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比亚迪云辇智能车身控制系统凭什么让中国人骄傲

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云辇系统让中国底盘技术实现直道超车,底盘质感和驾驶乐趣不会被人诟病....

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网易汽车4月12日报道 以往大家都说中国品牌的底盘技术以及调校水平不怎么样,车开起来没有乐趣,舒适性总是差一点。不过以后这说法恐怕要改变,比亚迪正式发布云辇智能车身控制系统,通过三大系统一举攻破国外车企和供应商打造的技术壁垒。究竟云辇系统有什么神奇之处,让我们能够享受底盘的舒适和操控乐趣。

比亚迪为什么要够再次突破

随着新能源汽车的发展,消费者对车辆的需求已经不再只满足续航、静音、加速等,希望得到更高级的驾乘体验和乐趣,其中这就包括舒适和驾驶。

想要满足这些需求,以往都只能够求助于国外的供应商品牌,很多底盘控制技术只是掌握着少数的大供应商和车企中,他们为了市场,为了利益,往往对我们进行妥妥的拿捏。甚至也有各国博弈的原因,让我们的底盘技术的发展处于卡脖子的状态。

对于底盘技术,估计对汽车有所了解的家人们都清楚,奔驰魔术车身底盘的厉害,这套系统早在2007年首次亮相,2013年在奔驰W222的S级上正式发布。它通过激光扫描仪对路面进行扫射,并且结合GPS地理信息,预判去调节悬架的参数,实现魔术般乘坐体验。

正式因为魔术车身主动底盘控制这套系统,让世人看到底盘技术的神奇。其实除了这套系统,还有一台至今让我也觉得非常神奇的系统,BOSE悬架系统,这套系统通过电机替代传统的减振器和弹簧,实现任何路面上实现四平八稳的行驶。

比亚迪董事长兼总裁王传福就说过“比亚迪拥有技术‘鱼池’,里面有各种各样的技术,当市场需要时,我们就捞一条出来”。以技术为王,创新为本的比亚迪,看到这一现象又怎么罢休呢?决定砸钱进行全栈自研底盘控制技术。

新能源时代的电动化和智能化到来,市场就需要这种底盘技术的时候,新能源变革让汽车的架构发生翻天覆地的变化,汽车的零部件不再局限于12伏或24伏,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;另一方面新能源汽车融入了多种感知元件,基于全新的架构设计,可实现整车深度智能融合,使感知维度更加多元。

因此,在这种新能源转变的机遇下,比亚迪打破思路,从以往碎片化的研究转变为全面融合感知、决策、控制、交互等软硬件技术,实际去解决新能源汽车垂直方向控制问题,推出属于中国人真正意义上的智能车身控制系统-云辇。

云辇智能车身控制技术有什么?

大家可能会对云辇不太好理解,甚至不太清楚云辇是什么意思。

云辇这个名字取之于《魏书·崔光传》中的“纵云辇崇凉,御筵安畅”,其中灵感源于中国古代的帝王座驾“辇”。“云”象征着以智能化技术创造更轻盈平稳的驾乘体验。云辇是看作比古代更为高级的车,甚至超越古代皇帝乃至神坐的车。

这不就是比神还要厉害么?

云辇是比亚迪花了5年时间,斥资数十亿元全栈自研打造的智能车身控制系统。云辇系统包括四套系统,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,以及未来可以跳舞的云辇-X。

云辇系统看似简单综合液压、阻尼以及空气的车身控制方式,但实际上这也代表着比亚迪已经掌握着6个自由度的(横向、纵向和垂直的位移和转动)车身控制技术。实现车辆动态的完全控制,垂直方向控制领域的关键性突破,上下车身的解耦控制。云辇系统具有多维感知、精准决策、智能控制、稳定执行等优势,可全面提升用户驾乘体验,为未来全自动驾驶时刻准备。

云辇智能车身控制系统主要由云辇智探架构、云辇智算中心、云辇智控技术、关键零部件构成,可以全方位覆盖家用、运动、行政、越野等不同使用场景。同时云辇也打破传统悬架的物理极限,做到舒适操与操控或者公路跟越野性能同时兼顾。

