世界球精选！基于智能底盘的车辆动力学XYZ域融合应用实践

底盘电动化与整车电动化密不可分，底盘的智能化本质上服务于驾乘人员的动态体验。

【资料图】

2022年11月18日，由盖世汽车主办，上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导，上海南虹桥投资开发（集团）有限公司协办的2022第二届汽车智能底盘大会上，吉利汽车中央研究院部长张伦维表示：

吉利认为，底盘的发展本质上做的是XYZ三个方向上的融合控制，且智能底盘的最终目的在于提升用户体验，解决场景化的功能需求。

张伦维 | 吉利汽车中央研究院部长

以下是演讲内容整理：

吉利汽车中央研究院服务于吉利汽车旗下的各个子品牌，今天主要分享我们基于智能底盘的车辆动力学XYZ的域融合应用实践。

智能底盘的行业发展方向

我们看来，底盘最终发展方向是围绕着智能底盘展开。基于此，吉利汽车在智能底盘和底盘电控化、电动化方面进行了很多研究和应用。

这其中，底盘的电动化和整车电动化密不可分，底盘智能化的本质是服务驾乘人员的动态体验，所谓动态体验，实质上是XYZ三个方向的动作。从这个维度讲，我们认为，底盘的发展本质是对XYZ三个方向进行融合控制，从而提升用户的体验，解决场景化的功能需求。

作为主机厂，这就是我们的核心需求，本质上主机厂只想做一件事情，那就是功能体验差异化，然而供应商提供给不同主机厂的是同一样东西，那么如何打造差异化，主机厂就有必要去做顶层开发，这也是我们要做域层级上的控制、顶层控制的原因，也是希望供应商方案白盒化，提供标准化接口的原因。

另外为什么说国产供应链的崛起带给了主机厂巨大的机遇。以硬件为例，以前，没有主动减振器，都是被动减振器，也没有智能化制动系统，都是机械液压制动系统。而智能线控、电控系统的出现，使行业内开始重视功能创新，重视冗余控制，基于这些重点，我们可以和国产供应链进行深度合作，正如电动车的超车一样，智能底盘会成为下一个弯道超车点。

用户开车对动态性能的需求分为很多阶段，吉利也依次推出不同版本的底盘域控类型，我们已经在域控1.0版本上积累了很多经验和车型。在域控上，吉利的规划是从分布式控制、全域集成、到中央集成，目前正处于全域集成控制这一阶段。

车辆动力学在智能底盘上的机遇

在之前的阶段，我们主要聚焦于硬件领域，比如线控制动中的主动悬架、电驱控制、空气动力学套件，但是我们逐渐发现，智能底盘为车辆动力学带来了更多的机遇。

车辆动力学的本质是解决各种力的关系，尤其是轮胎-路面系统的受力，以及车体在受力之后的6自由度动作，集成控制的核心原则有两点：有效控制和功能补偿。

图片来源：吉利汽车中央研究院

举个例子，设想开车经过对开路面（车轮分别不同附着系数的路面）的驾驶场景，尽管有ESC，人要控制车辆的稳定有时也会变得很难，如果是线控转向，就可以在车轮上设置主动的转向干预，让转向控制可以更加有效。

本质上讲，我们做底盘域控的目标主要有三点：第一，安全稳定性。不管是制动系统，还是转向系统，安全稳定性都是第一位的。第二，操控性能，第三，舒适性，这三个维度也是做智能底盘的长期目标。

我们认为，底盘的发展本质是对XYZ三个方向进行融合控制，这是不变的大趋势，同时，功能解耦、软硬件的解耦也是大的发展方向。结合两点，吉利的策略就是解决车辆的动态控制，同时实现功能解耦和软硬解耦。

目前推出智能底盘各项功能的本质是基于硬件和软件共同作用实现的。而这些功能可以有很多实现的路径：比如在对开路面上要保持车辆稳定性，可以依靠线控转向，这时不管是依靠功能备份还是功能冗余，最终落点都在提升驾驶员的体验上，以体验优先为原则。

谈到冗余，我们在做底盘域控1.0和2.0版本时，1.0的系统工程考虑的更少，控制上以纵向控制为主，域控2.0版本主要是为了区分各种功能和硬件的关系，功能解耦正是出于这种目的。

要实现解耦，需要在系统功能搭建时就考虑非常多的内容，包括冗余如何考虑、体验优先的原则如何实现。

我们在系统搭建上采用了两种方式，一种是从系统到架构的网关式，特点在于：传感器信号会传达给各个执行器的ECU，再集中至中央控制器进行决策，这是1.0版本的网关式域控。

