用AI控制底盤(pán)，華為在下一盤(pán)什么大棋？

文｜劉俊宏

編｜王一粟

“線控底盤(pán)是高級(jí)自動(dòng)駕駛的必然需求，毫無(wú)疑問(wèn)將是未來(lái)汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)發(fā)展的主導(dǎo)方向?！?/p>

中汽創(chuàng)智首席技術(shù)官周劍光在2023中國(guó)汽車(chē)供應(yīng)鏈大會(huì)上，一語(yǔ)揭開(kāi)了智能底盤(pán)的重要性。線控底盤(pán)，作為汽車(chē)智能底盤(pán)發(fā)展的必經(jīng)之路，是對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)底盤(pán)的電子化改造。在電信號(hào)替代傳統(tǒng)底盤(pán)的機(jī)械信號(hào)后，汽車(chē)的操控可以實(shí)現(xiàn)“人機(jī)解耦”。

而當(dāng)前，底盤(pán)已經(jīng)在從電子化向智能化的方向發(fā)展。在汽車(chē)傳感器、智控集群、算力芯片對(duì)汽車(chē)懸架、電機(jī)等底盤(pán)配置的精細(xì)控制下，智能底盤(pán)支撐的智能駕控，是繼智能駕駛、智能座艙之后，智能汽車(chē)爭(zhēng)奪的第三大技術(shù)板塊。

“智能底盤(pán)，才是真正能直接改變駕駛體驗(yàn)的板塊?！?/strong>智界S7產(chǎn)品總監(jiān)劉迪卿認(rèn)為。

以智界S7上搭載的華為途靈智能底盤(pán)（下簡(jiǎn)稱途靈底盤(pán)）為例，其CDC（可變阻尼減震器）可做到每秒1000次路面感知、100次阻尼調(diào)節(jié)，最大可減少近60%的沖擊力。其空氣懸架可以根據(jù)車(chē)速和不同駕駛工況，自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)身的高度和姿態(tài)。

如此一來(lái)，駕駛汽車(chē)就像在駕馭一匹“通人性的老馬”，駕駛員只需控制速度和方向，其他的顛簸、避障、過(guò)彎等細(xì)節(jié)，汽車(chē)都能自行處理。余承東在智界S7發(fā)布會(huì)上，介紹智能底盤(pán)在軟件定義汽車(chē)的年代，途靈底盤(pán)放大了華為本來(lái)就擅長(zhǎng)的智能感知和智能控制的優(yōu)勢(shì)，讓智能汽車(chē)能夠提供與燃油車(chē)不同的操控性、舒適性、制動(dòng)、安全等的駕乘體驗(yàn)。

在汽車(chē)智能化正式被消費(fèi)者認(rèn)可價(jià)值的2023年，智能底盤(pán)所提供的體驗(yàn)，也進(jìn)一步放大了智能汽車(chē)的性價(jià)比。另一邊，同樣嗅到智能底盤(pán)新風(fēng)口的玩家們，也在加緊布局。例如比亞迪早先推出的云輦，寧德時(shí)代即將推出的智能滑板底盤(pán)，小米集團(tuán)、北汽產(chǎn)投、蔚來(lái)資本等在2023年也分別投資多家汽車(chē)智能底盤(pán)相關(guān)公司。

汽車(chē)巨頭們的押注，讓汽車(chē)智能底盤(pán)“搖身一變”成為繼智駕、智倉(cāng)后，全新的汽車(chē)智能化“兵家必爭(zhēng)之地”。

不顛、不晃，30萬(wàn)做到百萬(wàn)級(jí)的駕乘體驗(yàn)？

還記得，二十年前乘坐旅游大巴，通過(guò)一條充滿急轉(zhuǎn)彎和坑洼土路的那個(gè)下午。在導(dǎo)游讓大家稍微忍耐下這“特色按摩路”的幾分鐘后，幾乎整輛大巴的乘客都開(kāi)始暈車(chē)。

