伴隨著汽車智能化、電動化帶來的產(chǎn)業(yè)變革,汽車底盤系統(tǒng)也在朝著多方向、智能化進化。數(shù)字底盤,就是這一趨勢下的產(chǎn)物。
傳統(tǒng)底盤驅(qū)動、制動、轉(zhuǎn)向、懸架等多個系統(tǒng),依靠機械連接和液壓系統(tǒng)等獨立運作,而數(shù)字底盤則使用數(shù)字化技術(shù)將底盤的各個子系統(tǒng)集中在一起進行控制,能更好的協(xié)同各個系統(tǒng)。
數(shù)字底盤忽如一夜春風來,到底能為車輛帶來哪些改變?各家車企紛紛發(fā)力數(shù)字底盤,誰又將占領(lǐng)這塊高地?
都是數(shù)字底盤,
到底有哪些不同
數(shù)字底盤是將驅(qū)動、制動、轉(zhuǎn)向、懸架等通過數(shù)字化技術(shù)進行協(xié)同控制,而各大車企在這些執(zhí)行硬件的技術(shù)上也各有不同,其中區(qū)別尤為明顯的是懸架部分。根據(jù)懸架系統(tǒng)形式的不同,主要可以分為三類。
第一類數(shù)字底盤采用了空氣懸架,比如去年11月首發(fā)于智界S7的華為途靈數(shù)字底盤。其懸架系統(tǒng)采用了雙腔空氣彈簧與CDC(Continuous Damping Control)減振系統(tǒng)等新硬件,驅(qū)動系統(tǒng)配備前后雙電機動力形式的四驅(qū)系統(tǒng)。后續(xù)發(fā)布的問界M9也采用了相近的配置,同樣是雙電機四驅(qū)配合空氣懸架。
今年4月,智己汽車發(fā)布靈蜥數(shù)字底盤,并已經(jīng)在智己L6上上線。智己靈蜥數(shù)字底盤驅(qū)動系統(tǒng)配備雙電機四驅(qū),轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供了智慧四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng),懸架系統(tǒng)則采用智慧空氣懸架、智能電控減振系統(tǒng)等多個系統(tǒng),通過智能電控減振系統(tǒng),主動感知路面信息,并在10ms內(nèi)作出響應。和華為途靈數(shù)字底盤一樣,靈蜥數(shù)字底盤也屬于空氣懸架,車輛Z軸的控制還比較依賴于空氣彈簧和CDC減振系統(tǒng),屬于半主動懸架技術(shù),相較于全主動懸架的控制能力仍然偏弱。
第二類數(shù)字底盤采用了全主動液壓懸架,目前已發(fā)布的全主動液壓懸架包括仰望U9搭載的云輦-X、第三代保時捷Panamera可選配的Porsche Active Ride(簡稱PAR)系統(tǒng)、蔚來ET9搭載的天行全主動懸架,以及小米和昊鉑發(fā)布的預研技術(shù)。憑借全主動液壓懸架可以讓車輛具備更強的Z軸控制能力。
其中,蔚來ET9搭載的天行數(shù)字底盤搭載了天行全主動懸架系統(tǒng),每個減振器都集成了獨立的無刷直流電動液壓泵,通過液壓獨立控制每個車輪。驅(qū)動系統(tǒng)則采用前后雙電機提供動力,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用了線控轉(zhuǎn)向技術(shù)和后輪轉(zhuǎn)向。
今年8月昊鉑發(fā)布了昊鉑數(shù)字底盤概念,其自研的EASi電磁主動懸系統(tǒng)同樣為全主動液壓懸架系統(tǒng),實現(xiàn)更強的Z軸方向車身控制能力。在驅(qū)動系統(tǒng)上,昊鉑數(shù)字底盤采用前后雙電機,通過電子差速鎖控制不同車輪剎車調(diào)整各個車輪的轉(zhuǎn)速,可以模擬出類似分布式四電機系統(tǒng)原地掉頭的車身旋轉(zhuǎn)。
