“采埃孚方高明：采埃孚车辆底盘集成控制详解”

8月26日，由爱因斯坦汽车主办的“2021领域首届智能卡主控制器创新峰会”在上海汽车城瑞立酒店隆重举行。 这次会议持续了两天，包括智能汽车、智能驾驶域控制器、智能座舱域控制器、机箱和车身域控制器、智能驾驶计算平台、电子电气体系结构、软件 会议期间，CEFLVMC软件负责人方高明发表了“CEFL车辆底盘集成控制”的主题演讲。 以下是演讲的实录，请参考。

照片:美孚vmc软件负责人做得更好

演讲的实录: [/s2/]

你好。 接下来，我将介绍移动通信的机箱整合控制。

着眼于新一代移动计划和零愿景的战术目标，Celefu定义了备受瞩目的4个技术行业。 自动驾驶( automated driving )、车辆运动控制)、集成式安全系统)、Electtion )。 今天要介绍的是其中的车辆运动控制vmc。

下面从四个方面介绍对移动vmc的认识。

美孚作为一家流传至今的老牌底盘零部件供应商，在底盘相关系统专业行业有着较为广泛和深厚的技术积累。 另外，底盘系统的同一产品也有全面的罩，例如前轮转向系统、后轮转向系统( akc )、制动系统)例如ibc one box )，还有电驱动、悬架系统)例如传感器 美孚在与底盘专业行业相同的产品方面深厚的技术积累为vmc提供了很大的特点。

移动vmc有自己的软件产品，称为cubix®。 cubix®作为车辆底盘集成控制的协调者，在移动计划中起着上启下的作用。 对整个车辆系统来说，最上层就是所谓的感知决策层，通过传感器新闻的解决和相关控制算法的决策计划，计算出期望的车辆运动目标。 这里的感知决策人可以指辅助驾驶系统或自动驾驶系统控制器，当然广义上也可以由驾驶员人为操作车辆。 最下层是方向盘、制动器、驱动器、悬架等整车的底盘驱动器。 上层的感知决定了计算出的目标或来自驾驶者期望的目标，最终由底盘的各驱动器执行实现。 vmc是抽象在感知决策层和执行层中间的车辆运动控制抽象层。 vmc的软件cubix®作为车辆运动控制的中央协调者，分解接收到的上位控制目标，通过内部的车辆运动控制算法分解目标后轮角、目标制动、驱动力等每个底盘马达的控制指令，综合利用各驱动器，实现所需的车辆

cubix®作为底盘控制的中央协调者有点优势。

首先，既适用于人工驾驶的情况( cubix®pd，性能驱动)，也适用于驾驶辅助和自动驾驶的情况) cubix®ad，trajectory execution )。 在辅助/自动驾驶的情况下，cubix®从车辆动力学等方面综合考虑车辆对目标轨道的执行能力，将该执行能力以轨道约束( trajectory constraints )的形式反馈至上位控制器，决定分层规划的路径是可行的，并进行了计划

另外，cubix®作为从上到下的中间层，如果将从上到下的接口标准化定义，则为“即插即用”( plug & )； play interfaces )具有灵活性和重用性，对上位控制器和下位驱动器进行去耦。 其次，cubix®作为软件产品( software only )，可以相对灵活地集成到具有适当能力的控制器硬件上执行，通过模块化软件设计实现了功能上可扩展、增值的新功能

在性能驾驶方面，cubix®pd依靠车辆运动控制和底盘执行器的专业能力和技术储备，可以实现人工驾驶时车辆驾驶性能的改善，包括车辆操纵性和驾驶稳定性的综合提高，还可以实现顾客对驾驶特性定制的诉求

在辅助/自动驾驶方面，cubix®ad从车辆动力学等方面综合考虑车辆当前的轨迹执行能力，并将相应的轨迹约束反馈至上位控制器； 上层控制器只需要从车辆运动学或几何关系的角度考虑目标轨迹的计划； 目标轨迹的执行完全由cubix®负责。 这样，上位控制器可以专注于自己的感知决策算法的设计和优化，与车辆动力学的考虑和轨道运行相关的底盘控制可以交给更专业的cubix®，也就是所谓的“专业的人做专业的事”。

