1. Contesto industriale e sfide ingegneristiche

Man mano che l'industria automobilistica evolve verso l'elettrificazione, l'intelligenza e lo sterzo elettrico,, i sistemi del telaio, come lo sterzo, il sistema frenante e le sospensioni, si stanno trasformando da “componenti meccanici di esecuzione” a sistemi altamente integrati di software, controllo elettronico e attuazione.

I metodi di prova tradizionali non sono più in grado di soddisfare adeguatamente i seguenti requisiti fondamentali:

• Convalida della coerenza dinamicain condizioni operative multi-sistema
• Validazione della sicurezza e della ridondanzadei sistemi steer-by-wire in condizioni estreme
• Test ripetibili e quantificabiliDal livello dei componenti a quello del sistema
• Capacità rapide di validazione e test di regressionein linea con i cicli di sviluppo dei veicoli

Risposta tempestiva alle sfide di collaudo derivanti dagli aggiornamenti intelligenti del telaio

Per i produttori OEM e i fornitori di primo livello, la questione centrale non è più “se sia possibile effettuare i test”, bensì: Siamo in grado di testare in modo efficace—autentico, controllabile e riproducibile—nelle fasi iniziali dello sviluppo?

2. KTS Approccio a livello di sistema

• Dal punto di vista dell“”ingegneria del sistema telaio veicolo completo”, KTS ha sviluppato un sistema di soluzioni intelligenti per il collaudo del telaio che copre:

Livello componente → Livello sottosistema → Livello sistema → Hardware-in-the-Loop (HIL)

• Questo sistema non consiste in un singolo apparecchio, ma comprende le seguenti tre livelli di capacità:
• Capacità di azionamento e carico ad alta precisione
• Capacità di misurazione e controllo sincroni multicanale
• Modellazione delle condizioni di prova e capacità di gestione dei dati

Questi garantiscono che i risultati dei test non siano solo “misurabili”, ma anche credibili, confrontabili con standard di riferimento e utilizzabili per le decisioni progettuali.

3. Moduli fondamentali delle capacità di collaudo
4. Modulo di prova per sistemi a ricircolo di sfere elettrici / elettroidraulici

• Test delle caratteristiche di assistenza e della risposta del sistema
• Valutazione della restituzione e delle caratteristiche di isteresi
• Sterzo attivo, ridondanza dello sterzo intelligente e validazione delle condizioni di guasto
• Caricamento e misurazione sincroni multi‑variabile, inclusi coppia, angolo, forza, corrente di funzionamento e pressione dell’olio di esercizio

Applicabile per:

• Gruppi e componenti a ricircolo di sfere idraulici
• Gruppi e componenti a ricircolo di sfere elettrici (X‑EPS)
• Sistemi steer-by-wire
• Sistemi di sterzo delle ruote posteriori
• Sistemi di telaio con modulo angolare

2. Test dei sistemi frenanti (freno / BBW)

• Prova dell’output della forza frenante e delle caratteristiche di risposta
• Simulazione della sensazione e delle caratteristiche di feedback del pedale del freno
• Test della coerenza dinamica e della durabilità del sistema frenante
• Convalida della strategia di sicurezza del freno-by-wire

Applicabile per:

• Assemblaggi EHB / i-Booster, assemblaggi EMB
• Sistemi frenanti convenzionali
• Sistemi frenanti a controllo elettronico
• Sistemi brake-by-wire

3. Test della sospensione e della dinamica verticale

Prova delle caratteristiche forza-spostamento delle sospensioni

Valutazione delle caratteristiche di rigidità e smorzamento dinamico

Analisi multi‑condizione di carico verticale e accoppiamento

4. Collaudo congiunto a livello di sistema e HIL

Test a ciclo chiuso di controller e attuatori del telaio

Co-simulazione hardware-in-the-loop con strategie di controllo del veicolo

Validazione virtuale di condizioni estreme e di guasto

Combinando l'HIL con sistemi di attuazione fisica, i “rischi dei test su strada” vengono anticipati e completati all’interno del laboratorio.

