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                重磅發布 | 智能底盤技術路線圖框架

                2021年10月27日 17:58     來源: 汽車之友     作者: 綜合資訊

                 與傳統底盤相比,智能底盤的技術、指標、開發和測試方法、規范與標準將發生重大變化,有必要制定智能底盤的技術路線圖。路線圖的研究凝聚了行業中整車、零部件企業和研發機構的智慧和經驗,得到了行業中眾多專家的寶貴建議和大力支持,目前形成了階段性的成果。在此謹代表“線控制動與底盤智能控制工作組”向大家發布“智能底盤技術路線圖框架”。

                 

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                智能底盤及基本要求

                 

                隨著汽車電動化與智能化技術的革命,底盤也迎來了從傳統底盤、電動底盤、再到智能底盤的技術變革。那么什么是智能底盤呢?

                 

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                底盤智能化后,仍然保留了它的兩大功能,一是承載,二是行駛。但承載的對象和完成行駛的手段發生了變化。智能底盤為自動駕駛系統、座艙系統、動力系統提供承載平臺,這是承載對象的變化。

                 

                行駛任務實現方面,我們從人車路的關系梳理了智能底盤具備的新能力。在車與路的關系中,智能底盤對車輪與地面間的相互作用具備認知、預判和控制的能力。在車與人的關系中,汽車變為無人駕駛后,原本人對底盤異常狀態的感知和適應性操縱消失了,智能底盤應具備管理自身運行狀態的能力。這是底盤新增的幾個能力。這些能力都服務于行駛任務,所以最終智能底盤還是具體實現車輛智能行駛任務的系統。這就是我們對智能底盤的定義。

                 

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                智能化后,對底盤提出了一些新的要求,也繼承了原有的要求。底盤與汽車行駛安全直接相關,因此第一個要求仍然是安全。第二個要求是體驗,智能汽車對體驗十分重視,而底盤是決定體驗的重要環節,底盤方面的體驗是一種高級的、與汽車運動相關的體驗,這是第二個要求。第三個要求是低碳,底盤智能化后,引入一些耗能的裝置,因此低碳也是智能底盤的一項基本要求。

                 

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                在對智能底盤的安全要求上,一方面,智能底盤應進一步提升主動安全性能,比如車輛的制動安全性、行駛穩定性等。第二方面,應擴展主動安全功能,比如通過擴展動力學控制邊界,緩解T形避撞損失、避免追尾后二次碰撞。第三方面的要求是失效運行安全,包括失效后冗余系統的切換性能和功能安全水平。

                 

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                智能底盤的體驗要求方面,第一是應進一步提升駕乘舒適性,促進縱橫垂動力學協同控制與智能駕駛協同優化,提升駕乘舒適性。二是應提供個性化駕乘體驗,收集與識別個性化駕乘數據,通過人車交互與自學習迭代,提供符合乘員心理預期的駕乘體驗。三是應提供專業駕乘體驗,基于專業駕駛員行為數據分析,提供專業駕駛服務、提升駕乘樂趣。

                 

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                智能底盤的低碳要求方面,底盤自身的能耗不容忽視,比如線控制動系統、線控轉向系統、主動懸架中的電動單元,以及域控制器計算芯片的能耗應努力降低。

                 

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                智能底盤的

                總體目標和技術路線圖思路

                 

                總體目標:2030年智能底盤達到產品一流、技術引領。

                2025年目標:裝載自主品牌線控制動、線控轉向的智能底盤在有行業影響力的企業實現批量應用;智能底盤關鍵技術指標達到國際先進水平;關鍵部件產業鏈實現自主可控。

                 

                2030年目標:自主智能底盤和線控執行的整車和零部件企業初步形成品牌效應;智能底盤總體達到國際先進,關鍵技術指標達到國際領先水平;智能底盤形成完整的自主可控產業鏈;培育有國際競爭力的企業。

                 

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                整個智能底盤技術路線圖研制的組織方式是,設立咨詢組和總體組。按照兩縱四橫的理念設六個工作組:兩縱是乘用車智能底盤組、商用車智能底盤組、四橫是線控制動組、線控轉向組、開發與測試平臺組、標準規范組。其中乘用車智能底盤組和商用車智能底盤組統領其他四個工作組。

                 

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                路線圖的研究內容:

                • 一個是智能底盤產業與總體目標、以及2025和2030年的階段目標。

                • 二是智能底盤的產品、技術和能力的現狀分析。

                • 三是路徑選擇與行動建議,包括2025年、2030年產品與技術發展路徑,關鍵技術指標,關鍵行動計劃和時間表。

                 