上個月小米公開的消息,新的小米汽車智能底盤也將配備全主動液壓懸架,同時搭載分布式四電機系統(tǒng),配合48V線控制動、48V線控轉(zhuǎn)向,能實現(xiàn)原地掉頭、圓規(guī)掉頭等。
第三類數(shù)字底盤則是舍棄了液壓作為介質(zhì)的純電全主動懸架系統(tǒng),通過直線電機直接控制車身Z向運動的懸架。目前該技術(shù)全球唯一實現(xiàn)量產(chǎn)的是仰望U7全數(shù)字底盤搭載的云輦-Z,通過每個車輪配備的懸浮電機能進行毫秒級的響應和毫米級的控制,控制能力遠超需通過液壓為介質(zhì)的主動懸架,云輦-Z是全球首個實現(xiàn)車身Z向全電動化控制的量產(chǎn)技術(shù)。
同時,仰望U7全數(shù)字底盤驅(qū)動系統(tǒng)采用分布式四電機系統(tǒng)的易四方;谝姿姆、云輦-Z兩大核心技術(shù),以及后輪轉(zhuǎn)向雙獨立電機,共計10個電機,融合全算法控制,實現(xiàn)車身姿態(tài)三向六自由度的全數(shù)字化控制。
此外,吉利在今年4月北京車展上發(fā)布的AI數(shù)字底盤概念,同樣表示計劃采用直線電機方案,以車輛解決Z軸方向上的姿態(tài)數(shù)字化控制,進一步提高底盤數(shù)字化的程度。雖然吉利AI數(shù)字底盤的直線電機懸架目前尚未公開亮相,不過可見通過直線電機實現(xiàn)車身Z向電動化控制是行業(yè)發(fā)展的趨勢。
說回仰望U7全數(shù)字底盤,早在2022年,仰望全球首創(chuàng)并量產(chǎn)易四方技術(shù),采用分布式動力驅(qū)動形式,通過在每個輪端布置一個驅(qū)動電機,成功解決X軸和Y軸的矢量控制問題,實現(xiàn)毫秒級響應和精準控制。
而此次仰望U7的云輦-Z又將垂直Z向的控制補齊,成為全球唯一在橫縱垂三向控制上實現(xiàn)全面電動化的車企。可以說仰望U7搭載的全數(shù)字底盤,是首個實現(xiàn)全數(shù)字化車身控制且首個全部實現(xiàn)量產(chǎn)的數(shù)字底盤技術(shù),將數(shù)字底盤真正地推進到了新的時代。
全數(shù)字底盤帶來了什么
基于易四方和云輦-Z兩大核心技術(shù),加上比亞迪自研的底層軟件控制做支撐,仰望U7整車實現(xiàn)了全算法控制。通過傳感器感知信息,智算中心決策,電機執(zhí)行指令,實現(xiàn)三向六自由度車身姿態(tài)全數(shù)字化調(diào)節(jié),整車控制跨越式地進入全算法時代。仰望全數(shù)字底盤的“全”就體現(xiàn)在這里。
易四方為每個車輪配備了獨立的驅(qū)動電機,能獨立矢量控制每個車輪的扭矩輸出,甚至可以讓兩個前輪(或兩個后輪)分別正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。這樣的能力不僅是展示原地掉頭,在遇到爆胎或者冰雪路面等摩擦力不足的路況時,系統(tǒng)能夠迅速響應并瞬時調(diào)整每個車輪的扭矩,例如左前輪突然打滑失去抓地力,易四方可以瞬間加大左后輪扭矩,同時讓右側(cè)兩輪減少扭矩,以此穩(wěn)定車輛姿態(tài),防止車輛失控。相較傳統(tǒng)ESP僅能通過剎車調(diào)整各個車輪的轉(zhuǎn)速,控制能力大幅提升。
