今天小編分享的汽車經驗:智能底盤大熱,解析華為途靈底盤,問界這回可以硬氣了嗎?,歡迎閱讀。
文 | HiEV 大蒜粒車研所,作者 | Jason,編輯 | 德新
從「十五規劃」的 863 計劃開始,國内的新能源汽車已經快速發展了 20 多年。
前十年,中國的新能源車主要在解決核心技術的應用矛盾,例如續航。車企探索了近十年,最終動力電池的技術在可應用的問題上基本被解決。
最近十年,新能源車普及又出現了新的阻礙:高售價低產品力讓消費者在傳統燃油車和新能源汽車之間,難以選擇後者。
為了解決這個新矛盾,車企開始在高溢價的配置上甩開膀子進行探索,以疊加高溢價的配置來拉高整車產品力,從而綜合動力電池帶來的高成本。
受新勢力車企影響,車企率先從一些消費電子移植而來的高性價比配置開卷。比如車機中控大屏,一路從螢幕大小、分辨率、芯片算力,更新到整個座艙科技設計的競争。
另一方面,因為新能源車也有科技屬性的标籤,所以一些确實有想法的科技公司開始大膽應用自己擅長的科技配置來給車輛在駕控層面提供 buff。
比如業内頂牛特斯拉,馬斯克早年接手後制定了幾大核心戰略:高效率 & 高動力電驅、高性能 & 高集成度電池包、遙遙領先的自動駕駛 ...
自動駕駛領網域,也在這些年中被卷的近乎白熱化。
卷到當前,互聯網及科技公司擅長的技術領網域的發展速度,已滿足不了當前產品力挖掘的需求,大家才把目光投向了汽車的傳統部分。
傳統汽車的三大件,發動機、變速箱被革命了,只能聚焦在底盤這一領網域。
當然,早期有沒有人去卷過。也還是有的。
比如吉利,早期搭建 SEA 架構時,就想着要把空氣懸架下放到 30w 級别的車型,當然後面也這麼做了。但是沒有系統性地去卷,還是單點在卷部分配置。
說得直白點,傳統 OEM 催生的新能源企業還是不太懂產品定義,不太懂用戶想聽什麼。
随着近十幾年行業的發展,頂尖底盤技術人員的流動、國内供應商對高端底盤技術的突破、外資頭部底盤供應商對商業發展策略的轉變等因素,新勢力車企仿佛打開了汽車底盤的潘多拉魔盒。
大家都開始放心大膽地卷起底盤相關的技術。
除上文提到的空氣懸架之外,還有固定卡鉗、電磁懸挂、後輪轉向、動力軟體控制。甚至有企業,把空氣彈簧拆開卷,卷雙腔空氣彈簧、三腔空氣彈簧等更細節的配置。
近三年,很多企業都開始應用互聯網產品方法論以「智能底盤 & 數字底盤」來打包出一個更宏大的概念來赢取用戶的眼球。
說到這大家該明白,為啥新勢力開始對傳統汽車領網域的底盤開刀了吧。
卷成白熱化的「智能 & 數字底盤」,又是什麼東西?
無論是「智能底盤」還是「數字底盤」,本質上都是底盤。
他們都需要具備傳統汽車底盤所具備的一切基礎功能——車輛運動的控制執行器。
在這基礎上,「智能和數字」更多地表示,底盤由傳統的純機械運動機構被加持了電氣化控制模塊。
比如底盤的轉向部分,随着轉向體驗需求的不斷提升,轉向系統由純機械逐步轉變成了帶液壓伺服系統的 HPS,随着小體積大功率控制電機的發展,行業又催生了電氣化程度更好的 EPS 電子(個人認為叫電機應該更合适)助力轉向系統。
EPS 的誕生,不僅滿足了轉向的助力需求,更通過轉向軟體的深度開發,獲得了更多智能的控制功能。
一方面,豐富和優化了傳統轉向性能相關的功能體驗,比如體驗更好的随速助力控制、主動回正、主動方向糾偏等;另一方面,給智能駕駛提供了智能化控制的功能基礎,比如自動泊車、車道輔助、高階全自動駕駛、低速無人 AVP 等數字化場景控制的功能。
所以,回到開始的話題,聽起來非常高大上的「智能 & 數字底盤」,到底是什麼?
