【 】在总部六角大楼的专利墙的中间位置,有几个字非常醒目:“技术为王,创新为本”,这也是比亚迪多年来一直坚持的方向。远的不说,就近年来诸如DM-i超级混动、刀片电池、CTB电池车身一体化、易四方技术平台等,一项又一项技术的发布,就如同比亚迪品牌的销量一样,不断刷新我们对比亚迪的认知。这一次,比亚迪又带来一项黑科技:「云辇」智能车身控制系统。
这套被王传福称为“会主动思考”的新能源专属智能车身控制系统,全面融合感知、决策、控制、交互等软硬件技术,可以说是比亚迪的又一个“王炸”。这套系统到底有哪些过人之处?我们接着往下看。
为什么这套系统取名「云辇」?开始之前还是先简单解读一下“云辇”名称的由来。记得当时公布名字的时候,官方担心“辇(niǎn)”这个字大家不会读,特意在宣传海报上标注了拼音。那为什么会用一个“生僻字”?其实比亚迪一直有一颗弘扬中国文化的心,比如车系的命名、仰望品牌的logo等都有体现。
这次“云辇”同样来自中国传统文化。云辇,出自魏书,“辇”在古代被誉为顶级的出行载具,可以理解与豪华相关。云可以联想到智能云、云存储等,与科技相关。云辇 LOGO 设计也很特别,用颜色勾勒出上平坦中间起伏的姿态,寓意“无论道路如何崎岖不平,只要搭载比亚迪云辇系统,人在车上都能稳如泰山。”,有点意思。
什么是“会主动思考”的智能车身控制系统?以往在垂直方向控制技术(主要是底盘悬架)的研究,相对比较碎片化,比如,基本是从供应采购,那硬件制造、系统集成、匹配验证基本都是别人来主导,核心技术并没有掌握在自己手中,这样给我们研究的空间就少了,想要按照自己的想法做大幅调整是很难的。
随着电动化和智能化的发展,一方面,全新的架构设计有着更多样的感知件,这一点在自动驾驶方面就很好体现;另一方面电动化带来了整车架构的变革,车辆控制由机械控制向电信号控制转变,精度、效率大幅提升。那融合感知、决策、控制、交互等软硬件技术的一套车身控制系统,就能带来更多的想象空间,这就是云辇智能车身控制系统。
你可以简单理解为,它是一种软硬件结合的主动底盘控制技术,而且从系统设计、关键零部件设计、软件及策略算法开发、匹配验证等方面实现了全栈自研,这点个人认为是很了不起的。
之所以说“会主动思考”,是因为它有了感知层,有决策层,也有执行层,就像人有了眼睛,大脑和肢体,整套系统的逻辑其实不难理解,和现在的自动驾驶系统相似。下面就从几个层面来做一下延展,看看这套系统的特别之处在哪里。
感知层首先是感知层,系统包含了驾驶行为、车身、路面、云数据、系统五大维度,通过50+个传感器实现全方位感知,使车辆实时掌握环境变化。
驾驶行为感知,通过获取方向盘转角、制动/加速踏板等信号,识别驾驶员意图,预测整车运动状态,实现多系统联动控制。
车身感知,通过加速度、传感器及惯性测量单元等,进行实时信号采集,监测车身三向六自由度的变化,为车身精准控制提供信息支持。
路面感知,预瞄系统深度融合单/双目摄像头、激光雷达等多个路面感知元件,识别车辆前方5-150m范围内的路面特征及高程曲线,识别精度高达±3mm,15m内识别精度达99%以上,可实现路面特征识别、全地形监测等功能。
云数据感知,共享路面信息,并通过大数据分析能力,深度学习不同工况下车身控制策略,不断优化算法,提升驾驶体验。
系统感知,通过压力、温度等传感单元,实时监测系统工作状态,提升系统可靠性,有力保障高强度、极端环境稳定运行。
决策层决策层,也就是云辇智算中心,凭借比亚迪深度的智能融合技术,智算中心可调取车辆感知层信号数据,通过行云算法,可对路面状态、车身姿态、车轮载荷等信息进行高速运算,实时输出最佳控制策略。
这些都比较好理解,那接下来的执行层,就是云辇车身控制技术,包括高度、刚度、阻尼、主动力控制技术,含云辇-C智能阻尼车身控制系统、云辇-A智能空气车身控制系统、云辇-P智能液压车身控制系统、云辇-X 全主动式车身控制系统。下面我们一个一个展开:
云辇-C:智能阻尼车身控制系统这套系统主要是通过控制减振器电磁阀调节阻尼,从而实现阻尼的无级自适应调节。首先硬件层面,这套系统由加速度传感器、悬架高度传感器、电控减振器以及智算中心组成。
工作逻辑其实也比较好理解,系统通过加速度传感器、悬架高度传感器等硬件去感知车身的实际状态,进而通过智算中心微秒级的速度运算,可以实现减振器阻尼快速调节,来满足用户在不同场景下的需求。
举个例子,当车辆经过颠簸路面时,采用高频小阻尼的舒适性控制策略,使底盘变“软”,可有效缓冲路面激励输入,快速抑制车身的垂直方向运动。官方表示,在60km/h通过连续振动路面工况下,云辇-C可以帮助整车达成96%的隔振率。
