[汽车之家 行业]"拥抱创新共赢未来",第二十一届上海国际汽车工业展览会于4月23日正式开幕。通过重磅新车与领先科技的亮相,全面展示世界汽车工业的科技发展水平和技术创新突破。在本届车展中,汽车之家邀请了蔚来整车运动性能集成负责人窦炜展开深入交流,一起聚焦创新,共话行业未来。
在蔚来ET9(参数|询价)上,“天行智能底盘”带来的爆胎控制、香槟塔挑战、5D座舱等新功能引发了大量关注。据蔚来透露,“天行智能底盘”今后也将下放到30万元级别的产品上。在此次交流中,窦炜表示,面对不同用户群体以及不同价位的车辆,“天行智能底盘”的硬件配置会有差异,所以在性能上也会有所差异。但他强调,“天行智能底盘”是一个更大的概念,?它可以兼容不同的硬件配置,软件系统也在底盘控制方面起到非常重要的作用,让这一系统可以扩展调试边界,兼顾不同场景的差异化需求。
蔚来整车运动性能集成负责人 窦炜
以下为对话实录:汽车之家:性能集成部门的工作主要涉及哪些方面?是否是平常大家所说的车辆调校?听说蔚来性能集成部门的工程师都是驾驶爱好者?
窦炜:性能集成顾名思义,是通过对硬件和软件功能集成的方式,实现整车的最佳性能。性能集成部门的工作就是围绕着如何准确地将用户体验、产品部门的需求转化成性能指标,并进一步拆解成对系统、零件、功能的要求,通过匹配与调试的方式进行不断迭代,使软硬件之间完美地协同工作,向用户提供最优的性能体验。在这个过程中,我们需要处理大量不同硬件以及软件控制之间的相互耦合关系,不断突破制约,从中寻求一个最优解。
在蔚来,性能主要指的是与车辆的运动特性相关的指标,比如加速,制动,转向,操控,乘坐舒适性,稳定性控制等等,通过对这些性能,打造属于蔚来的风格,向用户提供优秀的驾乘体验。
如果把车辆比作一道菜,那么硬件就相当于各种食材,软件就好比各种烹饪的技法,而性能集成就是保证菜品具有满足目标用户口味的制作配方。
俗话说,工欲善其事,必先利其器。所以,在蔚来要把性能集成做好,那么热爱驾驶,对车辆的运动特性保持敏感和专注就是一个必要条件。我们部门的确都是驾驶爱好者,是一群幸福的工程师,把爱好和工作合二为一了。
汽车之家:蔚来ET9使用了线控底盘,整个驾驶风格舒适线性,几乎不需要适应就上手了,对于这个亲和力极强的风格,在开发过程中,性能集成是如何进行定义的?如何一步一步做到车辆量产?这其中是否有什么取舍?
窦炜:感谢您对ET9的肯定。的确,就像您说的,ET9虽然集诸多黑科技与一身,但即使对于初次上手的用户而言,驾驶起来也不觉得有丝毫的违和感,很快就适应了这套天行底盘带来的优秀的驾驶体验。其实做到这点并不容易。
在ET7、ES8开发接近尾声的时候,我们就和产品定义以及体验部门一起讨论ET9这样的行政旗舰在底盘上还需要有什么样突破。斌哥(蔚来创始人、董事长、CEO 李斌)在NIO Day说,ET9是一款“敢想有为”的车。在底盘开发的早期阶段,我们就在挑战自己,问自己需要有什么样的体验才能突破传统底盘的痛点,比如超长的轴距与灵活的转向之间的矛盾,方向盘频繁传接手与用户轻松操控的诉求之间的矛盾,平稳的车身姿态与多变的转向以及加减速工况之间的矛盾等等。结合之前我们在底盘前瞻技术上的预研,全主动悬架-线控转向这两项突破性的技术成为了“敢想”清单上的前两名。
目标定了,就进入下一步。我们对诸如线控转向、后轮转向、全主动悬架等新系统搭建了工程验证车,也就是通常大家所听到的“骡子车”。通过骡子车,我们摸索总结了各系统的特性,相互协同的关系,以及软件接口与控制逻辑,采集了大量的测试数据,识别了开发调试中需要重点关注的场景。利用这些数据,我们利用虚拟开发技术对系统和整车建立了运动学模型,并结合软件在环和硬件在环技术,对硬件选型和软件控制逻辑进行快速迭代,给实车调试打下了坚实的基础,保证第一台实车就能具备及格分。
当然,我们不会只停留于及格的水平。在实车下线之后,我们马不停蹄地开始了正式地调试以及优化。大家知道,车辆的运动表现是围绕着X,Y,Z三个坐标轴,以及绕这三更轴旋转的三种转动,共6个自由度展开的,悬架、转向、制动、驱动等各系统在这六个自由度上又是相互耦合和影响的。
在调试优化过程中,我们组成了由各子系统硬件团队、软件团队、体验团队联合的战队。在调试过程中,各团队相互校验每一次的迭代,共同协商解决问题的方案,确保各系统协同处于最优路径上。比如,为了在6:1与14:1的巨大转向传动比变化过程中营造自然的手感以及运动体验、转向、悬架,软件团队尝试了多种传动比变化方案,进行了数十次基于不同路面附着条件下,规模不等的内部评审,最终达到了低速灵活、高速稳定、手感自然、运动平顺的效果。
在开发过程中,全栈自研的优势也进一步得到了印证。比如,各位媒体老师体验的爆胎场景,从车的姿态上看平平无奇,其实背后更像是一个技艺高超的杂技演员在一边表演杂耍,一边走钢丝。这里面有Sky OS对底层软件的打通来保证低时延,也有自研底盘控制软件的精准控制逻辑,还有大量黑盒子,灰盒子接口打通之后的无缝衔接,集成工作的背后离不开对每个链路的精细梳理。
当然,要实现开发的闭环,验证是不可或缺的一步。我们通过大量的验证工作,对这些复杂系统协同工作的稳定性,应对不同工况的鲁棒性,甚至是部分系统失效时的备份能力都进行了考核,确保交付的产品品质。
在这里,我也要特别感谢我们的合作伙伴,在整个开发过程中始终和我们紧密合作,分析解决问题,多次为了达到严格的性能需求而更新升级软件逻辑,与我们携手打造了这套划时代的天行底盘系统。
汽车之家:天行主动悬架的结构相比传统的主动悬架,有什么优势?这套来自供应商ClearMotion的悬架硬件,最初引入的时候是如何与CM协同分工的?调校工作是否是蔚来独立完成的?