说了那么多,云辇技术的优势有有哪些呢?云辇系统最主要的优势是智、护、稳、全

智就是高智能,通过云辇智探、智算、智控技术,打造高智能的车身控制系统。

护就是保护安全,通过高度、阻尼、刚度等多项调节功能,实现对人、车的双重安全保护。

稳就是稳驾乘,通过车身横、纵、垂融合控制技术,为用户带来舒适平稳的驾乘体验。

全就是全覆盖,推出气/液/电全系列控制技术,全面覆盖所有乘用车车型,满足家用、商务、运动、休闲、越野等全场景驾乘需求。

云辇-C-最入门的系统

云辇-C是智能阻尼车身控制系统,基于现在减振器电磁阀调节阻尼实现,可以进行无级的自适应调节,跟大家熟悉的CDC的主动电调悬架比较相似,能够有效兼顾车辆的舒适性和操控。

很多车企的主动电调悬架都会采用供应商提供的方案,比如说威巴克、博世、采埃孚、大陆等供应商。而云辇-C采用比亚迪全栈自研技术。自研技术首先不会被供应商掐脖子,影响交互影响用户体验,最重要的是自研主动悬架能够与比亚迪自身优势的电驱和制动部分进行很好的匹配,也就是说自研主动悬架能比供应商方案拥有更融合的匹配,不像以前那样各个系统单独工作。

云辇-C是云辇系统最基础的版本,通过加速度、高度、陀螺仪等信号收集,进行数据运算,然后实现对减振器内部的电磁阀进行控制,从而改变阻尼的无缝切换,兼顾舒适性和操控性。

比亚迪表示,搭载云辇-C的车型在60km/h速度下,隔振率达到96%;100km刹停的俯仰角速度下降36.7%;100km/h双移线的倾角速度下降39.7%。

目前云辇-C已经搭载在比亚迪汉、唐以及腾势参数图片)D9的高端车型上。

云辇-A-高级进阶版

云辇-A是一套智能空气车身控制系统。基于精准感知技术、算法决策,控制空气弹簧的充放气,控制减振器电磁阀等布局进行工作。可以实现车身高度、悬架刚度、减振器阻尼等方面调节,让车身的动态调节达到舒适性、平稳性、支撑性以及通过性的最佳平衡。

云辇-A要比云辇-C复杂一些,主要由,储气罐、电控减振器、空气弹簧、智能侧翼座椅以及一些管路组成。从现场的展示看到,空气弹簧的储气罐位于车辆的尾部,预计会布置在车厢地板下方。整体的尺寸紧凑,对车内的空间影响有限。

云辇-A可以匹配不同车型,悬架行程调节最大可到150mm,调节速度到20毫米/秒,并且可以提供随速度调节模式、迎宾模式、便捷取物模式、高度安全锁定模式等,能够实现通过性与便捷性的高度融合。

云辇-A除了可以对车身高度进行调节外,还可以单独进行阻尼和刚度的无级自适应调节。通过高频小阻尼过滤振动,提升舒适性和平顺性;而运动摸下,以低频大阻尼和高刚度去应对紧急刹停、起步,高度过弯等工况,提升车辆的操控性。

另外,既然有空气储气罐,也就是可以让座椅也实现气囊支撑。智能侧翼座椅与空气弹簧共享气路设计,优化空间利用率,同时侧翼响应时间进一步缩短。比如驾驶在开始跑山攻右弯的时候,云辇智算中心根据车身姿态变化及转向信号,可快速控制智能侧翼座椅,让左侧护翼快速充气,提升座椅的包裹性和支撑性,从而让驾驶员可以获得更好的驾驶姿态,提升安全性。

目前首批搭载云辇-A的车型将会是腾势N7。

云辇-P-越野顶流

云辇-P是与云辇技术量产中最厉害的,是一套智能液压车身控制系统,主要基于精准感知系统、智算系统、控制减振器的进油量,阻尼调节和刚度调节,实现车身的动态调节。云辇-P主要是应用在越野车或SUV车型上。仰望U8将会是首款搭载的车型,接下来全新F品牌的车型也有望搭载云辇-P的技术。

云辇-P主要有液压减振器、多级缓冲储能器、云辇智算中心、四轮联动模块、悬架控制蓄能器、电机模块、连续阻尼控制模块、姿态控制模块、多级刚度控制模块组成。其中通过现场的展具可以看到,液压储能模块直接放在大梁外侧。

云辇-P智能液压车身控制系统,可以让悬架行程调节幅度达到200毫米,既可以实现四轮的同步升降能力,也可以实现单轮的单独升降。同时可以应对最大1米的涉水深度,而且举升能力达到5吨,悬架的刚度支持3级可调。