接下来，我们将介绍vmc控制功能的情况。

根据车辆的动力学状态，我们将车辆的行驶状况划分为正常驾驶区域、动态驾驶区域和更接近动力学极限的稳定性控制区域。 cubix®功能的控制目标越来越着眼于驾驶中更经常出现的正常驾驶区域和动态驾驶区域。

cubix®功能通过综合利用驱动/四驱、前轮转向、后轮转向、制动、悬架等整车可用的驱动器，可以实现所期望的车辆运动目标和驾驶性能的改善。

例如cubix®pd的可变驾驶特性功能，用于在车辆行驶状况的正常驾驶和动态驾驶区域改善车辆的响应性能，提供更舒适或更符合驾驶员意图的车辆响应。 该功能通过综合利用四驱、后转、制动、主动稳定杆、电子减震器等各驱动器，可以改善车辆性能。

例如，cubix®pd的预稳定性控制功能用于在车辆行驶的动态操纵和稳定性控制区域为车辆提供更好的稳定性。 该功能在传统的esc稳定性控制干预之前，通过综合利用四驱、后滚、制动、主动稳定杆、电子阻尼器等可用的驱动器，实现操纵稳定性的改善。

例如，作为cubix®ad轨迹执行功能，以及轨迹执行功能的扩展和应用的四轮转向停车场，将接收到的目标轨迹分解，获得目标的方向盘角、后轮角、制动力、驱动力，实现轨迹的跟踪。

其次，针对cubix的功能和控制目标，结合整车的应用场景进行进一步的阐述。

从车速从低到高的驾驶状况来看，相对于低速的驾驶状况，vmc最关注车辆转弯半径的减小，实现更敏捷灵活的驾驶响应。 人工驾驶时，cubix®pd的低速柔性驾驶功能通过控制后轮的旋转角，使后轮的旋转角相对前轮的旋转角偏向相反相位，实现转弯半径的减小，改善驾驶的灵活性。 自动驾驶时，将后轮角纳入目标轨道的计划。 cubix®ad的四轮转向自动停车功能在执行轨道时同样考虑后轮角，可以在自动停车时实现更小的转弯半径，减少围堰尺寸的要求，还可以减少停车时的围堰内调整次数，提高停车成功率。

针对中速或中高速的驾驶情况，vmc关注最舒适灵活的车辆驾驶特点，使车辆在正常行驶和动态驾驶区域的响应更加敏捷灵活。 此时，cubix®pd的可变驾驶特征功能可以实现车辆驾驶特征的调节，实现转向不足、转向过度或空档的驾驶特征。

在车速更高的驾驶情况下，此时向车辆提供更稳定的车辆响应更为重要，更稳定的车辆响应也能为驾驶员提供越来越大的信心。 此时，cubix®pd的预稳定控制功能与可变驾驶特性功能相结合，可以实现车辆稳定性的改善。 预稳定控制功能的目的是通过对整车偏转的闭环控制，在esc稳定控制介入之前，弥补车辆转向不足和转向过度的倾向，尽可能采用制动以外的驱动器，减少esc介入或esc介入的塔塔

另外，cubix®pd的对开路面控制功能通过前轮转向、后轮转向的控制，可以补偿车辆在对开路面上加减速时，由于左右轮的不对称制动力而产生的车辆偏航。 这个功能可以配合之前流传下来的abs功能，车辆的偏航控制可以交给cubix®pd的半切路面控制功能，车轮的打滑控制，也就是防抱死可以交给abs。 这样，如果abs使用更激进的控制参数，通过将两者组合，可以综合实现驾驶员修正车辆偏航时的转向介入的减少和车辆制动距离的减少。

在cubixad的情况下，中高速时的功能以目标轨迹的执行为首要，但通过将cubixad和cubixpd一体化，可以使cubixpd的相关功能在轨迹的执行时发挥作用，从而更加准确和舒适地跟踪目标轨迹。

最后，介绍vmc应对未来电子电气架构的产品方案。

首先，vmc的软件应用于以前流传的基于信号的软件架构( signal-based )。 此时，集成了cubix的ecu从总线接收相关信号，通过classic autosar的rte实现相关信号和cubix的相互作用。 这种基于信号的软件方案也可以确定层和执行层的解耦。

此外，vmc的软件也适应了未来电子电气架构的迅速发展趋势，适用于面向服务( soa )电子电气架构。 此时，cubix是基于aaptiveautosar开发的，可以在配备zf middleware的proai等高性能计算机平台和其他硬件和软件平台上运行。 此时，cubix被定义为服务( service )的形式，可以通过api进行调度。 在软件定义汽车的大趋势下，CelefulVMC将为用户提供更灵活、开放的软件、系统方案和越来越多的附加值。

我的介绍到此为止。 谢谢你。