基于新能源车特性提供分布式牵引力控制系统功能,为用户带来面向未来的驾乘体验。

基于ESP 10可以带来更多的延展新技术,与车辆动态控制系统(VDC 2.0)配合,共同推动新能源汽车时代智能底盘技术的发展。

下面,就来主要说一说车辆动态控制系统(VDC 2.0)的整体表现据了解,车辆动态控制系统(VDC 2.0)运用了能够“提前思考”的前馈控制算法,可基于车辆传感器的信息,通过对比目标车辆和实际车辆的差异,预测车辆动态发展趋势并进行控制,同时可智能协调制动器及其他多种底盘执行器,优化车辆动态响应特性。

“我们创新式地在VDC 2.0中引入了前馈系统,客户都说觉得现在有‘丝滑’的感受。就是源于我们整个算法进行了大量的改进。”

张颖说,以前是用PID算法,但PID算法控制有个弱点,就是到了一个时间段才开始启动基于博世多年数据的沉淀、分析,在基础上实施了预判型的前馈系统这个开放系统,使得转向角度和在车辆的偏航比例都会达到一个最优解。

PID算法是工业应用中最广泛算法之一,在闭环系统的控制中,可自动对控制系统进行准确且迅速的校正PID算法已经有100多年历史,在四轴飞行器,平衡小车、汽车定速巡航、温度控制器等场景均有应用打破非常稳定成熟的PID算法,采用前馈控制算法,可以说是博世一次大胆的“颠覆式创新”。

而且,配备车辆动态控制系统2.0的车辆,还支持定制化调整目标车辆的驾驶特性,满足不同客户的品牌基因“更加灵活的合作模式,客户做的我们可以不做,但是我们可以赋能客户,不会和客户‘抢生意’”徐大全一直强调,这是博世的原则。

在整个体验过程中,我们体验到了VDC2.0技术中的多项重要功能比如分布式牵引力控制系统、新能源滑行能力回收扭矩控制、智能漂移系统以及舒适制动功能第一个体验的项目,是分布式牵引力控制系统(dTCS)和传统的系统有什么不同?都说是软件上移。

什么是软件上移?是把所有在不同的执行器里面的软件,放到一个VCU里面吗?

“显然这不是我们的答案”“TCS牵引力控制”,主要功能是车辆起步时防止大扭矩输出造成车轮打滑,张颖说,博世的工程师依据电机特性,一直想办法缩短TCS的触发延迟,有效减少迟滞的时间分布式牵引力控制系统(dTCS),使原本100毫秒的中间迟滞时间缩短到10毫秒,极大改进了在冰面上起步时出现打滑的情况。

此外,扭矩矢量控制(TV:Torque Vectoring),则能够发挥多电机动力特性,提升操控性能现在已经从单电机到多电机,不久的将来还会有三电机、四电机当延伸到四电机的时候,可以充分打开所有的Benefits。

“最明显的特征就是过弯会更顺畅,以50米这样的半径过弯,以前可以做到74KPH,加入这部分可以达到76甚至77KPH,速度会更加精准,也会更加安全”接下来,就是体验了新能源车辆滑行能量回收扭矩控制系统(eDTC)。

。博世通过创造性地把电制动扭矩控制算法封装在电机控制器中,缩短了电机控制器的控制循环,以更快的目标扭矩响应来克服车轮因电制动扭矩抱死的现象,实现更快更精准的扭矩控制。

“我们的目的,是为了赋能整个车辆能够达成更高的性能表现”当前方突然出现障碍物,如何紧急避障?紧急情况下非常容易手忙脚乱,特别是对于转向这块,这部分的创新是可以有效改变的如何做到?博世工程师介绍,集成线控转向的车辆动态控制。

,应用场景主要有三个:无控制干预、转型干预、转向和制动干预。

在装备线控转向的车辆中,博世车辆动态控制系统2.0可协调控制线控转向的转向轮角度和制动控制器。协同线控转向功能后,制动和线控转向执行器便能形如一体,充分释放底盘各执行器的最大潜能。

感受颇深的,还有DPB2.0智能解耦制动系统结合了模块化制动系统和集成制动系统的优点,具备体积小、重量轻、安装灵活度高、NVH性能好的特点DPB2.0与ESP配合使用可实现更强大系统功能,其中DPB2.0提供所有车轮上的制动压力,ESP负责单独车轮制动力调节和压力控制。

与ESP配合的解耦式制动冗余方案还能满足未来自动驾驶的更高需求

此外,博世还为智能驾驶增加一些乐趣,一个新技术,iDCS新能源汽车智能漂移控制系统可以通过对车身姿态的监控,计算出合适的前后轴电机扭矩分配比,辅助驾驶员灵敏进入漂移状态、稳定维持漂移状态与安全退出漂移状态。

这套系统有望在今年下半年上车某款性能车正式上市“车、和人一起漂起来,而且是安全的漂”。

博世的工程师透露,这一功能,无需额外硬件成本即可扩展高性能市场,降低漂移操控难度,提升车辆驾驶趣味性,同时支持个性化产品定制需求,通过专业、安全和个性化的功能调试安全,总是博世的最高准则所以,体验不同技术的时候,总会听到有关“安全”的说法,并且在智能化时代,一直强化本土化的研发。

博世集团董事会主席史蒂凡·哈通曾说,“作为一家跨国企业,我们需要充分利用在中国的本土研发和生产能力。通过持续在华发展,博世将进一步增强其在全球的竞争力,为引领未来移动出行夯实基础。”

在众多技术中,有一项技术,需要特别提到,舒适制动功能(CST2.0),是博世中国的本土化研发成果这一功能,主要优化的是车辆停车时“点头杀”给乘客带来的不适感,让装配有该功能的车辆都能像“老司机”一样停车。

舒适制动还可应用语音交互系统,支持语音控制舒适度模式调节, 提升与终端用户的互动

“智能底盘不止要照顾好驾驶员,也要照顾乘客的安全”张颖说,这是博世的另一个原则在博世车辆动态控制系统2.0的赋能下,这些技术能够优化车辆在过弯、避障时的动态响应,辅助车辆行驶得更加稳定、安全目前,博世新一代智能集成制动系统IPB2.0、智能解耦制动系统,以及博世中国高阶智能驾驶解决方案,都将在苏州基地进行研发和生产。

“创新是持续不断的工作,博世最终目的只有一个,即达成最佳的用户体验。”体验结束,再次想到了张颖这句话。是一句实在话。


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