智己CTO項嬌詳解智能底盤技術。
作者| 李大鵬
出品|電動公會
汽車電動化、智能化的趨勢下,高階智能駕駛成為兵家必爭之地,其中,智能底盤將是高階智駕落地應用的必要部件。今年以來,各大廠商關于智能底盤的布局也越來越激進:
1月4日,智能底盤解決方案供應商比博斯特完成超2億元A+輪融資;
2月9日,高通宣布與法拉利展開戰略合作,利用驍龍數字底盤為下一代汽車提供技術;
2月22日,集度宣布與采埃孚簽署戰略協議,雙方將聯合開發汽車機器人智能底盤技術;
4月,吉利汽車基于自研的AI數字底盤,完成了全球首個汽車無人駕駛漂移;
4月8日,智己汽車發布靈蜥數字底盤,這是其為智己L6(參數丨圖片)量身打造的全數字化底盤,通過全車X、Y、Z三向六自由度整車運動的協同管理,實現了對車輛所有維度動態性能的聯調聯控·······
此外,隨著搭載華為途靈底盤、昊鉑新一代數字智慧底盤的車型紛紛落地,尤其是最近小米汽車也正式發布了智能底盤預研技術,其具備“全主動懸架、超級四電機系統、48V線控制動、48V線控轉向”四大核心亮點,一舉將“智能底盤熱”推向了高潮。
智能底盤忽如一夜春風來,到底能為車輛帶來哪些改變?
在2024廣州車展上,B站舉辦的“聚焦智能汽車技術公開課”正式開講,來自智己汽車的首席技術官項嬌對智能底盤技術相關知識進行了深入講解。
在他看來,智能底盤的熱潮并非空穴來風,而是汽車電動智能化發展的必經之路。
01
為什么要搞智能底盤?
縱觀底盤系統的發展歷程,可以概況為三個時期:機械時期、機電混合時期和智能時期。雖然從目前的市場占有率看,底盤系統還處于機電混合時期,但是已經可以看到正在向智能底盤過渡的趨勢。
我們可以看到,在今天汽車電動化和智能化的浪潮之下,傳統動力升級為三電系統,底盤系統上傳統的機械零部件得到精簡,電控程度越來越高。與此同時,隨著輔助駕駛系統(如ACC、AEB等)的日益普及和自動駕駛系統的逐步落地,衍生出了越來越豐富的智能化場景的新需求。
另一方面,消費市場對汽車定位也在發生改變。終端消費者不再只將汽車視為運載工具,汽車變成了提高生活品質的載體和空間,這一消費趨勢意味著行業在追求汽車智能的同時,也需要更進一步地提高汽車的舒適性和駕駛質量,為消費者提供更愉悅的用車體驗。
在這一浪潮的驅動下,汽車對底盤系統也提出了更高的要求,更加智能的底盤才能適應汽車電動化和智能化的發展需要。
那么,該如何來做智能底盤?