4. Principali vantaggi tecnici

Sistema di attuazione ad alta dinamica e alta precisione

• Sistema di carico servo con capacità di risposta ad alta larghezza di banda
• Supporta il controllo multimodale di forza, spostamento e coppia

Soddisfa i requisiti di prova per condizioni dinamiche ad alta frequenza e di impatto

Controllo e misurazione sincroni multicanale

• Stretta sincronizzazione tra più assi e canali
• Supporta condizioni complesse accoppiate
• Garantisce l’autenticità e la coerenza dei test a livello di sistema

Le condizioni di prova possono essere modellate e riprodotte

• Supporta la modellazione di strade tipiche, condizioni operative e condizioni personalizzate
• I processi di prova sono ripetibili, riproducibili e confrontabili
• Adatto alla validazione del progetto e ai test di regressione

Capacità di integrazione di sistema orientata alla personalizzazione

• Personalizzazione in base all’architettura del telaio del cliente e alla fase di sviluppo
• Supporta i test su banco, i test sulla linea di produzione e i test di ricerca e sviluppo
• Può integrarsi con i software e le piattaforme di controllo esistenti del cliente

5. Scenari applicativi tipici

Ricerca e sviluppo e validazione dei sistemi di telaio OEM

• I clienti tipici includono: BYD, Centro R&D GAC, BAIC New Energy, Jianghuai Automobile, Geely Auto, Chery Auto, Centro R&D Dongfeng, Great Wall Honeycomb, Chang’an Chenzhi Technology, FAW Hongqi, NIO, Xpeng Motors, ecc.

Sviluppo di sistemi di sterzo e freni di primo livello

• I clienti tipici includono: FAW Guangyang, Nanyang Naisimo, Bosch, Huawei, Zhejiang Shibao, Yubei Steering Systems, Honeycomb Steering Systems, BYD Fudi Power, Chenzhi Technology

Validazione di una nuova architettura del telaio con sterzo-by-wire

FAW Hongqi, NIO, Xpeng Motors

Test in fase iniziale dello sviluppo di nuove piattaforme veicolari

Validazione rapida delle regressioni dopo modifiche di progettazione

6. Implementazione e consegna

KTS offre servizi ingegneristici completi, dall’analisi dei requisiti alla consegna del sistema:

• Requisiti di prova e analisi delle condizioni
• Progettazione di soluzioni di sistema e validazione tramite simulazione
• Produzione delle apparecchiature e integrazione dei sistemi
• Installazione, messa in servizio e formazione in loco
• Supporto tecnico a lungo termine e aggiornamenti del sistema

7. Casi studio selezionati
8. Soluzioni per i test dei sistemi di sterzo automobilistici

Poiché le responsabilità di sviluppo e collaudo dei prodotti si spostano progressivamente a valle lungo la catena di approvvigionamento, i clienti sempre più spesso auspicano di poter condurre attività di ricerca e sviluppo indipendenti e validare le prestazioni e la durata dei campioni. Per fornire ai clienti i necessari mezzi di collaudo e validazione dei componenti, KTS adotta il concetto di standardizzazione delle attrezzature non standard, offrendo moduli e soluzioni standardizzate e mature.

Le soluzioni di KTS consentono l’utilizzo di metodi di prova predefiniti, mentre i clienti possono anche progettare e realizzare i propri sistemi. La progettazione modulare standardizzata permette una configurazione su misura in base alle esigenze del cliente. La piattaforma di prova standard KEYEN consente il controllo del sistema, acquisisce i dati di prova in tempo reale, li visualizza sull’interfaccia e permette di combinare le relazioni tra le curve.

[Elenco delle aree di soluzione e foto delle attrezzature omesse su richiesta]

2. Soluzioni per i test dei sistemi frenanti automobilistici

Con la diffusione dei veicoli elettrici e l’applicazione della guida autonoma, i servofreni a vuoto stanno gradualmente scomparendo dal mercato. I sistemi frenanti idraulici elettronici (EHB) sono ormai diventati equipaggiamento standard nelle automobili, mentre i sistemi frenanti elettromeccanici (EMB) sono anch’essi in forte sviluppo. Per affrontare il collaudo delle prestazioni e della durata dei sistemi frenanti idraulici elettronici, KTS ha partecipato alla stesura di numerosi standard industriali e ha sviluppato una serie di soluzioni di collaudo standardizzate.