当车辆处于快速过弯、加速、制动时,采用低频大阻尼的操控性控制策略,使底盘变“硬”,提供更大支撑力,抑制车身侧倾、俯仰,保证车辆操控稳定性。同样,在时速100km/h的双移线工况下,云辇-C帮助整车侧倾角速度降低39.7%。
这套系统结构并不复杂,算是比较入门级的系统。大家比较熟悉的、、 D9 等车型搭载的就是云辇 -C 智能阻尼车身控制系统。
云辇-A:智能空气车身控制系统硬件层面,除感应原件外,执行层面也多了空气悬架,那这套系统除了可以调节阻尼外,还可以对悬架的刚度、高度进行调节,可以满足更多的用车场景。
比如悬架高度调节,根据不同车型类别适配,悬架调节可达150mm,可以提供随速调节模式、迎宾模式、便捷取物模式、高度安全锁定等多种功能模式。
刚度调节,可以在行驶过程中的特点需求提供不同的刚度方案,比如车辆加速、制动时、甚至高速转向的时候,可以自动调节悬架刚度,有效抑制加速抬头、刹车点头以及转弯侧倾的情况。
比较有意思的一个功能是,座椅侧翼也可以进行主动调节。这个座椅与空气悬架是共享气路设计,气量智能随速分配,而且响应速度快。比如车辆高速过弯时,系统车身姿态变化及转向信号,可以控制座椅的侧翼充气,这样能实现腰部支撑自适应调节,可以始终保持良好驾乘姿态。
即将上市的 N7 是云辇 - A 的首次搭载的车型,具体表现值得期待。不过从目前得到的消息来看,腾势 N7 采用的是单腔空悬,而云辇-A 系列未来也会有双腔以及多腔空悬。
云辇-P:智能液压车身控制系统这套系统更为复杂,除了智算中心和前后减震器外,也多了不少控制模块,比如连续阻尼控制模块、多级刚度控制模块、姿态控制模块、四轮联动模块、悬架电机泵模块、悬架控制蓄能器、多级缓冲蓄能器等,集机械、液压、电控三项核心技术于一体的车身控制系统。
同样具备高度调节、刚度调节、阻尼调节的功能,不同的是基于液压控制的特点,实现的强度更大,应付更复杂的越野环境。比如悬架调节行程可达200mm,既可实现四轮同步升降能力,也可实现单轮独立升降,系统举升力高达5吨。
另外在刚度调节方面,可实现三级刚度调节。在极端条件下,比如当车辆在高强度越野遭遇飞坡跌落等紧急情况时,可应急触发三级刚度,有效减少50%的冲击载荷。
值得一提的是,云辇-P还能实现两个独特的功能,即四轮联动和露营调平。
第一个是四轮联动,当车辆出现高难度的路况时,四轮联动功能可为悬空轮减振器输送油液,拉长悬架行程,提高车轮贴地性与整车平衡感,保证四轮动力有效输出。这个功能可使车辆最大轮差达620mm,整车的循迹指数RTI值达600以上。
第二个是露营调平。在静止状态下,可通过单轮高度调节,使车身与重力方向的平面始终保持垂直,从而实现车内的水平,这样在野外露营时不用特意找太平坦的地面了。
云辇-P智能液压车身控制系统将会搭载在(|)、F品牌旗下的车型,相信很快就能体验到了。
云辇 -X:全主动式车身控制系统这套系统就是最高阶的车身控制系统,也将搭载在更高级的车型上,比如仰望U9。硬件层面由前向双目摄像头、双阀减振器、主动式、空气、高度传感器、云辇智算中心等部分组成。在感知层面,除了双目摄像头,云辇-X未来还会采用激光雷达来更精确地识别路面状态(正如开头所提到的,识别精度高达±3mm),看得更清也更远,进而提升整套系统的感知能力。
这套系统具有全主动控制的能力,据官方资料来看,可以实现最大调节速率可以达到 500mm/s、最大稳态侧向加速度可以做到 1.2g 、实现零侧倾和零俯仰的平稳行驶效果。这样就可以带来很多创新的功能,比如我们在发布会现场看到的仰望U9那样,可以跳舞(甚至可以原地起跳),甚至在单侧前轮脱落的情况下,还可以继续行驶,确实很惊艳。
总结:可以看到,云辇智能车身控制系统是比亚迪对垂向控制系统的一个技术矩阵,从入门的云辇-C,到进阶的云辇-A、云辇-P,再到高阶的云辇-X,适配不同类型的车型,满足不同人群的需求,这是比亚迪扔下的又一颗重磅炸弹。
主动式悬架控制技术领域,高度调节、刚度调节、阻尼调节,单个功能来看,你可能会觉得这技术并不“新鲜”,很多主动式悬架也会有对应的功能。但是,比亚迪这整套系统技术是全栈自研的,摆脱一直以来中国品牌对零部件供应商的依赖,实现核心技术的独立自主,这才是最了不起的地方。而且赋予了感知层与决策层,“会思考”的车身控制系统会带来更多全新的玩法与体验。
可以预见,比亚迪云辇智能车身控制系统将会为腾势、F品牌、仰望的高端品牌赋能,成为这些品牌车型的又一个核心竞争力。按照比亚迪一贯的做法,这些进阶/高阶的云辇技术很快就会落地量产,届时会给我们带怎样的体验?(图/文/摄: 陈启贞)