答案描述有點繞口,請大家多讀幾遍:
智能 & 數字底盤,其實是「傳統底盤 + 豐富電氣化控制器」形成的可高度軟體化定義的車輛運動控制綜合單元。
這裡的車輛運動控制包含:車身的 6 自由度主動控制,以及車輪的 6 自由度主動控制。
所以,智能 & 數字底盤一定具備的能力是,在人為的信息中樞做控制(人駕)的基礎上,又能加以軟體化功能做出主動控制(輔助駕駛 & 智駕)。
當系統被更高度的軟體定義後,我們就可以順理成章地稱之為「智能 & 數字底盤」了。
從專業角度看,怎樣的智能 & 數字底盤能稱為标杆?
既然聊 " 智能 & 數字底盤 ",那就抛開傳統的底盤評價方式來評價。
一個好的 " 智能 " 底盤應該具備以下三個方面的優點:
第一點,電氣化執行器的多少。
通俗講,就是你在你的底盤上安裝了多少個電控單元(電機、電磁閥、電液泵都算)。
電氣化執行器越多,證明能主動控制的車輪 & 車身自由度就越多,能通過軟體實現的疊加控制功能就越豐富,對車輛所有動力學性能的控制範圍也就越廣。
第二點,電氣化執行器的控制能力的強弱。
也通俗翻譯一下,就是你安裝的電氣化執行器,能施加的控制力的大小。
執行器控制力越大,就能證明在這個控制通道内,能實現更大能力帶寬的控制(控制更大噸位的車,而且控制的響應速度也越快)。
第三點,把所有電氣化執行器串起來的集成控制軟體強弱。
也就是底盤的電控能力強弱,這拼的是底層軟體的布局和應用層軟體的控制算法能力;
其中底層軟體的布局能力,取決于信号采集的密度和精度(傳感器和感知單元的多少)。
應用層軟體的算法則拼的是碼農的能力,新勢力 OEM 确實在這一點上有條件去趕超百年車企。
對于用戶來說,第一點是最容易被感知到的。
他們在選購車前,拉出車輛的商業配置清單,便知這輛車在底盤上用了多少個電氣化執行器,比如現在車輛的配置清單上都會告訴你配置了空氣懸挂,電磁減振器,後輪轉向等配置。
第二點和第三點能力,确實需要用戶在用車過程中去體驗出好壞。
比如後輪轉向配置。
快要不行的某合,一開始在旗艦車型搭載的後輪轉向只能實現低速的随動功能。除了能減少一些轉彎半徑外,其他的場景下對整車的橫擺性能無任何提升,甚至在低速調頭場景時,還會帶來車輛橫擺脫節的不舒适感受。
反觀之,BBA 高端車型搭載的後輪轉向,無論在低速掉頭還是高速變道等場景,能把所有相關的性能體驗點都做得極其細膩,讓人感受到科技狠活帶來的越階轉向體驗。
所以,一個好的智能 & 數字底盤,在軟硬兼施後,一定得給用戶在駕乘感受上帶來了質的差異化才行,不然就是金玉其外,敗絮其中(不少國内新勢力,當前正處于這一階段)。
華為為啥要參與卷「智能 & 數字底盤」
近十年,有太多的互聯網及科技型企業都加入了新能源汽車發展的大軍中。
作為中國科技企業的龍頭,華為也不例外。
2019 年,華為處在内憂外患的時期,開始走上了往新能源汽車行業拓展業務的道路,華為的汽車業務組織車 BU 也順勢誕生。
華為車 BU 早期的產品比較雜,而且落腳點比較小。比如 AR-HUD、車機顯示屏、車載 APP、電機電控以及一些光電通訊汽車附件。
這些產品幾乎不可能在造車領網域上形成規模效應,所以也支撐不了華為車 BU 成立的初衷——成為中國的「博世」,能在汽車產業中某一環節呼風喚雨。
不能賺大錢的事情,華為肯定不能去幹。
通過戰略的調整,華為探索出了能更具規模的 HI 及智選車模式。
