世界球精選！基于智能底盤的車輛動力學XYZ域融合應用實踐

底盤電動化與整車電動化密不可分，底盤的智能化本質上服務于駕乘人員的動態體驗。

【資料圖】

2022年11月18日，由蓋世汽車主辦，上海虹橋國際中央商務區管委會、上海閔行區人民政府指導，上海南虹橋投資開發（集團）有限公司協辦的2022第二屆汽車智能底盤大會上，吉利汽車中央研究院部長張倫維表示：

吉利認為，底盤的發展本質上做的是XYZ三個方向上的融合控制，且智能底盤的最終目的在于提升用戶體驗，解決場景化的功能需求。

張倫維 | 吉利汽車中央研究院部長

以下是演講內容整理：

吉利汽車中央研究院服務于吉利汽車旗下的各個子品牌，今天主要分享我們基于智能底盤的車輛動力學XYZ的域融合應用實踐。

智能底盤的行業發展方向

我們看來，底盤最終發展方向是圍繞著智能底盤展開。基于此，吉利汽車在智能底盤和底盤電控化、電動化方面進行了很多研究和應用。

這其中，底盤的電動化和整車電動化密不可分，底盤智能化的本質是服務駕乘人員的動態體驗，所謂動態體驗，實質上是XYZ三個方向的動作。從這個維度講，我們認為，底盤的發展本質是對XYZ三個方向進行融合控制，從而提升用戶的體驗，解決場景化的功能需求。

作為主機廠，這就是我們的核心需求，本質上主機廠只想做一件事情，那就是功能體驗差異化，然而供應商提供給不同主機廠的是同一樣東西，那么如何打造差異化，主機廠就有必要去做頂層開發，這也是我們要做域層級上的控制、頂層控制的原因，也是希望供應商方案白盒化，提供標準化接口的原因。

另外為什么說國產供應鏈的崛起帶給了主機廠巨大的機遇。以硬件為例，以前，沒有主動減振器，都是被動減振器，也沒有智能化制動系統，都是機械液壓制動系統。而智能線控、電控系統的出現，使行業內開始重視功能創新，重視冗余控制，基于這些重點，我們可以和國產供應鏈進行深度合作，正如電動車的超車一樣，智能底盤會成為下一個彎道超車點。

用戶開車對動態性能的需求分為很多階段，吉利也依次推出不同版本的底盤域控類型，我們已經在域控1.0版本上積累了很多經驗和車型。在域控上，吉利的規劃是從分布式控制、全域集成、到中央集成，目前正處于全域集成控制這一階段。

車輛動力學在智能底盤上的機遇

在之前的階段，我們主要聚焦于硬件領域，比如線控制動中的主動懸架、電驅控制、空氣動力學套件，但是我們逐漸發現，智能底盤為車輛動力學帶來了更多的機遇。

車輛動力學的本質是解決各種力的關系，尤其是輪胎-路面系統的受力，以及車體在受力之后的6自由度動作，集成控制的核心原則有兩點：有效控制和功能補償。

圖片來源：吉利汽車中央研究院

舉個例子，設想開車經過對開路面（車輪分別不同附著系數的路面）的駕駛場景，盡管有ESC，人要控制車輛的穩定有時也會變得很難，如果是線控轉向，就可以在車輪上設置主動的轉向干預，讓轉向控制可以更加有效。

本質上講，我們做底盤域控的目標主要有三點：第一，安全穩定性。不管是制動系統，還是轉向系統，安全穩定性都是第一位的。第二，操控性能，第三，舒適性，這三個維度也是做智能底盤的長期目標。

我們認為，底盤的發展本質是對XYZ三個方向進行融合控制，這是不變的大趨勢，同時，功能解耦、軟硬件的解耦也是大的發展方向。結合兩點，吉利的策略就是解決車輛的動態控制，同時實現功能解耦和軟硬解耦。

目前推出智能底盤各項功能的本質是基于硬件和軟件共同作用實現的。而這些功能可以有很多實現的路徑：比如在對開路面上要保持車輛穩定性，可以依靠線控轉向，這時不管是依靠功能備份還是功能冗余，最終落點都在提升駕駛員的體驗上，以體驗優先為原則。

談到冗余，我們在做底盤域控1.0和2.0版本時，1.0的系統工程考慮的更少，控制上以縱向控制為主，域控2.0版本主要是為了區分各種功能和硬件的關系，功能解耦正是出于這種目的。

要實現解耦，需要在系統功能搭建時就考慮非常多的內容，包括冗余如何考慮、體驗優先的原則如何實現。

我們在系統搭建上采用了兩種方式，一種是從系統到架構的網關式，特點在于：傳感器信號會傳達給各個執行器的ECU，再集中至中央控制器進行決策，這是1.0版本的網關式域控。