如果汽車(chē)乘坐時(shí)可以“不顛、不晃”，就好了。

為了實(shí)現(xiàn)“不顛、不晃”的目標(biāo)，過(guò)往的車(chē)企們通常在底盤(pán)上下功夫。例如奔馳在奔馳E級(jí)上采用了空氣懸架+可調(diào)節(jié)阻尼的減震器來(lái)增強(qiáng)減震效果。在奔馳S級(jí)上還搭載了能夠檢測(cè)前方路況并提前調(diào)整懸架“軟硬”的主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)了減少汽車(chē)縱向振動(dòng)的效果。而在減小橫向的“晃動(dòng)”感知上，寶馬在X5、X6上引入扭矩矢量分配，讓汽車(chē)轉(zhuǎn)向在差速器的基礎(chǔ)上更合理地分配動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎更穩(wěn)的效果。

奔馳、寶馬的方案，在過(guò)往的燃油車(chē)時(shí)代獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。但如今，再看過(guò)去的王者，動(dòng)輒大幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)的產(chǎn)品售價(jià)，傳感器更依賴被動(dòng)感知的適配策略，多少不太適應(yīng)當(dāng)前內(nèi)卷的中國(guó)智能車(chē)市場(chǎng)。

如今，汽車(chē)乘坐體驗(yàn)實(shí)現(xiàn)奔馳、寶馬同樣的效果，華為在智界S7上已經(jīng)把產(chǎn)品售價(jià)打到了30萬(wàn)元以內(nèi)。而這得益于，“軟件定義底盤(pán)”的能力——途靈底盤(pán)的多模態(tài)感知和多域協(xié)同控制。首先是整體硬件配置層面，華為在途靈底盤(pán)上搭載了DriveONE 800V碳化硅高壓動(dòng)力平臺(tái)，采用前雙叉臂后五連桿獨(dú)立懸架的設(shè)計(jì)，配合橫向穩(wěn)定桿，配備CDC可變阻尼減振器和空氣懸架。

拆解途靈底盤(pán)的硬件構(gòu)成，其中，動(dòng)力平臺(tái)主要時(shí)提供動(dòng)力的電機(jī)和高效的充放電平臺(tái)。前雙叉臂后五連桿獨(dú)立懸架，主要是在利用前虛擬主銷(xiāo)雙叉臂的側(cè)傾少、沖擊小、穩(wěn)定性高的效果，提升底盤(pán)的抗擾動(dòng)能力。再結(jié)合后置的五連桿獨(dú)立懸架，兼顧舒適性和操控性。

在減少汽車(chē)縱向振動(dòng)的部分，途靈底盤(pán)搭建了CDC+空懸自適應(yīng)汽車(chē)工況的能力。在接入傳感器，最高實(shí)現(xiàn)每秒1000次路面感知下，CDC控制閥可以根據(jù)路面的感知結(jié)果進(jìn)行每秒多達(dá)百次的精細(xì)阻尼調(diào)節(jié)控制。同時(shí)，在CDC的配合下，空氣懸架同樣能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)身的高度和姿態(tài)。綜合下來(lái)，CDC減震器最大可以減少約60%的沖擊力。

另一邊，在減少汽車(chē)橫向“晃動(dòng)”的部分，途靈底盤(pán)優(yōu)化了之前業(yè)內(nèi)的TVC（Torque Vector Control 扭矩矢量控制）方案。TVC的原理是汽車(chē)自主每秒100次掃描路面后，會(huì)自動(dòng)判斷汽車(chē)過(guò)彎時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足的情況。隨后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，通過(guò)控制差速器齒輪將引擎動(dòng)力重新分配到驅(qū)動(dòng)輪上，并在過(guò)彎過(guò)程中根據(jù)實(shí)際觀測(cè)數(shù)值不斷調(diào)整具體動(dòng)力輸出，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)過(guò)彎更平穩(wěn)，乘客減少身體晃動(dòng)。在途靈底盤(pán)的優(yōu)化后，原本TVC的“預(yù)估計(jì)算、動(dòng)力分配、邊跑邊調(diào)”的“三步走”，增加了更精準(zhǔn)的判斷能力。通過(guò)“運(yùn)動(dòng)+”模式的控制圖可以看到，途靈底盤(pán)顯示添加了彎道檢測(cè)模塊，實(shí)時(shí)識(shí)別當(dāng)前彎道更精準(zhǔn)的幾何特征。以更精準(zhǔn)的彎道建模，應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)中形狀遠(yuǎn)比測(cè)試場(chǎng)地復(fù)雜的實(shí)際路況。另一邊，途靈底盤(pán)將汽車(chē)入彎和出彎兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行區(qū)分，更細(xì)致地控制動(dòng)力分配來(lái)實(shí)現(xiàn)推頭入彎或甩尾出彎。

