AI化还是线控化,底盘如何智能化?
底盘,或许是中国品牌需要攻破传统车企的最后技术领地。智能电动汽车时代的底盘,应该是什么样子?
是智能化?还是电动化?抑或是其他趋势,这是一个值得思考的系统性问题,尤其是在AI技术与智能电动汽车交汇的当下。
传统印象中的汽车底盘,是一个自买车之后不会再有更新的配置,或许3万公里换一个刹车盘、刹车片,或者5-8万公里更新一下悬架衬套、轮胎等,已经是底盘最大的“更新”。
随着电子化的普及,底盘开启“半智能”时代,尤其是“单机”智能时代——以BBA的智能空悬为代表,融合摄像头等主动感知系统扫描识别路况,主动调整悬架舒适度,带来车身平稳感受,提升动态感知质量。但是,这样的高端技术也只在旗舰车型上搭载。
智能电动汽车时代,随着整车算力、传感器的叠加,智能座舱、智能驾驶近些年已经成为众所周知的“双智”策略。底盘如何搭上智能化、AI化的快车,并且通过智能化实现底盘功能平权,是一个亟待解决的问题。
跨域融合,已经成为一股不可逆转的技术趋势,也是底盘智能化、AI化的重要通路。简单来讲,跨域融合就是让成熟的智能驾驶、智能座舱赋能整车底盘。
2024年以来,行业出现了两种智能底盘的实践方式。
一是通过智能驾驶的感知硬件,在原有的摄像头的基础上,通过激光雷达收集更多的路面信息。
比如比亚迪云辇系统能借助车身感知传感器——激光雷达、摄像头实时感知路面颠簸,在多融合智能控制系统的协调下,让悬架自适应调节,实现了智能驾驶和智能底盘域部分跨域智能。
再比如华为途灵平台,其路面预瞄RSS系统与华为ADS智驾感知系统的摄像头和激光雷达进行深度融合,可提前150米识别路面颠簸,提前调节减振器阻尼,应对各种路面状况。
华为途灵平台本身具备AI算法,其智能车辆状态感知、动态自适应扭矩系统,以及智能车身协同控制系统,能配合进行车身协同控制,但与比亚迪云辇系统相同的是,途灵平台只在智能驾驶和智能底盘域实现了部分跨域智能,依旧是单机智能范畴。
这样的解决方案好处是成熟可用,劣势则是受天气等方面的影响比较大。
二是借助智能驾驶的“记忆模式”,单车可以收集路面信息上传到云端,形成所有车型都可以使用的云端图层,当每台车经过这个路线的时候,就能自动提前调整相应的悬架高度和硬度。
比如,特斯拉在2024年9月于美国公开了一项名为“车辆悬架控制系统”的专利,该项专利基于悬架传感器获取的路面信息上传至云端,以GPS位置信息构建路面粗糙度图层,并下放给装备智能空气悬架系统(空簧+CDC悬架)的Model S ( 参数 | 询价 | 图片 ) 和X车型。
对此,国内新势力则更为主动。
蔚来就推出了4D全域舒适领航功能,打通了智能底盘域、智能座舱域与智能驾驶域。以行业首创的众包地图应用,结合云端路面信息数据和用户数据,实现AI智能学习进化,能够前馈主动调节悬架,应对包括连续坑洼、大小起伏、桥接抛跳等颠簸路况,带来车辆4D(车辆XYZ横、竖、纵三轴以及时间)维度的舒适体验,进阶成为AI智能底盘。
与蔚来相似的是,小鹏也推出AI底盘,其利用了车辆传感器与云端AI技术,当判断车辆经过颠簸点,便立即上传相关信息至云端,云端形成全新的颠簸图层,使得车辆能够更早发现前方的颠簸和坑洼路段,实现运动模式冲击力下降15%,俯仰控制上升20%等。
总的来看,随着智能电动汽车硬件的提升,整车体验也在持续进阶,深入到更为精细的底盘领域,两种路线也将殊途同归:智能驾驶的感知和算力,可以充分赋能底盘的感知和执行,并且借助云端AI模型,实现更为主动、更为个性化的乘坐体验。
上文中的智能底盘是L3阶段前,智能驾驶赋能底盘的典型路径,但是面向L4阶段,智能驾驶如何与底盘实现更为贴切的耦合呢?
线控底盘,或许是自动驾驶时代的基石。
线控底盘技术,顾名思义就是通过电子信号取代传统的机械连接和液压系统,实现对车辆底盘核心系统的控制。其核心在于将驾驶员的操作(如转向、制动、加速等)转换为电子信号,由控制器处理并传递至各执行器,以实现更高精度和响应速度的车辆控制。
事实上,线控技术其实早已应用到航空技术当中,只需将操纵指令信号传给飞控计算机,飞控计算机根据信号运算,指令控制各操纵面(方向舵,升降舵,副翼)按需偏转,从而实现飞行时对飞机的控制,不再需要传统的液压钢索。飞行员更加轻松,飞机也可以减轻自身的重量。
线控底盘技术的核心在于通过电子信号控制车辆的关键部件,包括线控制动、线控转向、线控驱动和线控悬架。
当下大部分车辆的油门已经实现了机械解耦,不再通过机械传递部件进行驱动,线控驱动已经非常成熟。此外,空悬、CDC等刚度、阻尼可调的悬架都属于线控悬架,此项技术也已被充分应用。而多数车型车型则使用电子液压制动,也已经催熟了线控制动领域。
目前来看,亟待解决的只有线控转向技术。
2013年,英菲尼迪在Q50L车型上首次搭载线控转向技术,但仍然保留了机械转向结构,且上市不到两年就因线控转向系统存在安全隐患而进行大规模召回,后续车型也取消了该技术。此外,捷太格特曾在丰田bZ4X和雷克萨斯RZ两款车型尝试线控转向系统的上车测试,不过最终都没有实现真正量产交付。
最大的难点在于需要解决安全冗余,因为转向跟驱动、制动等模块不同,需要更为精确、低延迟的控制。
宁德时代智能科技执行总裁胡国亮曾表示,假如我希望能够自动驾驶,这时纵横垂如果分立控制,真正L2到L3这个门槛基本上迈不过去,当然有自动驾驶域的问题,但核心问题是L3以上一定要有冗余,一定要有全冗余,而冗余是有代价的。
2024年11月,蔚来ET9获得中国工信部生产许可,是中国首个获得工信部许可的线控转向量产车型。官方信息显示,蔚来ET9线控转向系统拥有“双重供电、双重通信、双重硬件、双重软件”的全冗余设计。
从全世界范围看,目前搭载真正意义上线控转向系统的量产车型,仅有特斯拉Cybertruck和蔚来ET9两款。
面向高阶智能驾驶来定义整车设计,或许将是未来数年车企下一代平台的发展方向。底盘从一个被动调节的域,已经成为承托整车体验的核心部件。
补充一点,多家创业公司押注的滑板底盘,也都采用了线控底盘,将传统的汽车开发从“整车一体式”升级为“上下分体式”,高度集成智能电动车的核心能力,包含三电、悬架、制动、转向、智驾及热管理等。
可见,智能电动汽车的底盘发展,已经从被动转为主动,从单机智能转为群体智能,并且将深度绑定高阶智能驾驶。AI化、解耦、重构是其中的核心。
2024年,是AI智能底盘的元年,或许是线控底盘发展的元年。