另一種是中央集中控制，采用的是“中央集成+分布式”的方式，我們認為，這種方式在未來四五年內都是主流。而堅持這種方式，可以起到主機廠和供應商各司其職、強強聯合的效果，可以解決供應商和主機廠配合的問題。

吉利的車輛動力學XYZ融合策略

講到吉利的車輛動力學XYZ融合策略，就需要重提之前所說的“安全，性能、舒適性”這三個目標，從安全性來看，需要確保車輛在臨界狀態或者極限工況下安全可控，尤其是確保車輛在各種嚴苛場景下的穩定魯棒性。

從性能看，車輛需要有更高的側向加速度，應盡可能減少不足轉向度變化率，擁有更大的不足轉向線性區區間，擁有更高的車輛極限，更高的循跡能力；從舒適性看，需要減小能量傷害，系統操作應該盡可能避免引起駕乘人員的緊張感和危險感，讓車輛駕駛更加輕松，即便在特殊嚴苛場景下也能駕駛自如。

策略層之外，接下來分享我們在開發流程上的應用實踐。從VDSW到ICC，我們一直遵循著用戶任務和體驗需求先行的原則，持續推動算法與功能的迭代，這其中，我們發現建立用戶場景庫并數字化，是支撐域算法開發和驗證的有效手段。

現階段，吉利采用的是下圖的架構模式，以應用3層和多層布局的方式進行域融合開發，有容錯性、拓展性、靈活性和模塊化四大優點。

圖片來源：吉利汽車中央研究院

我們認為，域控還是應該由供應商和主機廠聯合去實現，這就是為什么吉利堅持“集中式+分布式”的路徑，基于大量的實車數據，主機廠更理解終端需求，而供應鏈更擅長底層執行，在安全性和冗余上有發言權，采用這種方式可以實現利益最大化。

y/x融合應用實踐舉例

接下來舉例說明一下，第一個例子是y/x融合，這里指的主要是主動后輪轉向和ESC的配合，下圖是吉利的方案示例。通過搭建DIL實驗室，結合駕駛模擬器、減振器、制動器等HIL設備，構成閉環系統，基于該系統實現算法開發前期的虛擬標定工作，結合這些設備，可以在虛擬仿真環節中對算法進行優化。

圖片來源：吉利汽車中央研究院

下面是基于后輪的矢量驅動，對于三電機、四電機，或者后輪采用雙電機的情況下，如何實現y/x融合進行的探索。

接下來分享融合過程中的邏輯過渡問題。舉個例子，在開發的時候，減速既能夠通過能量回收實現，也能通過制動實現，那么在“制動”和“能量回收”之間怎么過渡？我們將其稱之為邏輯的過渡問題，兩者的本質目標都在于減速。

過渡問題的重點在于舒適和連貫，因為在車輛沒有標定好的時候，一旦從“能量回收”轉移到“制動”以實現減速，就會產生強烈的沖擊感，我們稱之為“邏輯過渡不夠好”。因此，我們需要基于具體場景進行設計，將車輛會遇到的工況列一個表，部分極限工況則要想辦法在模擬環境中實現。

y/z/x融合應用實踐舉例

在蓮花車型上，吉利已經初步實現了XYZ域的融合控制，這其中包含主動尾翼、電子主動穩定桿、后輪主動轉向、右后輪制動力、CDC+空氣懸架，左前輪驅動力，同時采取了空氣套件進行平衡。

結合融合的實踐，我們有三個關鍵注意點要分享：1、極限是輪胎性能，非線性更要利用好輪胎摩擦圓；2、前后左右的扭矩分配可以改變橫擺和不足轉向特性；3、縱向、側向和垂向是一種耦合關系，利用這種關系可以改變車輛的運動狀態。

圖片來源：吉利汽車中央研究院

此外，開發功能融合的時候，我們還應該注意針對中國場景進行定制化設計，這一點會成為贏得更多市場份額的關鍵。

總而言之，無論是功能開發還是XYZ域的融合應用，車企的原則始終是“以體驗為先”，在功能創新的助力下，車企和供應鏈能夠在智能底盤賽道上走得更遠。最后，我們也希望中國汽車產業能夠在底盤智能化的風潮中飛得更高，走得更遠，走向全世界。

（以上內容來自吉利汽車中央研究院部長張倫維于2022年11月18日由蓋世汽車主辦，上海虹橋國際中央商務區管委會、上海閔行區人民政府指導，上海南虹橋投資開發（集團）有限公司協辦的2022第二屆汽車智能底盤大會上發表的《基于智能底盤的車輛動力學XYZ域融合應用實踐》主題演講及其資料。）