智能懸架系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐-2024-12-技術(shù)資料

智能懸架系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)踐國(guó)家客車質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心國(guó)家摩托車質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(重慶)國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心(重慶)目錄04結(jié)語(yǔ)招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司1智能底盤產(chǎn)業(yè)及政策背景在全球汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景下，智能化和電動(dòng)化趨勢(shì)愈發(fā)顯著,同時(shí)在自動(dòng)駕駛技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，底盤結(jié)構(gòu)也向著智能化、集成化的機(jī)械化分散式控制線控化分層式控制>強(qiáng)調(diào)純電動(dòng)汽車底盤一體化設(shè)計(jì)，線控底盤以及線控執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)展核心要素>明確提出要加快線控底盤等關(guān)鍵部件的研發(fā)速度和關(guān)鍵技術(shù)突破>明確提出研究線控底盤的智能協(xié)同控制技術(shù)>包含底盤信號(hào)集中域控，執(zhí)行器冗余備份，主動(dòng)懸架量產(chǎn)化，產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)完整2智能底盤定義高效的加垂向運(yùn)動(dòng)橫擺運(yùn)動(dòng)俯仰運(yùn)動(dòng)縱向及側(cè)傾動(dòng)力學(xué)橫向及俯仰動(dòng)力學(xué)深度協(xié)同招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司3智能懸架定義前右空黃支柱右后減震器左后減震器前左空骨支柱加速度傳感器高度傳感器高度傳感器高度傳感器高度傳感器高度傳感器高度傳感器右后氣囊左后氣囊高度傳感器高度傳感器右后氣囊左后氣囊加逢度傳感器加逢度傳感器圖片來(lái)源：保隆官網(wǎng)智能懸架能夠根據(jù)車身高度、車速、轉(zhuǎn)向角度及速率、制動(dòng)等信息，由電子控制單元控制懸架執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使懸架系統(tǒng)的剛度、阻尼力及車身高度等參數(shù)得以改變，從而使汽車具備更好的乘坐舒適性和操縱穩(wěn)定性。招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司4智能懸架發(fā)展趨勢(shì)口車高可調(diào)口雷達(dá)全主動(dòng)懸架招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司搭載智能懸架車型起售價(jià)(萬(wàn)元)搭載智能懸架車型起售價(jià)(萬(wàn)元)5020202021202220232024—空簧+半主動(dòng)減振器——半主動(dòng)減振器車型起售價(jià)(萬(wàn)元)嵐圖星紀(jì)元ES6智能懸架滲透率目前國(guó)內(nèi)乘用車智能懸架系統(tǒng)市場(chǎng)仍然屬于藍(lán)海階段，國(guó)產(chǎn)智能懸架剛剛起步。但隨著國(guó)內(nèi)自主品牌的迅速發(fā)展，各車企紛紛選擇布置智能空氣懸架。據(jù)保守估計(jì)，2025年，國(guó)內(nèi)乘用車智能懸架(ECS)滲透率可超過(guò)12%,市場(chǎng)規(guī)模約240億元。乘用車產(chǎn)量(萬(wàn)輛)ECS車型量產(chǎn)(萬(wàn)輛)市場(chǎng)空間(億元)部件銷售單價(jià)趨勢(shì)(元/支)空簧減振器總成空氣供給單元懸架控制器智能懸架系統(tǒng)特點(diǎn)解析智能懸架系統(tǒng)特點(diǎn)解析1智能懸架系統(tǒng)對(duì)比特點(diǎn)動(dòng)力學(xué)被動(dòng)感知+阻尼調(diào)整前饋?zhàn)R別+動(dòng)力學(xué)被動(dòng)感知+阻尼調(diào)整前饋?zhàn)R別+動(dòng)力學(xué)被動(dòng)感知+阻尼調(diào)整主要區(qū)別無(wú)法施加主動(dòng)力路況識(shí)別+無(wú)法施加主動(dòng)力路況識(shí)別+可施加主動(dòng)力兼顧舒適性與操縱穩(wěn)定性阻尼提前調(diào)整，兼顧舒適性與保證車身姿態(tài)更平穩(wěn)，提升舒用戶感知度高優(yōu)化垂向運(yùn)動(dòng)控制，改善用戶乘坐感知橫縱垂全面提升，用戶明顯感知優(yōu)缺點(diǎn)性能優(yōu)良、可靠性高系統(tǒng)成熟，成本低性能優(yōu)良、可靠性高系統(tǒng)復(fù)雜，成本高性能優(yōu)異系統(tǒng)復(fù)雜，成本高應(yīng)用情況國(guó)內(nèi)新勢(shì)力及傳統(tǒng)OEM大范圍使用前饋系統(tǒng)成熟度稍差，國(guó)內(nèi)小范圍應(yīng)用，例如蔚來(lái)發(fā)展趨勢(shì)2026年全面滲透2028年大規(guī)模滲透2030年中高端車型大規(guī)模滲透招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司2半主動(dòng)懸架調(diào)整特性調(diào)整特性√根據(jù)路面和車輛行駛工況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)減振器阻尼力減振器類型采集車輛動(dòng)態(tài)信息，傳遞電子控制單元電子控制單元招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司調(diào)整特性調(diào)整特性儲(chǔ)氣罐空氣彈簧ECU招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司3前饋半主動(dòng)懸架前饋感知調(diào)整特性√減振器阻尼力提前調(diào)節(jié)前饋感知調(diào)整特性√減振器阻尼力提前調(diào)節(jié)①攝像頭/雷達(dá)①攝像頭/雷達(dá)③減振器阻尼調(diào)節(jié)ECAS剛度/高度調(diào)節(jié)同時(shí)獲取前方道路的色彩與深度信息同時(shí)獲取前方道路的色彩與深度信息>滿足車速0-120Km/h系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)需求識(shí)別單一時(shí)間(孤立減速帶、鼓勵(lì)凹坑、井蓋),并高程分級(jí)識(shí)別連續(xù)事件(連續(xù)減速帶、碎石路、破損路等路面類型)》識(shí)別彎道信息(彎道曲率)招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司調(diào)整效果√垂向車身控制更平穩(wěn)√側(cè)向運(yùn)動(dòng)更穩(wěn)定系統(tǒng)組成智能懸架系統(tǒng)開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)智能懸架系統(tǒng)開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司1智能懸架系統(tǒng)開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)MRC減振器ECAS系統(tǒng)電子液壓泵/執(zhí)行器減振器&彈簧性能優(yōu)化駕駛模式車身&懸架動(dòng)力學(xué)信號(hào)/前饋感知信號(hào)控制器CAN總線招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司控制原理控制原理壓力控制(PressureControl)數(shù)量分類外部外部電磁萬(wàn)溢流控制壓力控制招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司2智能懸架系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)■可調(diào)阻尼減振系統(tǒng)-被動(dòng)閥1被動(dòng)閥-活塞組件BockUpWosher被動(dòng)閥-底閥組件√技術(shù)要點(diǎn)：滿足大電流阻尼力建立能力，減少泄流，同時(shí)需兼顧次級(jí)及沖擊舒適性招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司2智能懸架系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)>單腔空簧——高度可調(diào)，剛度隨載荷變化>多腔空簧——高度可調(diào)，剛度通過(guò)電磁閥多檔調(diào)節(jié)>單腔空簧——高度可調(diào)，剛度隨載荷變化>多腔空簧——高度可調(diào)，剛度通過(guò)電磁閥多檔調(diào)節(jié)注：圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)√技術(shù)要點(diǎn)：囊皮、截型、內(nèi)壓及多腔空簧的偏頻設(shè