作為底盤系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，減振器性能直接影響車輛的駕乘性能。由于減振器結(jié)構(gòu)參數(shù)繁多且耦合性高，在傳統(tǒng)開發(fā)流程中，減振器調(diào)校對工程師的系統(tǒng)建模能力和對復雜耦合機理理解的要求很高，往往依賴“經(jīng)驗+反復試驗”的試錯模式，這不僅耗時數(shù)月，更將產(chǎn)生高昂成本。如何高效、精準地建立減振器的模型，并實現(xiàn)整車仿真應(yīng)用的系統(tǒng)化優(yōu)化，一直是行業(yè)關(guān)注的問題。
汽車減振器結(jié)構(gòu)示意
相較于依賴工程師經(jīng)驗積累的傳統(tǒng)開發(fā)模式，AI技術(shù)在減振器建模與整車仿真領(lǐng)域展現(xiàn)出突破性優(yōu)勢。AI技術(shù)擅長挖掘復雜數(shù)據(jù)間的高維非線性關(guān)系，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)建模方法難以識別的隱含關(guān)系，為減振器建模和整車仿真提供全新的智能化解決方案。
中汽中心工程院融合AI技術(shù)與減振器建模開發(fā)，依托大量試驗數(shù)據(jù)與物理理論約束，開發(fā)了基于深度學習算法的人工智能減振器建模軟件。該軟件面向汽車底盤不同開發(fā)階段，集成了兩大減振器建模工具，用于整車開發(fā)過程中減振器快速調(diào)校和減振器外特性高精度仿真，覆蓋汽車開發(fā)過程中減振器的參數(shù)優(yōu)化、性能評估、仿真驗證等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
人工智能減振器建模系統(tǒng)軟件
【核心功能模塊】
（1）減振器人工智能建模工具
圖3 減振器人工智能建模工具界面
該工具以被動型減振器為對象，支持底盤調(diào)教方案的快速評估。底盤調(diào)校工程師只需要輸入減振器閥系的安裝規(guī)格參數(shù)，即可智能預(yù)測該結(jié)構(gòu)下的減振器速度特性曲線，實現(xiàn)減振器結(jié)構(gòu)與阻尼力的數(shù)據(jù)化表達。該工具的外特性預(yù)測結(jié)果相較減振器臺架測試結(jié)果準確率達90%以上。
（2）減振器外特性高精度建模工具
圖4 減振器外特性高精度建模工具界面
減振器外特性高精度建模工具將位移、速度雙重參數(shù)共同作為阻尼力控制要素，使得減振器真實復現(xiàn)整車運動狀態(tài)，提高整車動力學載荷仿真精度。與此同時，將參數(shù)化的減振器動力學模型集成到整車動力學仿真軟件中，從而將整車的動力學性能和減振器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來。突破傳統(tǒng)阻尼力樣條曲線仿真瓶頸，增加數(shù)據(jù)取值豐富度，相較傳統(tǒng)仿真模式整車載荷精度提升大于5%。
圖5 減振器外特性3D圖形
人工智能減振器建模系統(tǒng)對加快減振器設(shè)計開發(fā)速度，降低設(shè)計和試驗費用，提高減振器設(shè)計水平和制造質(zhì)量，提高車輛行駛平順性、操作穩(wěn)定性和乘坐舒適性都將產(chǎn)生積極推動作用。工程院研發(fā)團隊將圍繞減振器建仿真問題，打造全流程的數(shù)據(jù)驅(qū)動與物理約束融合的智能建模體系，實現(xiàn)從試驗數(shù)據(jù)采集、參數(shù)辨識、模型訓練到整車級仿真應(yīng)用的閉環(huán)優(yōu)化，提高減振器調(diào)校的效率與準確性，為整車開發(fā)提供更加高效、精準的系統(tǒng)化解決方案。