另一种是中央集中控制，采用的是“中央集成+分布式”的方式，我们认为，这种方式在未来四五年内都是主流。而坚持这种方式，可以起到主机厂和供应商各司其职、强强联合的效果，可以解决供应商和主机厂配合的问题。

吉利的车辆动力学XYZ融合策略

讲到吉利的车辆动力学XYZ融合策略，就需要重提之前所说的“安全，性能、舒适性”这三个目标，从安全性来看，需要确保车辆在临界状态或者极限工况下安全可控，尤其是确保车辆在各种严苛场景下的稳定鲁棒性。

从性能看，车辆需要有更高的侧向加速度，应尽可能减少不足转向度变化率，拥有更大的不足转向线性区区间，拥有更高的车辆极限，更高的循迹能力；从舒适性看，需要减小能量伤害，系统操作应该尽可能避免引起驾乘人员的紧张感和危险感，让车辆驾驶更加轻松，即便在特殊严苛场景下也能驾驶自如。

策略层之外，接下来分享我们在开发流程上的应用实践。从VDSW到ICC，我们一直遵循着用户任务和体验需求先行的原则，持续推动算法与功能的迭代，这其中，我们发现建立用户场景库并数字化，是支撑域算法开发和验证的有效手段。

现阶段，吉利采用的是下图的架构模式，以应用3层和多层布局的方式进行域融合开发，有容错性、拓展性、灵活性和模块化四大优点。

图片来源：吉利汽车中央研究院

我们认为，域控还是应该由供应商和主机厂联合去实现，这就是为什么吉利坚持“集中式+分布式”的路径，基于大量的实车数据，主机厂更理解终端需求，而供应链更擅长底层执行，在安全性和冗余上有发言权，采用这种方式可以实现利益最大化。

y/x融合应用实践举例

接下来举例说明一下，第一个例子是y/x融合，这里指的主要是主动后轮转向和ESC的配合，下图是吉利的方案示例。通过搭建DIL实验室，结合驾驶模拟器、减振器、制动器等HIL设备，构成闭环系统，基于该系统实现算法开发前期的虚拟标定工作，结合这些设备，可以在虚拟仿真环节中对算法进行优化。

图片来源：吉利汽车中央研究院

下面是基于后轮的矢量驱动，对于三电机、四电机，或者后轮采用双电机的情况下，如何实现y/x融合进行的探索。

接下来分享融合过程中的逻辑过渡问题。举个例子，在开发的时候，减速既能够通过能量回收实现，也能通过制动实现，那么在“制动”和“能量回收”之间怎么过渡？我们将其称之为逻辑的过渡问题，两者的本质目标都在于减速。

过渡问题的重点在于舒适和连贯，因为在车辆没有标定好的时候，一旦从“能量回收”转移到“制动”以实现减速，就会产生强烈的冲击感，我们称之为“逻辑过渡不够好”。因此，我们需要基于具体场景进行设计，将车辆会遇到的工况列一个表，部分极限工况则要想办法在模拟环境中实现。

y/z/x融合应用实践举例

在莲花车型上，吉利已经初步实现了XYZ域的融合控制，这其中包含主动尾翼、电子主动稳定杆、后轮主动转向、右后轮制动力、CDC+空气悬架，左前轮驱动力，同时采取了空气套件进行平衡。

结合融合的实践，我们有三个关键注意点要分享：1、极限是轮胎性能，非线性更要利用好轮胎摩擦圆；2、前后左右的扭矩分配可以改变横摆和不足转向特性；3、纵向、侧向和垂向是一种耦合关系，利用这种关系可以改变车辆的运动状态。

图片来源：吉利汽车中央研究院

此外，开发功能融合的时候，我们还应该注意针对中国场景进行定制化设计，这一点会成为赢得更多市场份额的关键。

总而言之，无论是功能开发还是XYZ域的融合应用，车企的原则始终是“以体验为先”，在功能创新的助力下，车企和供应链能够在智能底盘赛道上走得更远。最后，我们也希望中国汽车产业能够在底盘智能化的风潮中飞得更高，走得更远，走向全世界。

（以上内容来自吉利汽车中央研究院部长张伦维于2022年11月18日由盖世汽车主办，上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导，上海南虹桥投资开发（集团）有限公司协办的2022第二届汽车智能底盘大会上发表的《基于智能底盘的车辆动力学XYZ域融合应用实践》主题演讲及其资料。）