)計(jì)囊皮材質(zhì)混合膠/氯丁膠囊皮厚度囊皮硬度囊皮簾線角度囊皮簾線密度100-140根/10cm囊皮簾線材質(zhì)囊皮簾線直徑截型定角度變角度中位直徑內(nèi)壓招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司2智能懸架系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)-開(kāi)發(fā)案例某智能懸架車型操穩(wěn)與平順性能優(yōu)化>空簧：空簧簾線角度偏大，截型設(shè)計(jì)與整>空簧：空簧簾線角度偏大，截型設(shè)計(jì)與整車不匹配，導(dǎo)致沖擊生硬，滾動(dòng)舒適性差減振器：車輛優(yōu)化前被動(dòng)閥系整體偏弱，導(dǎo)致泄流嚴(yán)重，大電流阻尼力建立不足，操穩(wěn)性能表現(xiàn)較差；電磁閥調(diào)校偏強(qiáng)，導(dǎo)致小電流阻尼力偏大，舒適性表現(xiàn)較差，整體阻尼力帶寬不足減振器系統(tǒng)優(yōu)化·被動(dòng)閥系調(diào)校(預(yù)載、節(jié)流、·電磁閥調(diào)校(預(yù)載、彈簧剛度、流道閥芯等)210空簧系統(tǒng)優(yōu)化空簧系統(tǒng)優(yōu)化招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司2智能懸架系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)■全主動(dòng)系統(tǒng)√全主動(dòng)與半主動(dòng)智能懸架系統(tǒng)最大差異點(diǎn)在于能夠提供主動(dòng)力，其力值帶寬更大√例如：0.13m/s-1.6A壓縮復(fù)原阻尼力可達(dá)6KN,半主動(dòng)舒適性車型通常在2KN左右√某SUV實(shí)車測(cè)試：穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)工況最大側(cè)向加速?gòu)某Ｒ?guī)0.85g提升至1.25g,橫向穩(wěn)定性性能提升47%半主動(dòng)全主動(dòng)半主動(dòng)全主動(dòng)1減振器RAPA電動(dòng)泵。01000200030004√01000200030004某SUV穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)側(cè)向加速度3智能懸架系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)二階振動(dòng)控制◎通過(guò)路面狀態(tài)識(shí)別，控制簧下抖動(dòng)及滾動(dòng)舒適性彎道行駛穩(wěn)定性控制瞬態(tài)操縱穩(wěn)定性控制畫預(yù)瞄控制減振器阻尼力控制操縱穩(wěn)定性信號(hào)仲裁√技術(shù)要點(diǎn)：控制策略及信號(hào)優(yōu)先級(jí)招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司3智能懸架系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)■空簧剛度及電磁閥驅(qū)動(dòng)控制車速相關(guān)駕駛相關(guān)減速激活：車速大于120Km/h,且持續(xù)10s或車速大于130Km/h退出：車速小于120Km/h,且持續(xù)5s或車激活：油門開(kāi)度大于試值(90%)或編向加速度大于0.3g或油門開(kāi)度大且快大于調(diào)值(150%/s&60%)激活：主壓力大于閾值(20Bar)或減速度大于0.25g,或主缸壓力和變化車大于法值(20bar,40bar/s)轉(zhuǎn)哪/支道Ramp_Noise3智能懸架系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)阻尼力調(diào)整剛度及高度調(diào)整路面類型路面形態(tài)單一事件阻尼力調(diào)整剛度及高度調(diào)整路面類型路面形態(tài)單一事件連續(xù)事件單一事件識(shí)別分析單一事件識(shí)別分析半主動(dòng)X全主動(dòng)√招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司3智能懸架系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)信號(hào)輸入傳感器信號(hào)高度傳感器前饋信號(hào)CAN信號(hào)車速加速度方向盤ESC狀態(tài)油門開(kāi)度·制動(dòng)主缸壓力…·故障信號(hào)信號(hào)處理均值延時(shí)轉(zhuǎn)換目標(biāo)阻尼+目標(biāo)剛度+目標(biāo)高度·用戶觸發(fā)·自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