換句話說(shuō)，在途靈底盤(pán)優(yōu)化后的TVC中，汽車(chē)橫向晃動(dòng)控制可以更加精細(xì)化。從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)在測(cè)試場(chǎng)地情況下多提升2-7個(gè)百分點(diǎn)的成績(jī)。汽車(chē)乘坐晃動(dòng)體驗(yàn)（橫縱向加速度）優(yōu)于 Taycan 4S和Model S。

從最終的實(shí)現(xiàn)效果來(lái)看，途靈底盤(pán)在結(jié)合并運(yùn)算了更多更復(fù)雜的傳感器數(shù)據(jù)后，實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)“不顛、不晃”的乘坐體驗(yàn)優(yōu)化。

不過(guò)，途靈底盤(pán)的相對(duì)于傳統(tǒng)汽車(chē)底盤(pán)的智能化改造，并不僅限于傳感器和車(chē)載算力的提升。來(lái)自綜合汽車(chē)智倉(cāng)、智駕、智控的多模態(tài)感知和控制能力才是途靈底盤(pán)真正的“威力”。

定義智能底盤(pán)，硬件是基礎(chǔ)、AI是上限

“算法是最重要的?！?/strong>劉迪卿強(qiáng)調(diào)。

正如一個(gè)好的手機(jī)系統(tǒng)，能夠合理地感知并控制調(diào)配軟硬件的能力，將手機(jī)的操控體驗(yàn)最大化地釋放。

智能汽車(chē)，同樣也需要智能底盤(pán)的感知和精細(xì)控制能力，來(lái)將汽車(chē)硬件、動(dòng)力、傳感器、智駕等功能結(jié)合并發(fā)揮到極致。首先是在汽車(chē)感知層面，途靈底盤(pán)引入了MFSS（多模態(tài)融合感知系統(tǒng)）來(lái)為汽車(chē)回答“我是誰(shuí)”和“我要干什么”的問(wèn)題。

在汽車(chē)狀態(tài)感知（iVSE）中，其原理是通過(guò)車(chē)載的多組內(nèi)部傳感器相互作用，先得到大致汽車(chē)當(dāng)前狀態(tài)的預(yù)估。接下來(lái)，汽車(chē)在結(jié)合外部傳感器采集的道路信息后，從而完整判斷當(dāng)下汽車(chē)的“置身處地”，最后再對(duì)汽車(chē)進(jìn)行車(chē)輛控制。

另一邊，在汽車(chē)路面預(yù)瞄（RSS）中，汽車(chē)通過(guò)智駕感知系統(tǒng)的攝像頭（或激光雷達(dá)）提前識(shí)別路面信息。從而根據(jù)路面的不同狀態(tài)（路面材質(zhì)、摩擦力、粗糙度等）提前對(duì)CDC進(jìn)行調(diào)節(jié)。從而，比以前的被動(dòng)式檢測(cè)方案做到“先知先控”。

而iVSE和RSS疊加之后的效果，正如劉迪卿所展示的“車(chē)輛狀態(tài)和道路，實(shí)際上是為下一秒的行動(dòng)做鋪墊”。例如，當(dāng)車(chē)輛通過(guò)四輪轉(zhuǎn)速、方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、橫擺角速度等值進(jìn)行計(jì)算，得出汽車(chē)當(dāng)前正在通過(guò)顛簸路段的狀態(tài)預(yù)估。接下來(lái)，汽車(chē)通過(guò)攝像頭、激光雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前路面是正在直行下坡通過(guò)連續(xù)減速帶路段。那么汽車(chē)在MFSS的多模態(tài)感知下，汽車(chē)可以自動(dòng)調(diào)整電機(jī)降低轉(zhuǎn)速、CDC按照前方即將通的到減速帶有節(jié)律地調(diào)“軟”。也正是基于MFSS對(duì)汽車(chē)“即時(shí)測(cè)量，即時(shí)精細(xì)控制”的能力，途靈底盤(pán)才能實(shí)現(xiàn)被余承東稱之為“越開(kāi)越好開(kāi)”的HUAWEI DATS 3.0動(dòng)態(tài)自適應(yīng)扭矩系統(tǒng)（下簡(jiǎn)稱DATS）。