其中搭载云辇-P系统的仰望U8,越野RTI指数超过600。这个RTI指数是以20度陡坡为标准,车辆行驶在陡坡上的距离直至另一侧车轮悬空,这个距离乘以1000,再除以轴距。RTI600这个数据对于前后硬桥的车不断多,但对于仰望U8前后独立悬架的车型来说,确实很厉害,要知道路虎卫士才只有500出头。

云辇-P刚度调节更加激进,可以实现伤及的刚度调节。日常行驶的状态,可以实现一级的刚度调节,行驶更加舒适;当车辆需要急加速,急减速的时候,触发二级刚度,刚度可瞬时提升200%,进一步提高整车的支撑性,实现更好的操控性能;当车辆遭遇高强度的越野,或者遭遇飞坡跌落的紧急情况下,马上应急触发三级刚度,可以有效减少50%冲击载荷,保证车内人员的安全。

云辇-P还有特色的功能,可以实现四轮联动。这个功能主要应用在极限越野路况,当单侧车轮或对角线悬空时,也是俗称的交叉轴路况,四轮联动的功能可以为悬空的减振器输送额外的油液,进一步拉长悬架行程,让车轮尽可能贴紧地面,保证四轮动力能够有效输出。云辇-P的四轮联动功能可使车辆最大轮差达620mm,堪比硬桥的悬架系统。

另外,云辇-P还支持露营调平的功能。在静止状态下,可以通过单轮高度调节使车身与重力方向失踪保持垂直平衡,实现车内水平状态,不受地形环境的干扰。

云辇-X-神一般的存在

发布会上,比亚迪还给我们带来一个彩蛋,就是云辇-X。现场的仰望U9通过跳跳车的进场,实在让人非常震惊。更加不可思议的是,它还能实现四轮悬空跳跃,要不是眼见为实真的不敢相信。

云辇-X是云辇系统中最高阶的车身控制系统,综合感知层面的双目摄像头、双阀液压减振器、主动防倾杆、空气弹簧、高度传感器、云辇智算中心等。完全就是综合这C\A\P的综合性能,整套系统的感知能力更强。

云辇-X可以实现500毫米/秒的调节速度,最大稳态侧向加速度可以做到1.2g 。拥有如此强大的能力,所以就可以实现如仰望U9展示的,零侧倾、零俯仰、三轮行驶、车辆跳舞与原地起跳等高阶功能。

除了双目摄像头外,未来云辇-X还有激光雷达对路面进行扫描,精度达到3毫米,进一步提升整套系统的综合能力。从目前的资料来看,云辇-X是云辇系统中唯一一款能够实现预判式调节的底盘技术,未来或许能够成为引领底盘技术的新方向。

云辇系统不是瞎子,有眼睛和灵魂

云辇系统把以前被动式的悬架系统重新定义,把被动转变为主动。一套会感知会思考的悬架十分重要。

以往的悬架系统,包括CDC悬架、MRC电磁悬架、甚至空气悬架,这些零部件都比较碎片化。对于中国品牌来说,供应商给什么,只能用什么,完全没有自主控制权,再到车企能调整开发的空间就很少。

而这次云辇系统,是比亚迪全栈自研,所有核心包括数据,系统设计,关键零部件设计、软件策略和算法,乃至生产制造、匹配验证都是由比亚迪内部自己做,毫无疑问极大方便内部系统的高度统一和沟通。

零部件之间能沟通,说明这它们能形成一个闭环的决策,从感知层、到决策层,最后到执行层。像人只有,有眼睛接收信息,再到大脑思考,然后到肢体和嘴巴等进行动作。与目前的自动驾驶非常类似。

云辇系统的感知层主要有5个维度,人、车、路、云以及系统。通过50个传感器采集数据,实现全方位的感知,实时掌握具体的车辆数据和环境变化,直接实现最佳的舒适体验。

其中人的感知就是驾驶行为感知,采集方向盘角度、踏板信号、驾驶员状态等信息,识别驾驶员的意图,预测车辆的运动状态;车的感知就是通过加速度、高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,实时掌握车辆的动态,为决策提供信息支持。

路面的感知页是最为厉害,通过融合单目/双目摄像头,激光雷达等多个路面感知元件,识别车辆前方5-150米范围的路面情况,最识别进度达到3毫米,15米以内的识别度达到99%。由此可以提前获知路面信息,提升悬架的响应能力。

云感知就是通过大数据分析和共享信息比如天气,交通情况,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。

系统的感知主要是针对悬架高度,空气弹簧气压、温度等信息,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。

有了感知的信息,接下来就是对这些信息的处理和判断。

感知层收集到的信息,将会交由云辇智算中心进行处理。比亚迪多年的技术积累,从硬件到软件,从设计、验证到制造,云辇智算中心都实现100%自主开发,可以说得上是车身控制系统的大脑。

云辇智算中心就是将所有数据集成在一个地方,以往的操作是各个分散的小芯片处理。云辇智算中心具有多核高性能处理能力,支持多通讯和信号接口,

云辇智算中心的运算力一点都不低,同时实现IP67的防护,功能安全等级达到ASIL D,EMC性能性能级别达到IV级别。同时,软件架构实现了底层、中间层、操作系统、应用层分层解耦,实现模块化开发。

因此,云辇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,实现更加高级的驾驶体验。

云辇系统不只是就简单的底盘技术,通过打通横-纵-垂深度融合控制及智能驾驶协同,带给车身控制更多无限的可能性,甚至结合自动驾驶辅助系统实现更多高阶的驾驶。

比如当单轮受损或者飞脱的时候,云辇系统可以通过调节悬架高度,自动抬升飞脱车轮的位置悬架高度,让车还能继续跑。同时还可以增加丰富的驾驶模式,原地调头、拖挂模式、拉力模式等等。相当于买了一台车能够获得N种的驾驶体验。幻想一下,是不是觉得很爽呢?

云辇还支持一些创新的功能,比如通过屏幕控制系统,或者通过语言控制系统,甚至还可以通过手机进行远程操控。未来还能够实现OTA升级,进一步拓展功能实现。

安全是首位

看到这里,相信很多家人们会对云辇系统有疑问,这玩意究竟靠不靠谱。

比亚迪从来都把安全放在第一位,比亚迪自主研发验证云辇的技术。针对传感器、智算中心、减振器、空气弹簧、调节阀、泵等零部件,比亚迪自主建立了40+份技术标准,自主搭建了60+零部件台架,共累计进行了3000+项零部件测试。

软件安全方面,比亚迪自主建立了10+份技术标准、20000+个测试用例,自主搭建了10+套HIL台架,经20+轮迭代验证(包括软件单元测试、软件集成测试、软件合格性测试),共累计进行了40万个测试事件,保障了云辇系统软件工作安全、可靠。

系统安全下了不少功夫,比亚迪自主制定了8份系统技术标准,自主搭建了60+个系统台架,共完成了2000+项系统集成测试,包括24通道模拟耐久、高低温四立柱耐久、1/4悬架性能和耐久、举升性能和耐久、机械硬件在环验证MHIL、泥水耐久、NVH、EMC、高温火烧、高空跌落等极端苛刻的耐久试验,保障了系统安全、可靠。

整车安全也不少下功夫,云辇智能车身控制系统实车耐久验证历经超30个月,跨越全国6种温区,覆盖-40℃至85℃温度环境,6000米海拔,满足高温、高寒、高湿、高腐蚀等极端、严苛环境使用,完成超过1000万验证。

比亚迪为了研发云辇系统确实是不留余力,很多设备和标准都是世界首创。要说云辇系统是世界顶流的底盘技术系统,一点都不过分。

总结

如果说DM-i、e平台甚至刀片电池等技术不够惊艳,那么云辇智能车身控制系统就是能够一鸣惊人的技术。云辇系统让中国底盘技术实现弯道超车,底盘质感和驾驶乐趣不会被人诟病。从最入门的云辇-C,到中高级的云辇-A,顶级云辇-P,以及最为神奇的云辇-X,这一切都是比亚迪默默努力所得,也是中国汽车品牌的骄傲。未来云辇系统也会成为比亚迪、仰望、腾势以及即将推出的F品牌最核心的竞争力之一,不仅让迪粉疯狂,而且还能进一步巩固销量宝座的位置。

按照比亚迪的路子,整套的云辇系统很快就会落地,云辇-C已经搭载在汉和唐、腾势高端车型上,云辇-A也会在腾势N7上展现身手,最让人期待的云辇-P最快也在年中的新品牌车型上亮相。究竟云辇智能车身控制系统的表现怎么样?我们等着瞧吧。

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