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(duì)工程師的系統(tǒng)建模能力和對(duì)復(fù)雜耦合機(jī)理理解的要求很高，往往依賴“經(jīng)驗(yàn)+反復(fù)試驗(yàn)”的試錯(cuò)模式，這不僅耗時(shí)數(shù)月，更將產(chǎn)生高昂成本。如何高效、精準(zhǔn)地建立減振器的模型，并實(shí)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(yàn)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(shì)。AI技術(shù)擅長(zhǎng)挖掘復(fù)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(shí)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(yàn)數(shù)據(jù)與物理理論約束，開發(fā)了基于深度學(xué)習(xí)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(píng)估、仿真驗(yàn)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(dòng)型減振器為對(duì)象，支持底盤調(diào)教方案的快速評(píng)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(cè)該結(jié)構(gòu)下的減振器速度特性曲線，實(shí)現(xiàn)減振器結(jié)構(gòu)與阻尼力的數(shù)據(jù)化表達(dá)。該工具的外特性預(yù)測(cè)結(jié)果相較減振器臺(tái)架測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確率達(dá)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(shí)復(fù)現(xiàn)整車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，提高整車動(dòng)力學(xué)載荷仿真精度。與此同時(shí)，將參數(shù)化的減振器動(dòng)力學(xué)模型集成到整車動(dòng)力學(xué)仿真軟件中，從而將整車的動(dòng)力學(xué)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(duì)加快減振器設(shè)計(jì)開發(fā)速度，降低設(shè)計(jì)和試驗(yàn)費(fèi)用，提高減振器設(shè)計(jì)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(dòng)作用。工程院研發(fā)團(tuán)隊(duì)將圍繞減振器建仿真問題，打造全流程的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)與物理約束融合的智能建模體系，實(shí)現(xiàn)從試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、參數(shù)辨識(shí)、模型訓(xùn)練到整車級(jí)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(zhǔn)確性，為整車開發(fā)提供更加高效、精準(zhǔn)的系統(tǒng)化解決方案。