從這裡開始,華為在汽車智能化方面異軍突起,無論是華為的智駕還是華為的鴻蒙座艙,都是在智選車業務中能為合作夥伴加成的重要車載大系統。
從局部,到整體的戰略。讓華為在近五年的汽車業務中把原業務積累的長板發揮到了極致,遙遙領先的鴻蒙座艙是華為手機業務拓展的集大成之作。
華為的智駕方案,也是華為科技積攢多年的技術應用集成體。
在這兩塊智能化和科技化程度最高的汽車模塊上,華為已經通過早期的積累和近些年的努力卷到了中國汽車行業乃至全球汽車行業的巅峰(雖然智能駕駛上離馬斯克的特斯拉在先進性上還有一定的 Gap)。
但是在座艙技術上,随着小米等其他手機互聯網行業的入局及加盟。華為鴻蒙座艙的優勢很可能會在短短的幾年内被趕上,能不能被超過不好說,但是優勢差距肯定會被縮小。
智能駕駛方面,華為一直屬于趕超者,走在其前面的先驅有特斯拉等。
所以,應對汽車業務模塊的整體競争性,華為不得不在這兩塊業務卷到白熱化的階段,再開辟新的戰場。
不得不佩服華為人的學習能力和復盤能力,短短的幾年時間内,華為借助智選車的合作模式,在第一個智選車合作的產品 - 問界系列車型上,深度認識到車的動态性能表現是一台車的靈魂所在(主要是問界系列的產品操控和舒适性實在不咋滴,應該是被吐槽最多的地方)。
更因為在業内擴大合作後,也跟各大傳統的 OEM 深度了解到一輛車底盤的好壞直接決定了一個汽車品牌的用戶體驗感和認可度。
還因為華為認識到,傳統 OEM 的雖然在底盤機械性能上有優勢,但是在底盤智能化上仍是短板(上文解釋過原因);
這一短板,正好可以發揮出其卷智能駕駛 & 智能座艙所積累的技術實力。
所以應對對汽車業務傳統領網域的新認知,近兩年華為車 BU 在底盤領網域花了血本招募了不少行業内頂尖人才。
透過百年汽車發展史,底盤的好壞也确實是樹立用戶口碑的重要戰略技術發展地,造好底盤才能赢得用戶的長期口碑。
華為途靈底盤,在一眾友商中又有何優劣勢?
「途靈底盤」,可能花粉們都耳熟能詳。
這也是華為在找到新的突破口後,卷出的集大成成果。
那「途靈底盤」到底有多牛?這裡我們拆開揉碎了好好地去分析一下。
首先,在途靈底盤之前,華為在問界上就發布過底盤相關的動态控制功能——DATS 系統。
DATS 的理解為,通過對驅動輪的路面縱向激勵檢測,定向的微調正扭矩的輸出。
通過時網域的輪端輸入和輸出扭矩的抵消,讓車輪在縱向上實現振動的抑制。最終達到車輛次級舒适性——縱向平順性(Harshness)的提升。
起初我在剛接觸到 DATS 時,很難理解怎麼只通過驅動扭矩來衰減底盤的次級振動。
當我完全理解後,發現這一功能概念如果能實現,那将是非常厲害的成果。
無論從路面的信号檢測,系統算法的時延,還是輪端扭矩的控制精細度,都是行業的突破性表現。
第一個點,路面的信号檢測。路面的狀況都是随機性很高的,特别是在一些爛路上,坑窪起伏無處不在;由這些路面随機激勵引起的路面振動具備随機性高,振動頻率高且覆蓋頻率段廣的特點。
第二個點,系統算法的時延。搞過電氣化控制的朋友都知道,一個好的控制系統需要絕對的靈活,其靈活性就在于控制信号發出和執行器接受信号之間的時間差長短。
DATS 的精髓在于,在如此之快的高頻信号輸入之下,ECU 通過算法處理後的信号還能快速地傳遞到輪端,定向的執行器(這裡是電驅)傳達到執行命令。這個時延控制可以說做到了行業電控的領先水平。