)·系統(tǒng)狀態(tài)尼態(tài)阻尼力+剛度+高度控制·減振器電磁閥保持繼電器·多腔空簧電磁閥信號(hào)處理及執(zhí)行器控制模塊(部分)招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司3智能懸架系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)■智能懸架標(biāo)定>硬件狀態(tài)確認(rèn)√減振器80%最大阻尼呈現(xiàn)Overdamping狀態(tài)>軟件標(biāo)定信號(hào)檢查信號(hào)檢查濾波及延時(shí)設(shè)置各模塊Map標(biāo)定綜合性能評(píng)價(jià)√技術(shù)要點(diǎn)：信號(hào)濾波及延遲處理、模塊決策招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司■智能懸架系統(tǒng)硬件在環(huán)臺(tái)架測(cè)試——HIL(Hardware-in-the-Loop)硬件在環(huán)仿真測(cè)試是智能懸架系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的必要環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)時(shí)處理器運(yùn)行仿真模型來(lái)模擬受控對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，I/O接口與被測(cè)的ECU連接，對(duì)被測(cè)ECU進(jìn)行全方面的測(cè)試，最終評(píng)估釋放軟件參數(shù)的可靠性。試首輪測(cè)試測(cè)試報(bào)告冒煙測(cè)試實(shí)時(shí)仿真模型實(shí)時(shí)仿真模型硬件平臺(tái)系統(tǒng)融合空簧系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)HIL招商局檢測(cè)車輛技術(shù)研究院有限公司4智能懸架系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)臺(tái)架測(cè)試K&C性能K&C性能移梯度梯度阿克曼07慣章工況轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)間關(guān)系積心位置坐標(biāo)08擴(kuò)展工況更動(dòng)力加載轉(zhuǎn)向系統(tǒng)剛度轉(zhuǎn)向系統(tǒng)摩糠復(fù)合工況輪胎按地印證處居架垂直網(wǎng)度輪心處懸架垂直剛度輪胎垂直剛度輪心垂直位移與車輪轉(zhuǎn)向角關(guān)系曲線輪心垂直位移與車輪外假角關(guān)系曲線輪心重直位移與主銷后續(xù)角關(guān)系曲線輪心垂直位移與氮向位移變化關(guān)系冊(cè)線輪心垂直位移與級(jí)向位移變化關(guān)系曲線輪心垂直位移與按地點(diǎn)側(cè)向位移變化關(guān)系曲線輪心垂直位移與輪距變化關(guān)系曲線輪心垂直位移與軸距變化關(guān)系曲線01同向輪跳工況E心假向位杯與重向位移變化關(guān)系曲輪心側(cè)向位移與弘向位移變化關(guān)系曲茲方間空轉(zhuǎn)角與方車輪輛角曲線方向盤轉(zhuǎn)角與方向盤力炬曲線E心恒問(wèn)位移與以問(wèn)位移變化關(guān)系曲輪的暖她南似向位移與則向位移變化方問(wèn)電轉(zhuǎn)角與軸傳同角曲線左右車輪阿克經(jīng)曲經(jīng)河克量讀二曲住河充疊調(diào)差曲線方向盈轉(zhuǎn)角與主輛內(nèi)傾角曲續(xù)方問(wèn)鹿轉(zhuǎn)角與主銅后做用曲線方向盤銹角與車輪外傾角曲糕方向鹿轉(zhuǎn)角與輪口演向位移田線方向血針用與以向位杯曲續(xù)方間應(yīng)鐘角與的幢地點(diǎn)堿問(wèn)位移曲運(yùn)動(dòng)學(xué)側(cè)領(lǐng)中心高側(cè)15剛度輪心處懸架重直剛實(shí)車身側(cè)壩角與車輪垂向力關(guān)系曲線車身倒傾角與車輪轉(zhuǎn)向角關(guān)系典找車身側(cè)傾角與車輪外似角關(guān)系曲線車身側(cè)傾角與軸轉(zhuǎn)向角曲線輪心量直位移與級(jí)向位移變化關(guān)系曲線輪心重查位移與側(cè)向位置變化關(guān)系曲線車身側(cè)傾角與輪距變化關(guān)系曲線07反向輪跳工況車輪前來(lái)舟與衡間力的關(guān)系曲城每間力與向力的于系典間與輪距變化關(guān)系曲糕輪心向柔性用線04制動(dòng)力工況車輪圳向院腔車輪前來(lái)與縱向力的關(guān)系曲線主輔后續(xù)角與縱向力的關(guān)系曲技車外領(lǐng)角與州向力的關(guān)系曲線輔轉(zhuǎn)向角與以向力的關(guān)