DATS的引入，主要是為了解決新能源汽車(chē)動(dòng)力響應(yīng)和人體感知之間的差異。例如還不太熟悉新能源汽車(chē)動(dòng)力特點(diǎn)的司機(jī)駕駛時(shí)，汽車(chē)在動(dòng)力系統(tǒng)的“即踩即給油，不踩馬上動(dòng)力回收”下，駕駛體驗(yàn)“充滿卡頓”。

途靈底盤(pán)的解決方案是在傳統(tǒng)新能源汽車(chē)在ESP（電子車(chē)身穩(wěn)定系統(tǒng)）-VCU（整車(chē)控制器）-MCU（汽車(chē)控制單元）-電機(jī)-車(chē)輪的單向控制下，添加了一條電機(jī)與MCU雙向通信通道。如此一來(lái)，MCU可以“自助”評(píng)估并調(diào)整電機(jī)輸出的扭矩符合預(yù)期。而不再需要每次等待駕駛員操控意圖的VCU和ESP從上至下“發(fā)號(hào)施令”。從而將電機(jī)扭矩響應(yīng)時(shí)延從100ms大幅降至4ms，進(jìn)而可以對(duì)電機(jī)輸出扭矩的精細(xì)控制。具體應(yīng)用，除了降低汽車(chē)轉(zhuǎn)彎?rùn)M向的晃動(dòng)外的TVC外，還能應(yīng)用于汽車(chē)電子防滑控制（eASC）和與液壓制動(dòng)協(xié)同的協(xié)同拖曳扭矩控制技術(shù)（CDTC）中。從而減少輪胎打滑和剎車(chē)力道不均的現(xiàn)象，提高汽車(chē)在極端路況行駛的安全性。

在最后，基于MFSS和DATS功能，途靈底盤(pán)通過(guò)xMotion智能車(chē)身協(xié)同控制系統(tǒng)（下簡(jiǎn)稱xMotion）徹底杜絕了電動(dòng)汽車(chē)在電機(jī)響應(yīng)和動(dòng)能回收下的“行車(chē)抖動(dòng)問(wèn)題”。

在具體功能上，xMotion分為自適應(yīng)減振控制（ADC）和智能舒適制動(dòng)（ICB）兩項(xiàng)。其原理還是在MFSS的數(shù)據(jù)融合感知下，對(duì)汽車(chē)顛簸和啟停時(shí)的懸架（或CDC）和電機(jī)精細(xì)控制，從而減少在行駛及制動(dòng)過(guò)程中的顛簸和沖擊感。

總體來(lái)看，智能底盤(pán)的核心架構(gòu)是以智能汽車(chē)對(duì)內(nèi)外部狀態(tài)的“全知全能”為基礎(chǔ)的精細(xì)控制。

而當(dāng)汽車(chē)足夠了解“自己”之后，車(chē)載算力才能針對(duì)性地依照算法提供更好的乘坐體驗(yàn)、主動(dòng)安全和可操控性。智能汽車(chē)也能順著不斷優(yōu)化算法的路徑，持續(xù)地OTA升級(jí)，最終達(dá)到越開(kāi)越好開(kāi)的效果。

正如劉迪卿所規(guī)劃的，“就像手機(jī)一樣，快速迭代產(chǎn)品的能力。讓消費(fèi)者每個(gè)月都期待有OTA新功能，并使之成為全新的銷(xiāo)售獲客核心要素”。

來(lái)自智能汽車(chē)在智能化、安全、操控、乘坐體驗(yàn)的全方位加分，自然也讓智能底盤(pán)成為了整個(gè)汽車(chē)行業(yè)都在盯的“香餑餑”。

通過(guò)已經(jīng)“在路上”的玩家表現(xiàn)可以看出，汽車(chē)智能底盤(pán)在除了電子化改造傳統(tǒng)配件之外，還在嘗試解鎖智能底盤(pán)對(duì)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)更充分的控制。