3. Soluzioni per i test dei sistemi di sospensione automobilistici

Con il rapido sviluppo dell’intelligenza e dell’elettrificazione dei veicoli, le sospensioni pneumatiche, le sospensioni attive elettromagnetiche e i sistemi adattivi basati sull’intelligenza artificiale sono diventati tendenze chiave del settore. I sistemi di sospensione stanno passando da una “risposta passiva” a un “pre-giudizio intelligente”. In risposta alle caratteristiche tecniche delle sospensioni di nuova generazione, KTS ha lanciato una soluzione di collaudo a tutto campo per aiutare l’industria a validare con precisione le prestazioni dei prodotti.

Punti salienti della soluzione:

Test dinamici multimodali: Integra tavoli vibratori ad alta precisione e tecnologie di controllo in circuito chiuso dei dati, simulando molteplici scenari complessi e realizzando una calibrazione dinamica dei parametri di rigidezza e smorzamento della sospensione a livello di millisecondi.

Progettazione intelligente per la compatibilità: Supporta l’analisi dei segnali e i test di durabilità di nuove strutture come molle ad aria, valvole solenoide CDC e sospensioni attive steer-by-wire.

Simulazione realistica del carico del veicolo: Realizza il carico sui sistemi di sospensione tramite pesi fissi o cilindri elettrici, simulando le condizioni reali del veicolo.

Questa soluzione è stata applicata con successo in numerosi progetti di sviluppo di sistemi di telaio per sterzo, frenata e steer-by-wire presso vari OEM e fornitori di primo livello, migliorando significativamente l’efficienza dei test e la profondità della validazione in ambiti quali la coerenza dinamica del sistema e la validazione della sicurezza.

4. Collaudo congiunto a livello di sistema e HIL

Per validare correttamente il Sistema Sottoposto a Test (SUT), i simulatori hardware-in-the-loop (HIL) utilizzati nei test devono possedere maggiore accuratezza, precisione e larghezza di banda, oltre a una latenza più ridotta, al fine di simulare scenari realistici per il SUT.

Con il rapido sviluppo della tecnologia degli chassis intelligenti, anche i sistemi di sterzo automobilistici si stanno orientando verso direzioni quali “steer-by-wire elettrico, leggerezza intelligente”. Per i test in fase di laboratorio relativi alla guida autonoma, i test di simulazione HIL sono diventati ancora più impegnativi. Sono infatti necessari modelli matematici più complessi, un controllo in tempo reale più veloce, simulazioni di carico più vicine alle condizioni reali del veicolo e una riproduzione perfetta delle condizioni di validazione.

Attualmente, i test di simulazione HIL devono affrontare le seguenti problematiche:

Sincronizzazione multicanale dei segnali: Non solo la simulazione dei sensori, ma anche la sincronizzazione con altri segnali digitali.

Risposta analogica precisa: L'I/O analogico deve essere in grado di accettare e replicare segnali più complessi.

Complessità del modello: Aggiunta di effetti di ordine multiplo ai modelli.

Riduzione della latenza analogica: Una latenza significativa è intollerabile per i test HIL.

La strada verso un futuro completamente elettrico: soluzioni di test e misurazione per veicoli elettrici

[Immagine omessa]

8. Contatto e soluzione personalizzata

Se state attualmente sviluppando sistemi di telaio o prodotti correlati al telaio con tecnologia steer-by-wire, vi invitiamo a contattare il team di ingegneria di KTS. Vi forniremo:

• Raccomandazioni di soluzioni di collaudo su misura per la vostra specifica architettura di sistema
• Progettazione personalizzata di sistemi di prova
• Comunicazione e supporto tecnico a livello ingegneristico