為了驗證仰望U7在極端路面的極致操穩(wěn)性能,U7還開展了一場以雪地胎沖擊亞布力滑雪大跳臺的極限挑戰(zhàn)。面對瞬息萬變的摩擦系數(shù),以及又窄又陡的崎嶇冰雪坡面,再加上高達102km/h的入坡初速度,仰望U7借助易四方實時調(diào)整輪端扭矩和馬力輸出,成功實現(xiàn)一沖到頂。
同時,在整車智能基礎(chǔ)上,仰望將易四方技術(shù)與智駕的泊車技術(shù)做了融合帶來了易四方泊車功能,讓自動泊車能夠在狹小空間內(nèi)實現(xiàn)側(cè)方車位繞輪旋轉(zhuǎn)入庫、垂直車位繞質(zhì)心旋轉(zhuǎn)入庫。即使是駕駛仰望U7這樣5.2米車長的旗艦轎車,也能在狹窄車位上變身“停車王”。
仰望U7還配備了實現(xiàn)雙向20°智能后輪轉(zhuǎn)向,配合易四方敏捷轉(zhuǎn)向,可以達到4.85米的極致轉(zhuǎn)彎半徑。駕駛仰望U7,直接在都市里“游龍”。
易四方控制X、Y方向的車身姿態(tài),而云輦-Z則負責整個車輛Z軸方向上的控制。為每個車輪配備的懸浮電機能進行毫秒級的響應和毫米級的控制。在仰望U7行駛在車輛顛簸的路面上面時,4個車輪讓車身仿佛一個穩(wěn)定的“雞頭”,讓車內(nèi)擁有磁懸浮一般的乘坐體驗。
讓汽車可持續(xù)進化
可持續(xù)進化是全數(shù)字底盤的第三個特點。想要升級的時候,只要大喊一聲,仰望進化!(誤)
傳統(tǒng)的機械式底盤一旦出廠,后期就很難再進行升級了。即使是具備一定升級能力的全主動懸架,但其機械\液壓等可調(diào)整的幅度都是有物理上限的。尤其針對舒適度和操控性這些駕駛特性,傳統(tǒng)底盤也存在這物理上不兼容的問題,不更換硬件是沒辦法有大幅改變的。
但完全電動化的全數(shù)字底盤可升級的范圍會極大,想象空間也更大。云輦-Z的阻尼、剛度等都是通過懸浮電機實現(xiàn)的,可調(diào)范圍很大。通過軟件升級完全改變車輛駕駛特性也是有可能的,不僅能做到選擇更多,還能做到真正的千車千面,讓用戶得到更多個性化的選擇。未來通過不斷的記憶路面信息,云輦-Z甚至可以實現(xiàn)一條路越開越舒適這種效果。
不僅如此,不斷的OTA升級還能夠帶來更多的功能會被加入,原本的技能也在不斷提升,可以說是一臺會成長的汽車了。比如前不久,仰望U8在OTA V1.8升級中開啟了城市領(lǐng)航功能,能實現(xiàn)自主變道、路口通行、自主繞行、智慧禮讓、博弈駕駛等多項智駕功能。
從1886年伴隨汽車問世而出現(xiàn)的被動懸架,到1957年誕生的空氣懸架,再到2018年進化到全主動懸架,沒有一家車企真正突破懸架徹底電動化的瓶頸。而隨著近年汽車從機械化全面轉(zhuǎn)向電氣化,仰望U7的全數(shù)字底盤終于將整個懸架做到了電氣化,這也標志著全球汽車算法時代的一次重要突破。
發(fā)動機、變速箱和底盤,傳統(tǒng)汽車的三大件在汽車電動化的今天終于都改變了新的樣子。借助全數(shù)字底盤,仰望U7可以說是率先進入了汽車數(shù)字化的時代。
本文來源:硬核看板
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仰望U7率先實現(xiàn)全數(shù)字化車身控制,成為首個全部量產(chǎn)的全數(shù)字底盤技術(shù)。通過易四方和云輦-Z兩大核心技術(shù),加上比亞迪自研的底層軟件控制,實現(xiàn)三向六自由度車身姿態(tài)全數(shù)字化調(diào)節(jié)。易四方每個輪端配備驅(qū)動電機,能獨立控制扭矩輸出,并在極限路況下穩(wěn)定車輛姿態(tài)。
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