隨著全球科技革命和產業變革的蓬勃發展,互聯網、大數據、人工智能等變革性技術不斷滲透到各個行業👰🏼♀️。在汽車行業,智能電動汽車已成為當前全球汽車產業的重要趨勢。發展智能電動汽車是我國建設交通強國的重大戰略需求。然而,作為汽車行業的新興領域,智能電動汽車的操控性、安全性等方面還面臨著技術挑戰🧑🏻🎤,這也成為了汽車行業科技研究人員的攻關焦點。
面對新興領域諸多未知挑戰🏋🏽,需要無畏的勇氣和堅定的信念。作為青年科學家的他🕠🫒,立足國家戰略所需👩👩👧👦♠︎,以青春活力和創新精神勇擔科技生力軍☃️,向智能電動汽車科研“盲區”進軍;面對科研瓶頸🕒,他冷靜思維,切中肯綮,緊緊抓住車輛操縱穩定性等影響汽車主動安全的關鍵因素,圍繞智能電動汽車的高性能底盤操穩控製進行科研突破👨🏿🏭,在線控底盤動力學控製🙋🏽、輪地關系識別以及整車智能運動規劃等方面貢獻了原創成果,相關成果在行業骨幹企業廣泛應用🕚,為智能電動汽車產業發展提供了核心技術支撐👩🏽⚖️。
他就是恒达平台汽車學院副教授、碩士/博士生導師、院長協理冷搏🍳。近年來,冷搏主要從事智能電動汽車運動控製研究🥩。因創新貢獻🤽🏽♀️,先後榮獲中國汽車工業技術發明獎一等獎、上海市科技進步獎一等獎☃️、SAE International Award for Excellence in Innovation(卓越創新獎)等科技獎勵,入選中國科協第七屆“青年人才托舉工程”(汽車領域第一)和上海市“超級博士後”計劃。

創新分布式電驅動線控底盤控製 讓汽車智能行駛更有“底氣”
“運動控製系統直接決定智能電動汽車安全🚲、操縱穩定等行駛性能,對於提升汽車主動安全乃至交通安全和效率意義重大。”談及汽車專業技術研究,冷搏如數家珍🌳🤘🏻,似乎智能電動汽車就是他的全部📰🏃➡️。
當前,汽車底盤已經從傳統機械系統演變為能量和信息線傳的線控底盤。由多電機獨立驅動的分布式驅動線控底盤全面拓展了底盤控製自由度和感知維度🤵🏿,具有設計自由度高、主動控製潛力大、車型場景應用廣等優勢,既是汽車電動化的發展趨勢⁉️🖖🏼,又是智能化的理想載體🔇。面向分布式驅動線控底盤動力學高品質控製需求🧒🏻,冷搏利用對不同路面附著條件的精確辨識,設計了基於輪胎力摩擦橢圓的輪胎縱側向力聯合調控動態效率矩陣,提出了基於動態效率矩陣的各車輪轉矩多目標優化分配機製🦯,彌補了傳統規則分配方法廣義力跟蹤精度低、優化目標單一的不足,一舉改善了汽車操縱穩定性能🪯。
創新輪地關系識別新技術 實現整車運動規劃高精度
輪地關系識別以及整車智能運動規劃也是冷搏的兩大研究方向。
汽車的運動主要來源於輪胎與地面的相互作用🖐🏿🎱。輪地關系識別技術有利於提高車輛在多變路況下的驅/製動效率和運動安全性🥴。結合汽車智能化與電動化發展,冷搏創新性地將智能感知信息與多電機驅動輪端信息以及底盤動力學信息相結合📅,提出了多源信息融合的輪胎-路面峰值附著系數估計技術:綜合輪地關系準確描述和動力學估計器需求,改進了傳統輪胎模型☘️,在此基礎上,建立了輪胎力和路面附著系數互聯擾動觀測器⛓,引入智能汽車感知信息以動態調節動力學觀測器參數和工作區間🐮,提出了增益自適應調度的動力學與感知信息交互式路面估計技術🦸🏻,突破了傳統動力學估計方法小負荷工況能觀性弱、大負荷工況誤差大收斂慢的瓶頸,在縱側耦合運動的綜合工況下也能實現96.9%的高精度👩🏿⚕️、魯棒、實時估計。