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                智能底盤技術路線圖的工作思路是:基于自主可控產業鏈的總目標,采取跟隨發展和趕超發展結合,部件與底盤融合,乘用車與商用車并舉,發揮整個行業的力量,充分溝通與交流,制訂智能底盤技術路線圖。

                 

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                智能底盤的具體目標與技術路徑

                 

                (1)乘用車智能底盤板塊

                 

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                2025年目標:智能底盤實現平臺化,動力性能實現X、Y雙向域控,以底盤域控和新一代電氣電子架構為特征的智能底盤產品實現批量應用,關鍵核心零部件自主可控。

                 

                2030年目標:智能底盤實現模塊化,動力性能實現X、Y、Z三向域控,具備自學習、自適應和主動控制、支持軟硬分離的智能底盤實現量產應用并形成品牌效應;形成完全自主的產業鏈生態。

                 

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                關鍵技術路徑是:

                • 智能底盤1.0,底盤縱橫向協同線控、實現OTA;空氣彈簧批量應用;底盤具備域控、形成標準化接口。

                • 智能底盤2.0,底盤縱橫向垂三維協同線控、具備動力學控制全功能的冗余備份;可變減震器批量應用;實現軟件定義底盤、形成標準化軟件分離

                • 智能底盤3.0,底盤縱橫向垂三維協同實現自適應和自學習、全面滿足功能安全、預期功能安全、信息安全對底盤軟件、硬件、通訊的要求;主動懸架產業鏈生態完整;高度集成的軟件定義底盤、OTA升級

                 

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                (2)商用車智能底盤板塊

                 

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                2025年目標:產品功能安全、冗余架構滿足整車需求、底盤橫縱融合協控;技術指標主要考慮安全性和舒適性;市場目標完成L3底盤及子系統量產;自主底盤系統供應商占據主導地位。

                 

                2030年目標:產品實現健康管理和動態綜合控制;技術指標增加考慮節能性;市場目標完成L4底盤及子系統量產;自主供應商建立國際領導性品牌影響力。

                 

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                關鍵技術路徑是,應對L3自動駕駛需求,底盤層面實現子系統冗余,采用分布式控制結構、縱橫向獨立主動控制、系統健康報警;應對L4自動駕駛需求,底盤域控實現自動駕駛最小備份,縱橫向協同控制;應對L5自動駕駛需求,底盤域控實現自動駕駛全功能備份,縱橫垂綜合協同控制。

                 

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                (3)線控制動系統板塊

                 

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                路線圖線控制動系統指的是通過電助力、全電動等方式提供動力源,對車輪智能施加制動力矩,使車輛實現減速、停車、駐車的系統。包括線控液壓、線控氣壓、EMB、EPB等。

                 

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                2025年目標:線控液壓、氣壓在電動及燃油高端車型實現批量應用,最高滿足L3安全需求;EMB完成樣機研制;技術方面,控制性能達到國際一流水平,狀態估計、傳感等部分算法集成到域控;關鍵部件產業鏈自主可控。

                 

                2030年目標:線控液壓、氣壓實現大規模裝車應用,最高滿足L4安全需求;EMB完成批量應用;技術方面,控制性能壽命、可靠性達到國際一流水平,實現軟硬分離;完整產業鏈自主可控

                 

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                路徑方面,單純機械制動、EMB以及二者結合的技術路線并存。冗余方面2025年線控制動與現有ESC、EPB等組成多層次冗余,2030年線控制動與全新備份制動、EPB等形成冗余。

                 

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                算法方面,2025年面向L3使用場景實現多車緊急協同制動,2030年面向L4使用場景實現極端路面、輪胎附著極限工況等多車協同制動。

                 

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                硬件方面,2025年關鍵部件兼容、性能國際一流,耐熱達到量產水平;2030年可靠性和壽命達到國際一流水平。

                 

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                軟硬分離方面,2025年與電機控制相關、車載狀態估計、傳感等軟件集成域控;2030年軟件集成到域控或中央控制器。

                 

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                (4)線控轉向系統板塊

                 

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                路線圖涉及的是方向盤與轉向執行沒有直接機械連接的系統。

                 

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                2025年目標:線控轉向在高端車型實現批量應用,最高滿足L3安全需求;具備關鍵零部件、控制策略的研發能力;關鍵部件產業鏈自主可控。

                 

                2030年目標:線控轉向應用形成市場規模,最高滿足L4安全需求;具備全部零部件、控制策略、故障診斷的研發能力;全產業鏈自主可控。

                 

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                路徑是,應對L3自動駕駛需求,采用六相電機、驅動電路冗余;應對L4自動駕駛需求,采用六相電機、雙ECU冗余;應對L5自動駕駛需求,雙電機及控制系統冗余。

                 

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                (5)開發與測試平臺板塊