第三個點,輪端扭矩的控制精細度。第一點中也說到,路面的縱向輸入頻率高,振幅小,且随機性高。需要抵消縱向振動的輪端扭矩,是在保證動力加速需求的基礎上(甚至扭矩大的負扭矩時)給的非常微小振幅的扭矩增益。
所以在大的扭矩輸出時,還能給予高精度的微小扭矩調整是非常難的,這對控制信号的毛刺濾波要求非常高。
基于以上三點,足以以一個功能為例,來證明華為在電控領網域的厲害程度。
扭矩控制這一點可以說完全不輸已經經營了大幾十年的「博世」。
這還是 3 年前的華為底盤控制技術,再回到一年前發布的途靈底盤,華為在這之上疊加的最大能力是多處的電控系統。
這套 DATS 也在途靈底盤的應用範圍内。
除此之外,還有懸架相關的電控懸架技術 XMOTION,比如空氣懸架、電磁減振器等電控單元,再疊加上電動助力轉向系統,ESP 等現代乘用車必備的電控單元,整個底盤可控制的維度會越來越多。
最重要的是,華為還做了一個底盤動态的集成網域控制器。
這個網域控制器其實是一個感知的神經中樞,它可将整車的感知信号全盤接受,再通過對動态有收益的信号定向篩選,通過算法處理後,多維度地給予這些底盤和動力執行器執行信号。
最後實現協調的車身 6 自由度和車輪 6 自由度控制,以提升整車的操控性能和舒适性能。
比如,當一輛車在轉向過程中,發現彎道行駛軌迹偏離了既定的安全路線。這個網域控制器即可協調電子轉向器 &ESP& 動力電驅 &CDC 等電控單元,來将車輛的彎道行車軌迹調整至安全的行車路線。
聊到這裡,讓我回憶起 5 年前在搭載 Louts 的高性能純電架構 EPA 時,探讨過的底盤動态網域控方案。
當時的設想是,把所有底盤系統——制動 & 轉向 & 懸架 & 電驅——以最大程度地搭滿執行器,再加以一個強大算力和高效的通訊系統。最後基于一個合理的功能協同和執行排序算法,最終能讓整個車的動力學為所欲為地被發揮。
為此,當時還跟一位意大利底盤專家共同給這個系統起了個概念名稱—— ICC。
在電控能力和軟體實力上,從來沒懷疑過「途靈底盤」的實力。
聊完華為擅長點加持的能力後,再聊聊華為不擅長領網域的底盤性能表現——傳統底盤機械性能。
在這點上,個人的看法有點褒貶不一。
早期的問界,在底盤機械性能表現上其實不是很好。特别在操控性能上,機械底盤對車身動作的控制和收斂穩定性是短板。
聊個大家都能體會的場景,問界在高速上,遇到起伏路面時,車身上下起伏的幅度和晃動的收斂表現很差,以至于你在高速上開到 130Kph 的速度都會手心冒汗。
但是在智界 S7 上市後,第一時間試駕的結論又是,S7 的整體操控和舒适性平衡做的非常好,底盤的機械性能感覺是脫胎換骨。
再到最近的享界 S9 的加速俯仰表現可知,享界的底盤機械綜合素質看似也不那麼高,至少在俯仰控制和收斂上并沒有那麼好(還沒有試駕上,先不做過多的評論)。
聊了華為智選車的三個車型動态表現,其實想說明一點。
華為在底盤硬體和機械性能上的決定權其實并不大,在這一塊能力上更多的取決于合作的 OEM 的實力。
圈内人都知道,問界底盤結構設計及調校出自賽力斯之手,智界出自奇瑞之手,享界出自北汽之手。
在這三家合作的 OEM 之中,奇瑞的底盤設計及調校能力是最強的,智界理所應當就成為了底盤機械素質最強的產品了,其餘兩家姑且不做評論了。
所以總結下來,「途靈底盤」的電氣化和智能化控制能力應該是業内的出眾水平,但是底盤機械素質由于過多的依賴合作的 OEM,導致性能褒貶不一。