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不性感的底盤,為何躋身智能汽車三大件

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25年下半年,蔚來(lái)汽車掌門人李斌提出了一個(gè)頗具洞見(jiàn)的概念。

斌哥將自動(dòng)駕駛芯片、整車全域操作系統(tǒng)、智能底盤并列為代表現(xiàn)代智能汽車核心技術(shù)的「新三大件」。

芯片和操作系統(tǒng)自帶光環(huán),從來(lái)都是熱點(diǎn),此次躋身三大件,一點(diǎn)也不新鮮。

可是,底盤這個(gè)聽(tīng)起來(lái)有些笨重的機(jī)械部件,就像一個(gè)傻大黑粗的靦腆大漢、

既沒(méi)有操作系統(tǒng)、大模型那么性感,也沒(méi)有芯片、激光雷達(dá)那么直觀,為何能與自動(dòng)駕駛芯片、整車操作系統(tǒng)一道兒,躋身智能汽車時(shí)代新三大件的營(yíng)盤呢?

士別三日,當(dāng)刮目相看。

經(jīng)過(guò)了十余年的大發(fā)展,現(xiàn)代智能汽車的底盤系統(tǒng)發(fā)生了翻天覆地的改變,可謂是舊貌換了新顏。

其革新體現(xiàn)在兩個(gè)層面,其一,核心子系統(tǒng)自身的智能化躍遷,其二,子系統(tǒng)從單項(xiàng)集成走向中央融合的全局協(xié)同。


首先是制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架等核心執(zhí)行部件的自我革命。

先說(shuō)制動(dòng),汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展是一部從人力蠻干到智能電動(dòng)的進(jìn)化史,其進(jìn)化主線是去機(jī)械、增電控、終極線控,以實(shí)現(xiàn)控制精度、響應(yīng)速度和系統(tǒng)集成度的不斷提升。

從完全依賴人力的機(jī)械制動(dòng),歷經(jīng)真空助力、ABS/ESP等電子輔助階段。

到第一代線控制動(dòng)EHB(電子液壓制動(dòng))初步解耦踏板與制動(dòng)的液壓連接。

再到未來(lái)的終極形態(tài)-EMB(電子機(jī)械制動(dòng)),制動(dòng)系統(tǒng)將徹底取消液壓管路,由電機(jī)直接控制剎車片,實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)與車輪級(jí)別的精準(zhǔn)扭矩控制。


再說(shuō)轉(zhuǎn)向。與制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展邏輯一脈相承,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同樣經(jīng)歷了從機(jī)械到電子,并最終走向全面線控的歷程。

從機(jī)械液壓助力到電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向EPS,方向盤與車輪之間始終存在機(jī)械連接,作為終極形態(tài)的線控轉(zhuǎn)向則完全取消了機(jī)械轉(zhuǎn)向柱的物理連接。

方向盤僅作為指令發(fā)送器,車輪轉(zhuǎn)角由電信號(hào)直接控制電機(jī)執(zhí)行。

這為自動(dòng)駕駛提供了純凈的指令接口,也為個(gè)性化轉(zhuǎn)向手感創(chuàng)造了可能。


懸架系統(tǒng)的進(jìn)化同樣很有想象力。

早期的升級(jí)體現(xiàn)在從固定阻尼到CDC連續(xù)可變阻尼減振器,再到能調(diào)節(jié)車身高度的空氣彈簧。

而真正的質(zhì)變始于道路預(yù)瞄,實(shí)現(xiàn)了從被動(dòng)適應(yīng)到主動(dòng)預(yù)判的轉(zhuǎn)變。

借用智駕系統(tǒng)的激光雷達(dá)或攝像頭,并借助路況圖層這樣的千里眼,提前掃描或讀取前方路面的坑洼、減速帶,懸架系統(tǒng)得以在車輪壓過(guò)之前,就提前調(diào)節(jié)好阻尼與高度,化顛簸于無(wú)形。

更進(jìn)一步的是全主動(dòng)懸架,其響應(yīng)頻率高達(dá)傳統(tǒng)空氣懸架的數(shù)十倍,不僅能實(shí)現(xiàn)“香檳塔過(guò)交叉軸”紋絲不動(dòng)的極致平穩(wěn),更能精準(zhǔn)過(guò)濾讓乘客發(fā)麻的細(xì)碎震動(dòng),將舒適性與操控性同時(shí)推向新高度。


機(jī)械-電子-線控這條奔向徹底解耦的清晰進(jìn)化路線,帶來(lái)了舒適性、操控性、安全性的不斷提升。

不過(guò),單個(gè)子系統(tǒng)的強(qiáng)悍只是基礎(chǔ),智能底盤真正的靈魂在于中央?yún)f(xié)同控制。

從子系統(tǒng)集成走向多系統(tǒng)融合,從機(jī)械組合升維為中央?yún)f(xié)同控制系統(tǒng),現(xiàn)代智能底盤完成了最核心的維度躍遷。


以蔚來(lái)的天行VMC(整車運(yùn)動(dòng)控制)平臺(tái)為例,它就像一位交響樂(lè)團(tuán)的指揮家,坐鎮(zhèn)中央,上接智能駕駛的感知與決策,下連所有底盤執(zhí)行器。