                 

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                2025年目標:完成數字化智能底盤1.0模型,支撐性能驗證、功能安全驗證;形成系統開發與測試平臺架構;能夠支撐多個代表性整車企業典型車型的開發;平臺關鍵技術自主可控。

                 

                2030年目標:完成數字化智能底盤2.0模型,支撐部件到整車研發全鏈條,實現商業化;開發與測試技術能力達到國際先進水平;平臺實現大面積推廣,形成產業。

                 

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                開發測試平臺的路徑是,采用基于模型的路徑,從流程體系、評價體系、工具鏈、平臺系統四方面,促進智能底盤研發能力和水平的整體提升,包括提升開發過程理解水平、指標水平和創新能力,提升測試過程數據積累、協同能力、驗證效率和產品質量。

                 

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                (6)標準規范板塊

                 

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                2025-2030總體目標:完成智能底盤標準規范體系的建設,基于自主產品和研發平臺構建自主可控的智能底盤技術體系。包括定義與術語、技術要求、安全要求、測試方法、開發測試平臺、接口等方面.。

                 

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                路徑采用雙線并進,一條線是應急,為自主創新疏理、修訂、制訂標準,其中當前建議優先修改的是線控轉向相關國標。

                 

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                二是基于自主創新,建立自主的標準規范體系。新標準的開發應從冗余系統的標準化研究開始,包括功能、傳感、執行器、域控、接口、測試等項目以及各子項的標準化。

                 

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                后續安排,近期圍繞安全、體驗、低碳梳理形成整體及各板塊關鍵指標體系,2022年1月完成路線圖草案發布,公開征求意見,預期2022年7月完成路線圖正式定稿和發布。

                 

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                歡迎大家參與路線圖編制工作,敬請大家提出寶貴意見與建議!

                聯系人:李老師 18210233646

                 

                線控制動與底盤智能控制工作組

                 

                為了進一步凝聚整車、零部件及科研院所優勢力量,形成合力,推動線控制動與底盤智能控制共性技術突破及產業化發展,電動汽車產業技術創新戰略聯盟于2021年4月,在三屆二次理事會上審議成立了“線控制動與底盤智能控制工作組”,由聯盟技術專家委員會委員、清華大學教授張俊智擔任工作組主任,比亞迪汽車工程研究院副院長凌和平,奇瑞新能源副總經理、汽車工程研究院院長倪紹勇,清華大學研究員、汽車新技術研究院總工黃朝勝擔任工作組副主任,來自整車企業、零部件企業、高校及研究院所等37家單位的41名專家共同組建了工作組。

                 

                乘用車智能底盤板塊由“乘用車智能底盤組”完成,牽頭單位為比亞迪汽車工程研究院,目前參與單位包括奇瑞汽車、長城汽車、東風汽車、瑞立科密、經緯恒潤、亞太機電、蜂巢智能轉向、一汽集團、萬向錢潮、百度、北京航空航天大學、合肥工業大學、清華大學、國汽智聯。

                 

                商用車智能底盤板塊由“商用車智能底盤組”完成,牽頭單位為一汽解放商用車開發院,目前參與單位包括同濟大學、比亞迪、宇通客車、長安新能源、浙江萬安科技、蜂巢智能轉向、瑞立科密、萬向錢潮、清華大學、北京航空航天大學、合肥工業大學、深圳技術大學。

                 

                線控制動系統板塊由“線控制動系統組”完成,牽頭單位為清華大學,目前參與單位包括浙江萬安科技、長城汽車、浙江亞太機電、瑞立科密、拿森電子、北京航空航天大學、長安新能源、蜂巢智能轉向、萬向錢潮、比亞迪、北京新能源汽車、江鈴汽車、一汽集團、中國汽研、精誠工科。

                 

                線控轉向系統板塊由“線控轉向組”完成,牽頭單位為蜂巢智能轉向,目前參與單位包括清華大學、吉林大學、吉利汽車、北京新能源汽車、北京航空航天大學、合肥工業大學、一汽集團、江鈴汽車、長城汽車、一汽解放商用車。

                 

                開發與測試平臺板塊由“開發與測試平臺組”完成,牽頭單位為清華大學,目前參與單位包括華為、中科院電工所、萬向錢潮、一汽解放商用車、比亞迪、中汽中心、蜂巢智能轉向、經緯恒潤、一汽集團。

                 

                標準規范板塊由“標準規范組”完成,牽頭單位為經緯恒潤,目前參與單位包括中汽中心、比亞迪、中國汽研、中科院電工所、一汽解放商用車、清華大學、弗迪動力、北京航空航天大學、蜂巢智能轉向、百度。

                 

                說明:目前單位排序不分先后。

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