窦炜:在与蔚来合作之初,CM(ClearMotion)也只是一家初创公司,产品还处于Demo阶段。我们协助CM完成了从概念的样件,到工业化量产的过程。在ET9的项目上,对于悬架的布置,硬点设计,硬件匹配调试,软件控制标定,都是由蔚来自主进行开发的。
汽车之家:天行主动悬架的核心场景是否就是桥接抛跳,飞坡这样的路面?这套悬架对于道路的适应性如何?还有哪些道路场景是它擅长的?
窦炜:核心场景当然不仅仅是飞坡,但飞坡是最能体现天行主动悬架优势的场景之一。除了飞坡,对于左右非对称的扭矩路,急加速、急减速、急转向的车身水平姿态控制,过减速带的平顺性,以及破碎路面的隔离感营造上,天行主动悬架都展现出了更优秀的素质。
车身姿态控制和滤震,是评价底盘舒适性的两个核心指标上。在车身姿态控制上,主动悬架对于目前主流的CDC减振器这一类半主动悬架而言,肯定是领先一代的水平。在隔振滤振这一块,主动悬架的提升还不太明显,主要的问题还是簧下质量增加带来的输入增加。但这个问题在传统底盘上已有非常成熟的解决方案,再叠加主动悬架的一些算法,我们相信可以在隔振滤振上不断迭代提升。
除了行驶相关的场景,天行主动悬架还有一些给足情绪价值的场景,比如5D座舱,比如在2S内调整到位的便捷上下车,等等。
汽车之家:爆胎控制工况对于调校的难度大吗?爆胎涉及到横向控制,这一块是否都是软件在定义?从整车性能集成角度来看,您如何看待智能底盘可以提升体验和安全上限这件事?
窦炜:爆胎控制对于调校来说,难度确实不小。这个难度主要体现在对于安全边界的判断以及识别爆胎发生时最高效的控制逻辑以及执行器调用上。我们在爆胎控制上的主要考虑是两个方面,一个是如何应对车失控,另一个就是如何应对人“失控”(也就是错误的处置)。
爆胎控制主要解决三个方面的问题:第一,在爆胎发生的第一时间对爆胎的位置和程度做准确的识别;第二,在人未做出反应之前对车辆可能出现的潜在失稳进行必要的提前干预;第三,在人做出反应之后,尽量避免或者钝化不当操作的发生,并持续进行车辆的维稳。在整个过程中,软件和硬件始终是协同工作的,硬件决定了上限,软件(VMC,Vehicle Motion Control,车辆运动管理系统)进行了赋能。软硬件都很重要,缺一不可。
汽车之家:在蔚来NT3上,装备天行智能底盘的车,与没有装备这套底盘的车,整体调校风格的差异会有多大?如果需要保持风格一致性的话,在硬件差异面前,如何通过调校来实现?
窦炜:这个问题非常有现实意义。的确,面对不同用户群体以及不同价位的车辆,在硬件配置上会有差异,这就使得装备不同硬件的车辆会在性能上有所差异,这个是由客观条件决定的。但是,天行智能底盘是一个更大的概念。如上一个问题中提到的,软件和硬件的协同是实现体验提升的关键。
除了线控转向、后轮转向、全主动减振器之外,天行智能底盘还兼容空悬+CDC、螺旋弹簧加CDC、传统的EPAS(电动助力转向系统)、不同的电机组合,以及制动系统。
不只是硬件,基于整车域控的VMC软件控制系统以及基于地图的4D天行舒适领航也是重要的组成部分。通过VMC的控制,可以做到调用特定硬件配置下,最高效的执行器,对车辆的动态进行控制,实现整体类似的调校风格。不同点在于,搭配更加智能的执行器可以扩展调试边界,更多兼顾不同场景的差异化需求。在调校的过程中,我们始终针对车型定位所对应的最核心的用户体验进行匹配和优化,尽量兼顾一些特殊场景和功能。
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