它不再僅僅傳遞指令,而是根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)在舒適、運(yùn)動(dòng)、安全上的綜合目標(biāo),實(shí)時(shí)解算并統(tǒng)籌調(diào)度轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、懸架、電驅(qū)的動(dòng)作,讓它們和諧共奏,化解沖突,最終輸出“1+1>2”的整體性能。


這意味著,底盤從一套分散的機(jī)械總成,蛻變成了一個(gè)能感知、會(huì)思考、可協(xié)同全局優(yōu)化、可軟件定義和進(jìn)化的有機(jī)整體。

所有過(guò)往,皆為序章。

如果說(shuō)子系統(tǒng)的智能化和中央?yún)f(xié)同控制讓底盤實(shí)現(xiàn)了脫胎換骨,那么,全面走向線控化,則是底盤為了適配自動(dòng)駕駛時(shí)代做出的終極進(jìn)化。

線控化的最終指向,是完美適配高等級(jí)自動(dòng)駕駛。

用精確的電信號(hào)指令取代傳統(tǒng)的機(jī)械或液壓連接,線控帶來(lái)的不僅是技術(shù)的升級(jí),更是車輛控制權(quán)從人向機(jī)器平穩(wěn)、可靠移交的架構(gòu)性前提。


全面線控化帶來(lái)的三大核心優(yōu)勢(shì),正是自動(dòng)駕駛的剛需。

首先是響應(yīng)的極致化,電信號(hào)傳輸近乎光速,為自動(dòng)駕駛算法爭(zhēng)取了寶貴的決策與控制時(shí)間。

其次是控制的精確化,在線控底盤里,軟件直接定義和控制執(zhí)行末端,消除了機(jī)械系統(tǒng)的間隙、形變和非線性干擾。

最后是安全的冗余化,線控系統(tǒng)天然便于設(shè)計(jì)雙電源、雙通信、雙控制器冗余架構(gòu),當(dāng)一套系統(tǒng)失效時(shí),備份系統(tǒng)可瞬間無(wú)縫接管,滿足了自動(dòng)駕駛ASIL-D的功能安全要求。


針對(duì)制動(dòng)和轉(zhuǎn)向具體來(lái)看。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的制動(dòng)控制需要絕對(duì)的精準(zhǔn)與速度。

傳統(tǒng)液壓制動(dòng)不僅存在液壓力建立和傳遞的物理延遲,而且控制精度有限。

EMB通過(guò)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)制動(dòng)卡鉗,不僅能實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的響應(yīng),更能達(dá)到單個(gè)車輪0.1牛米級(jí)別的精確扭矩控制。

這使得自動(dòng)駕駛車輛能夠?qū)崿F(xiàn)更平滑的跟車、更精準(zhǔn)的定距停車,以及在極端場(chǎng)景下執(zhí)行更復(fù)雜、更穩(wěn)定的車身運(yùn)動(dòng)控制算法。


線控轉(zhuǎn)向消除了傳統(tǒng)機(jī)械或液壓連接導(dǎo)致的物理間隙和延遲,通過(guò)電信號(hào)徹底取代機(jī)械連桿和液壓管路,將指令傳輸延遲壓縮至毫秒甚至微秒級(jí),滿足了自動(dòng)駕駛強(qiáng)實(shí)時(shí)、高精度的底層執(zhí)行要求。

而且,由于徹底解耦了人類駕駛艙與車輪的執(zhí)行機(jī)構(gòu),在自動(dòng)駕駛模式下,方向盤可以保持靜止甚至收起,車輛轉(zhuǎn)向完全通過(guò)電信號(hào)控制,不僅消除了人為誤操作干擾的可能性,同時(shí)使得轉(zhuǎn)向控制可以無(wú)縫融入整車運(yùn)動(dòng)控制的統(tǒng)一算法中,實(shí)現(xiàn)“規(guī)劃-決策-控制”的一體化閉環(huán)。


總之,全面線控化,將底盤從一個(gè)需要人類肌肉和感覺(jué)來(lái)操控的機(jī)械平臺(tái),轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)完全由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、可被軟件精準(zhǔn)定義的數(shù)字執(zhí)行器,讓底盤終于進(jìn)化成為高階自動(dòng)駕駛得以實(shí)現(xiàn)的物理基石。

執(zhí)行末端的智能化、統(tǒng)管全局的中央?yún)f(xié)同控制,讓底盤不再是各自為戰(zhàn)的部件總和,而是進(jìn)化成了一個(gè)能統(tǒng)一調(diào)度、全局優(yōu)化的有機(jī)整體,成為用戶享受駕乘樂(lè)趣的物理根基。

最終,全面的線控化為這場(chǎng)進(jìn)化畫(huà)上了句號(hào),使之成為自動(dòng)駕駛不可或缺的執(zhí)行基石。

這么來(lái)看,底盤能躋身智能汽車“新三大件”,與芯片和操作系統(tǒng)并肩,既非偶然,也不是李斌在玩概念!

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