智能|奇瑞:智能底盘开发还需冷静对待

智能|奇瑞:智能底盘开发还需冷静对待
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奇瑞汽车股份有限公司底盘专家 李成
智能底盘作为跨学科技术集成的产品,是一个值得讨论的话题。李成从开发者的层面出发分析了四个方面,分别为智能底盘的存在价值、智能底盘的技术路径、奇瑞智能底盘的探索、智能底盘的冷静对待。
智能底盘存在的价值
技术发展都遵循一定规律,即从简单到复杂,复杂到不能再复杂的时候,就会有人另辟蹊径,落到汽车底盘之上也是如此。汽车从诞生之后七十年的时间,被称为纯机械时代。
当一个系统复杂到一定程度,其可靠性就受到了挑战。就像曾经在市面上存在过机械计算器,其复杂程度超出人类的想象,但性能却一般,时不时的还罢工…同样汽车底盘也是同理。
但若跨出一个技术维度,就会发现豁然开朗。在一个领域不敢相信的科技技术,到了另一个领域,突然变得很平常了。目前汽车产业处于机电混合时代,经过了四十年的发展,时至今日慢慢又遇到了瓶颈,面对越来越多新的场景和新的环境变化,程序当中没有办法穷举所有可能,既然无法穷举所有可能,那就教给它一种学习方法,当遇到一种新的环境时,可以将环境识别记录下来。这就是所谓的智能时代,互联网、大数据、深度学习等。
这也预示了底盘的下一个时代——智能时代。
智能底盘存在的价值,可以从两个维度分析。局限于底盘域范围之内,它可以在底盘四大系统,悬架,转向,制动,传动,这四大系统之间进行联合控制,产生新的特色的功能。若跳出底盘域往外延伸,智能底盘又是L3以上智能驾驶的强有力执行机构,有非常重要的存在价值。
智能底盘的技术路径
智能底盘技术发展路径,脱不开四大子系统的智能化发展,线控的制动,主动或半主动悬架,线控转向,线控驱动模块。智能底盘究其根本,还是这四个系统的智能化与在它们之间的联合控制。
智能|奇瑞:智能底盘开发还需冷静对待
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【 智能|奇瑞:智能底盘开发还需冷静对待】对悬架系统而言,目前主流依然使用Skyhook天棚原理来控制。如图,从左到右是其的理论模型,数学模型,物理模型,实物模型,理论模型假设与车身、天棚结合在一起,无论路面多么颠簸,车身是浑然不动的。不过车身与天棚的结合,实际上是无法实现的,但是我们可以通过改变阻尼器C1来间接的实现C2,因此Skyhook是主动理论悬架当中最基本的。
实物模型是现在典型主动悬架模型,其当中有空气弹簧、CDC减震,三个车身加速度传感器,四个车轮高度传感器,一个ECU控制器。
李成表示目前他们正在从硬件和软件上对其进行优化。
在硬件上,按照天棚原理,如果想得到车身垂向加速度,现在都是通过车身加速度传感器(三个)来获取车辆的垂向加速度,车轮加速度是通过车轮和车身之间的高度传感器,两次微分之后得到加速度。如果用一个六轴IMU来代替车身加速度传感器,则可以大幅度减低成本,一个六轴IMU 的成本可能贵于一个垂向加速度的,但是三个垂向加速度跟一个六轴功能是一样的。
另外一是软件方面的更改,即CDC最后一步。CDC最后一步是控制减振器阀的电流。目前是通过PID的算法,PID是成熟广泛的算法,但是PID也有它的局限性,PID微分、积分两个系数是人为设定。虽然控制电流最终会收敛到目标值,但系数的设定会影响这个收敛时间,我们希望的是收敛时间能越短越好,所以奇瑞尝试将PID的算法替换成遗传算法。即每一步都在此基准条件之下求它的最优解,下一步又在当前最优解的基础上继续求最优解。