众所周知,新能源汽车的下半场是智能化,而在智能化如火如荼进行的上半场,我们已然见证了自动驾驶从一开始高度保守的“智能驾驶辅助系统“状态,到越来越多的车企达到了城市级智驾的门槛,更有无人驾驶打车平台“萝卜快跑”现象级的加速壮大,让更多的普罗大众感受到了科技真的在发展,而不只是从业者和爱好者的自嗨。
不过相较于双手可以离开方向盘的自动驾驶,底盘的智能化进程或许没有那么显性,但毕竟,曾经的汽车的三大件中,发动机被电机取代,变速箱加入底盘,底盘的重要性可见一斑。而从今年开始,一个新的词汇也在逐渐生根发芽——智能底盘。
在刚刚过去的半年多里,智己、华为、蔚来等车企先后发布了以“智能/智慧底盘”甚至“智能/智慧数字底盘“命名的底盘技术,今天,这一阵容里又多了一位昊铂。那么到底这样的底盘“智慧”在哪里?“数字”又在哪里呢?
首先,底盘支撑车辆并提供结构强度的基础框架,同时也确实像一个大盘子,它决定了许多关键部件的布置和车辆的整体“摆盘”,汽车的传动系统、悬挂系统、制动系统和转向系统等支持和操控车辆行驶的关键系统都排布于此。
昊铂的底盘整体依托于EEA3.0星灵电子电气架构,集成了更多的计算能力和存储空间,具备处理更多的数据和更复杂的计算任务的能力,网络效率也大幅提升。这就好比4G到5G网络的进阶,这块底盘的传动、悬挂、制动和转向的表现会响应更快、能力更强,这才让整车有了更广阔的发挥空间,也是一切“花活”的基础。
而昊铂智慧数字底盘也实现了“全面线控化”,这意味着关键车辆控制系统都通过电子信号进行智能控制,而不是通过传统的机械或液压连接。电子信号的传送速度是极快的,举个例子,按键手机就是一种机械信号的传达,我们手指按压键盘的物理过程需要被转换成电信号,从而被手机知晓我们的意图;而触屏手机则是以手“通电”的方式,直接产生了电信号,从而“指哪打哪”。
根据官方披露的数据,在全线控状态下的昊铂智慧数字底盘已经可以做到0转向虚位,也就是说方向盘的每一个动作都能立即且准确地转化为车轮的动作,没有任何延迟或空行程,这保证了平滑的操控性和动态调整的灵活性;同时,线控制动建压速度最快可达80ms,刹车踩下去,整车能在仅80ms内有制动反应,为安全性提供基础保障。
悬架方面,昊铂智慧数字底盘的电磁主动悬架可以实现20Hz的控制带宽,这代表着悬架系统可以以每秒20次的频率进行调节和控制。高频次地调节就好像我们看更高帧率的视频,更加流畅、动作更快,结合实时道路状况感知以及车辆的动态,悬架的设置可以得到快速的调整,以优化车辆的操控性和舒适性。20Hz也是目前行业最高控制的带宽。
同时,叫“智慧数字底盘”也是真实有数字的,也就是昊铂的数据采集器和数据库。在车上,40多个用于底盘控制的车载传感器,以及昊铂自主研发的80多个虚拟传感器和高精度车辆数字镜像可以让车一边行驶一边采集实时数据,一边依据百万条道路样本训练的AI模型实现对环境、车辆和驾驶员状态的全向冗余感知,这也尤其是自动驾驶能够进行的关键护航员。
用昊铂底盘研发总监谷玉川的话来说,如果自动驾驶是“大脑”的话,昊铂智慧数字底盘就是“小脑”, 为自动驾驶提供更精准的运动安全边界。
难道以前开车就不安全吗?也不是的,曾经的这个“小脑”角色就是人本身,在缺少智能化加持的状态下,人或许要打起十二分精神,眼观六路、耳听八方,当各类情况出现时,我们能够做的就是打方向盘、踩刹车或是踩油门。若要真在驾驶过程中控制悬架状态,那还真是鞭长莫及。
所以,在智慧数字底盘的加持下,驾驶体验能够得到大幅度提升的是厂家提前预设好了这一颗“小脑”,甚至也会面对极端情况,提前进行演习。比如昊铂的鹰爪系统,其核心的主动稳向功能协调转向、驱动、制动,帮助驾驶员在左右两侧车轮的抓力不同却需要进行加速或者刹车时,保持方向稳定不跑偏。
底盘会根据配置的不同,自动协调更多执行器,比如线控转向、后轮转向等等,来产生主动侧向力,维持方向稳定性。融合更多的车辆信息和安全监控算法,能够帮助车辆在30ms内识别车辆跑偏,并做出纠偏的动作。
当下升级到2.0版本的鹰爪系统,可以横摆角控制在2度以内,将驾驶员的反应时间相应地增加到1.5s来适应、微调方向,化解危机。在昊铂官方的实测中,可以以60km/h的速度,在冰雪路面上完成18m桩距连续变道。
左为关闭鹰爪系统2.0,右为打开鹰爪系统2.0
值得一提是,智慧数字底盘还并不只是为驾驶赋能。尤其是自动驾驶逐渐普及的当下,更多人在车上或许只是当一名乘客,那么乘客的体验当然至关重要。昊铂把底盘的舒适性技术命名为“飞天魔毯”,目的是打造一个既不硬也不软、遇坑不强震、启停不晕车的底盘,既保留了驾乘乐趣,又不至于产生负面感受。
要做到这一点,悬架至关重要。飞天魔毯需要充分发挥悬架中空气弹簧的刚度可调及非线性特性,用不同的刚度去缓解细碎振动,或是直接对抗大的冲击。同时通过精度高达97%的预瞄系统提前感知特殊路面,比如减速带,井盖等,这样就可以更早优化阻尼刚度,保证车在通过时是舒适顺畅的。
滤震其实也并不稀奇,但昊铂的EASi电磁主动悬系统夸张到可以原地跳起到离地150mm的高度,并以高于250mm/s举升速度变换姿态,像跳舞一样。这无疑也是昊铂的秀肌肉之举,有这样灵活的悬架,还怕越野时候不好脱困吗?
最后,昊铂也留了一个绝活——虎式调头。和原地旋转调头不一样的是,虎式调头通过后侧单轮制动建立旋转中心,从而完成一个转弯半径为3.4m的调头,而3.4m大概也就是一个单车道乡间小路的宽度,日常生活中完全够用。
整体来看,昊铂智慧数字底盘依托于对底盘的精细化控制以及本身的高效响应,很实际地解决了日常驾驶过程中的舒适和安全性问题,这是驾驶过程的一种精益求精。智慧数字底盘的逐步普及也意味着科技的高度以及人文的关怀,而且这也是通往自动驾驶时代的必经之路,今天,这条路上又多了一位开拓者。