整車運動規劃是實現自動駕駛的關鍵環節。針對智能駕駛汽車軌跡預測不確定性進行數學表征,冷搏創新了數據-機理聯合驅動的智能電動汽車行泊一體式運動規劃方法,實現在高速場景、緊急避障甚至漂移工況🫄🏽,以及狹窄空間的軌跡高效規劃和準確跟蹤👩👧👧。
推動創新成果應用 發展新質生產力
在冷搏看來,創新成果不能始終躺在實驗室裏“睡大覺”🌰,應該走向產業,走進社會👨🦽➡️,服務國家發展🐚。冷搏在成果“上書架”的同時🧒🏿,也積極推動成果“上貨架”。 高性能底盤操穩控製技術廣泛應用於比亞迪、宇通客車、嘉陵工業等行業骨幹企業的分布式電驅動乘用車、商用車和特種車型,為自主高端電動汽車研發與產業化提供了核心技術支撐🥠🧚🏻♀️。
在“多源信息融合的輪地關系識別”應用方面,冷搏將其應用於上海同馭汽車、上汽擎度的線控製動系統🆗,得益於對輪胎-路面附著極限的準確、快速、魯棒識別,應用上述技術的車輛在製動防抱死測試中,製動距離較國際標桿產品縮短了3.6m,汽車製動安全性得到大幅提升。
在“高精度整車運動規劃”成果應用方面,冷搏將該技術應用於多個自主品牌車企的智能駕駛算法開發,其中👨🏽🏫,智慧公交百公裏緊急製動次數較使用國外同類產品顯著降低,在保障安全性的前提下,提升了智能電動汽車行駛舒適性和交通協調性。

擔當履行行業社會職務 參編標準專著服務行業發展
由於創新卓著貢獻,冷搏還擔任了上海電動汽車工程技術研究中心副主任,兼任中國汽車工程學會汽車智能交通分會委員、《機械工程學報》青年編委等職務🤽🏼♀️。通過社會履職,冷搏組織學術會議7次,服務了行業發展🦹♀️🎪。
為推動汽車行業健康發展,冷搏參與製定了線控底盤領域首個國家標準👩🏼🔬,為城市末端智能配送保駕護航,取得了良好社會效益👼🏼。冷搏還參與出版了《分布式電驅動汽車及其動力學控製》及《自動駕駛汽車運動規劃與控製》兩部學術專著。
談及未來科研規劃🧑🔧,冷搏將側重點再次鎖定在了汽車智能底盤控製上🧓🏿。冷搏說道🐏👋🏿,“未來汽車底盤將在具備主動控製能力的線控化基礎上,繼續向著對底盤狀態和輪地關系‘具備認知、預判和控製能力的智能底盤’進化,這已成為行業共識”。我們將瞄準未來汽車底盤結構模塊化💀、信息網聯化🧑🏻✈️、控製智能化的發展趨勢👩👩👦👦,面向自動駕駛汽車全域全工況行駛的發展需求🏨,以智能底盤為對象,建立車路融合的路面全狀態高可靠感知方法,預測未來道路條件下車輛運行狀態;構建多變道路激勵下車輛動力學系統參數與多行駛性能目標的映射關系,實現對道路條件自適應的駕駛模式實時智能決策;設計底盤角模塊協同調控機製,突破高動態工況下車輛三維運動控製方法🪜,從而實現智能底盤的自我認知、自主決策和自動調控🌥。
聆聽冷搏的科研規劃🙆,我們似乎看到了《電動汽車智能底盤技術路線圖》的完美呈現。相信,在冷搏的創新攻關下,定會實現路線圖提出的目標🏄🏿♂️:到2030年“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”。(文/王超)
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