过去20年,世界汽车产业正在从传统工业时代向数字时代迈进,汽车的产品形态、驾驶方式、功能操作都在发生着剧烈的变化。随着电子电气领域的飞速发展,车辆从被动式的纯机械化操作方式到主动式的数字化主导,数字化转型是汽车行业顺应变化、跟上未来发展的“必选项”也是“最优解”。
作为整车开发最为基础或核心的底盘开发,数字化势在必行。在借鉴了航空业的“线控技术”取消传统的机械系统,将操作指令以数字化的电信号形式发送给传动控制机构,进行人机解耦。相应时间更快、控制精度更高、能适应能高级别自动驾驶的线控地盘应运而生。
如今,各家车企都在争分夺秒的推出其品牌新款车型和技术,如何确保在研发品质优异的前提下加快研发速度?如何满足更快的模型迭代需求和更多样的配置需求?如何更精细化的使用有限的实验预算和其他资源?高精度驾驶模拟技术已成为目前各国际大牌车厂和顶级TIER1进行技术研发过程中最主流的选择。
那什么是“高精度驾驶模拟技术”?“为什么高精度驾驶模拟技术可以加速新一代底盘的性能开发”?结合本次盖世汽车2021中国汽车智能底盘大会上,来自集度汽车舒静博士的分享我们来做一个详细的拆解。
高精度驾驶模拟技术的由来是因为,传统开发过于依赖实物样件及样车,开发早期功能定义较难实现感知闭环。为了适应快速开发、功能迭代的需求,欧美主流的OEM和零部件供应商借鉴电子赛车游戏的模拟驾驶的方式,开始应用“驾驶模拟器”进行车辆动力学及其相关的底盘控制系统、驾驶辅助系统以及自动驾驶系统开发,并推进开发早期基于驾驶模拟的虚拟实验与验证,其中包括法拉利、保时捷、宝马等大厂。作为立足凭借“智能化”赶欧超美,“换道超车”日韩的国内OEM和主流零部件供应商也已经开始关注并开始尝试应用驾驶模拟器进行性能解决方案开发及验证,作为造车新势力的蔚来已经快人一步率先应用。而今年3月刚成立的集度汽车也已经内部立项着手高精度模拟驾驶技术的开发和应用。
作为一项国内外各头部公司都在着力开发的整车前期研发的核心技术,通过“高精度底盘数字孪生”、“高保真驾驶环境重构”、“开放环境的仿真架构”、“高性能驾驶模拟平台”四大特性,驾驶模拟开发可在架构开发早期及功能定义阶段进行多轮感知闭环评估,支撑开发早期关键决策。先说1.高精度底盘数字孪生,通过建立高带宽实现动态模型实时调整,并高效集成集成各单元模块以实现满足一阶二阶平顺性的悬架动态测试,包括转精准建模,驱动、制动精准建模等。最终通过底盘的关键电控单元集成从而实现一体化的迭代。2.高保真驾驶环境重构是通过路面、环境的全方位立体扫描,构建路面和环境的模型,从而实现虚实一体的驾驶测试,确保真实数据实时反馈。3.开放环境的仿真架构:通过引入更多的控制系统进行集成,实现全流程开发一体化、协同化。4.高性能驾驶模拟平台则需要多方位评估,静态动态的仿真性,需要覆盖更多方位的集成模拟进而达到更接近实路的模拟。
集度作为一家新兴的互联网造车企业创新高效,为了完美的交付给用户满意的产品,需要各类新技术支持。所以集度汽车的高精度驾驶模拟技术的开发节奏也做了周密细致的筹备和规划。2021年打基础建模型即构造高精度实时模型及工具链,包括高精度车辆动力学模型建模/验证;高精度底盘子系统/零件建模/验证;底盘电控单元模型接入。2022年通过市场上现有的设备做静态驾驶模拟,即前期架构设计方案评审;转向手感调校;底盘电控软件算法SIL测试;底盘电控HIL台架集成测试。2023年随着集度首款车型的交付以及前期的工作准备,进行动态和自动驾驶的模拟测试,完成ADAS场景测试;传感器融合在环测试;自动驾驶算法验证;人机交互设计开发;驾驶员体征和行为分析。2024年动态全尺寸实现高精度驾驶模拟,包括架构零件参数调校锁定;底盘电控系统算法开发性能评估集成HIL台架进行智驾性能开发;多传感器融合测试;动态人机交互设计融合开发;动态驾驶体征和行为分析。
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