根據項嬌介紹,智己汽車的智能底盤方案是把數據控制、數字控制集成起來,把各個執行器進行了上收,形成一個“VMC模塊”(車輛運動學控制),當我們把集成控制、協同控制和傳統的底盤控制器結合在一起,就創造出了智能底盤。
也就是說,汽車底盤從傳統的硬件獨立運作的工作方式,轉化為了數字化、智能化的團隊協作方式。相當于為車輛裝上了“超級小腦”, 實現了我們對高精度整車控制的想象。
智能底盤是如何運作的?項嬌用了通俗易懂的三個字來概括:
“接、化、發”。
“接收駕駛員的車輛駕駛的意圖,從感知傳感器到智駕控制器得出的車輛的運動軌跡,然后由整車運動控制器(VMC),所謂的“小腦”,利用整車的運動學模型進行計算,再把化解計算完的分發的指令分發到各個執行器。從制動、懸架、驅動、轉向,形成一個協同控制,真正達到有效精度控制和運動學控制。”
這其中,協同控制是整個智能底盤工作當中的核心。
協同控制會帶來兩大優點:第一,各個執行器協同參與,控制運動的精度和效能都會提高;第二,當我們有了一個“小腦”,就可以和感知、決策的智駕“大腦”做更有效的結合,從而產生更加智能化的場景。
舉個例子,當車輛在高速高架快速行進時,感知系統和智駕決策層會把前方路況的信息傳遞給VMC,通常車輛在快速轉彎時會產生側傾,而VMC早期識別、預瞄識別了這樣一個工況后,會對車輛的剛度、阻尼以及車身的姿態做調整。通過這樣的調整和預防,實測高速大曲率的彎道側傾只有原來的20%。
也就是說,在車與路的關系中,智能底盤對車輪與地面間的相互作用具備認知、預判和控制的能力。而在車與人的關系中,汽車變為無人駕駛后,原本人對底盤異常狀態的感知和適應性操縱消失了,智能底盤具備管理自身運行狀態的能力。
以上,就是智能底盤新增的幾個能力,這些能力都服務于行駛任務,所以最終智能底盤還是具體實現車輛智能行駛任務的系統。
隨著我們研究的深入,會發現智能汽車的前提是智能硬件,而智能硬件不僅僅是底盤,還要和自動駕駛,智能座艙,動力系統深度融合才能實現真正的智能化。
02
能為用戶帶來什么?
智能底盤技術究竟能為用戶帶來什么?
首先是行車更安全。根據項嬌介紹,搭載靈蜥數字底盤的智己L6在發布的時候,麋鹿測試成績是世界紀錄90.96公里。
“人駕的時候,在完成麋鹿測試的過程當中,智己L6從轉向、前轉、后轉、制動軸、驅動系、制動系統等所有控制器都在進行協同控制,甚至CDC懸架的阻尼剛度都在做調整,如此才能達成這樣一個驚人的“90.96”。”
此外,它還可以與智駕“大腦”結合,大腦從感知到決策,到小腦協同控制,能夠統一完成70公里左右的無人駕駛的麋鹿,避免了在啟用智駕功能時可能發生的危害或者是意外。
其次是駕乘更舒適。智能底盤技術能夠為車輛帶來更為舒適的制動效果,它對制動能量回收和驅動都做統一控制,在這樣控制下,剎車的體感G值最大可以降低92%,如此一來便可以大大提高駕乘舒適性。
最后是車輛更好開。項嬌稱,有了智能底盤的加持,我們一臺D級的軸距2950mm的車型,可以達到A級轎車的掉頭水平,智己L6的轉彎半徑非常小,可以實現一把掉頭,而同樣尺寸的轎車無法做到,所以說搭載智能底盤的車型,既享受了豪華,又享受了好開。
更安全、更舒適、更好開,這也是用戶最為看重的三個點。當然,智能底盤還會給我們帶來更多安全、舒適和好開的體驗。
拿智己L6來說,安全方面它有主動融合避障,主動的防碰撞\防爆胎的預警;從舒適性上來說,靈犀變道、舒適防暈,一鍵調頻;從好開來說,限行模式、極限出庫等。此外,智能底盤由于控制器軟件的上收,真正做到了全架構OTA。
可以說,有了智能底盤技術,車子常開常新,每年開到的都是一臺新車。
自汽車誕生一百余年以來,底盤發展就和汽車發展深度綁定,如今智能底盤的發展才剛剛起步,可以預見將會面臨重重挑戰。
從整車電子電氣架構的演進來看,智駕+智能底盤深度融合,是汽車智能化發展的必然趨勢,也是汽車底盤的下一個征程,特別是在線控制動、自動駕駛與底盤協同控制等方面,將給整車性能和智能化水平帶來深刻影響和挑戰。
“我們馬上就要敲開線控底盤的大門,我們的手腳、執行器會進一步進化,真正給智能底盤更多的加分。”項嬌說。
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