通過(guò)已經(jīng)“在路上”的玩家表現(xiàn)可以看出，汽車(chē)智能底盤(pán)在除了電子化改造傳統(tǒng)配件之外，還在嘗試解鎖智能底盤(pán)對(duì)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)更充分的控制。蔚來(lái)在ES6上，就采用了ICC底盤(pán)域控制器，集成了調(diào)節(jié)CDC、空懸、冗余控制等功能。比亞迪在4月發(fā)布的云輦上，也強(qiáng)調(diào)了在底盤(pán)結(jié)構(gòu)件上搭配感知、決策和執(zhí)行的分層。甚至在發(fā)布會(huì)上，比亞迪還表演了一波智能底盤(pán)控制汽車(chē)跳起來(lái)的操作，展示了汽車(chē)智能底盤(pán)已經(jīng)能夠獲取汽車(chē)的完整操控能力。

而巧合的是，智能底盤(pán)在結(jié)合汽車(chē)感知、決策、執(zhí)行后，由精細(xì)控制帶來(lái)的高精度、快響應(yīng)、安全穩(wěn)定的執(zhí)行系統(tǒng)也正是自動(dòng)駕駛實(shí)現(xiàn)的必要條件。

如今，伴隨著我國(guó)自動(dòng)駕駛在政策層面的規(guī)范，比亞迪云輦率先炫技，華為的圖靈智能底盤(pán)跟著智界S7成為又一個(gè)實(shí)裝汽車(chē)智能底盤(pán)的玩家。后方蓄勢(shì)待發(fā)的還有寧德時(shí)代的智能滑板底盤(pán)，外加眾多其他整車(chē)廠的以投代研，汽車(chē)行業(yè)對(duì)智能底盤(pán)的期待也變得越來(lái)越高。

對(duì)于智能底盤(pán)的搭載智能汽車(chē)的終極形態(tài)，東風(fēng)汽車(chē)技術(shù)中心架構(gòu)開(kāi)發(fā)中心總監(jiān)葉曉明暢想道，“未來(lái)汽車(chē)的整體技術(shù)趨勢(shì)，將是上車(chē)體的裝配會(huì)根據(jù)千差萬(wàn)別的客戶需求趨于定制化，而下車(chē)體則會(huì)高度集成，線控底盤(pán)、分布式驅(qū)動(dòng)等一系列模塊化技術(shù)，將成為未來(lái)底盤(pán)平臺(tái)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)方向”。

而融合之后的智能底盤(pán)，亦將從智能汽車(chē)工業(yè)中褫奪一大塊蛋糕。

國(guó)內(nèi)每年汽車(chē)銷(xiāo)量在2600萬(wàn)臺(tái)左右，如果自動(dòng)輔助駕駛技術(shù)完全普及，則至少有2000萬(wàn)臺(tái)汽車(chē)需要使用線控底盤(pán)技術(shù)。線控制動(dòng)、線控轉(zhuǎn)向、線控懸架三大線控底盤(pán)系統(tǒng)的單車(chē)價(jià)值約為1萬(wàn)元，等于一年的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模為2000億元?！痹@小米產(chǎn)投、東風(fēng)資管、北汽產(chǎn)投等知名資本機(jī)構(gòu)投資的同馭汽車(chē)，其董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理舒強(qiáng)對(duì)智能底盤(pán)的行業(yè)空間如此測(cè)算道。

不過(guò)，雖然智能底盤(pán)當(dāng)前已經(jīng)陸續(xù)有玩家開(kāi)始實(shí)裝，但智能底盤(pán)的進(jìn)化仍還有諸多問(wèn)題有待解決。

當(dāng)光錐智能向劉迪卿問(wèn)及當(dāng)前技術(shù)發(fā)展難重點(diǎn)時(shí)，“多模態(tài)融合感知和控制，這里面主要的難點(diǎn)在哪里？劉迪卿對(duì)此也坦誠(chéng)答道，“時(shí)延、算力分配、傳感器冗余，既是難點(diǎn)也是重點(diǎn)”。

眼見(jiàn)著，一場(chǎng)夾雜著自動(dòng)駕駛升級(jí)戰(zhàn)的智能底盤(pán)“卡位戰(zhàn)”一觸即發(fā)。今天AI控制底盤(pán)的能力，會(huì)在2024年的北京車(chē)展上變得普及嗎？