電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/梁浩斌)汽車智能化趨勢下,除了智能駕駛和智能座艙,近年可以發(fā)現(xiàn)汽車廠商在底盤上也開始加入更多的電子部件,令底盤有更多動(dòng)態(tài)調(diào)整空間,以實(shí)現(xiàn)更加智能化的底盤,智能底盤也與智能駕駛、智能座艙一起,成為智能汽車時(shí)代的三大核心。
比如比亞迪的云輦、上汽的靈犀底盤、華為圖靈底盤、蔚來的天行底盤等,雖然名稱各不相同,但本質(zhì)都是通過加強(qiáng)對(duì)底盤的控制能力來實(shí)現(xiàn)智能化的地盤。小米盡管目前只推出了一款車型,但在智能底盤上也已經(jīng)有所布局。
11月14日,雷軍發(fā)布視頻,對(duì)外披露了小米智能底盤預(yù)研技術(shù),包括“全主動(dòng)懸架、超級(jí)四電機(jī)系統(tǒng)、48V線控制動(dòng)、48V線控轉(zhuǎn)向”四大部分的核心技術(shù)。
會(huì)“跳舞”的全主動(dòng)懸架
在仰望U9上的云輦-X系統(tǒng),讓車輛起跳,還可以表演“跳舞”。而這些功能都來源于全主動(dòng)懸架,當(dāng)然全主動(dòng)懸架不只是用來“表演”,而是有實(shí)際用途的。相比于目前常見的被動(dòng)懸架和半主動(dòng)懸架,全主動(dòng)懸架最大的不同在于,具備可以主動(dòng)產(chǎn)生對(duì)抗車輪與車身垂向運(yùn)動(dòng)的力,也就是說全主動(dòng)懸架可以根據(jù)路面情況來精準(zhǔn)控制每個(gè)車輪,讓車輛在道路上行駛時(shí),可以最大程度避免道路狀況帶來的影響,以及在不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)保持車身的姿態(tài)。
而“跳舞”“跳高”等動(dòng)作,除了表演的意義之外,其實(shí)還體現(xiàn)了全主動(dòng)懸架的能力,因?yàn)樵诿鎸?duì)不同道路和運(yùn)動(dòng)場景時(shí),都需要主動(dòng)懸掛產(chǎn)生足夠大的力量,以及有足夠快速的調(diào)整能力。
圖源:小米汽車
那么主動(dòng)懸架是如何驅(qū)動(dòng)的?根據(jù)小米介紹,小米全主動(dòng)懸架系統(tǒng)使用液壓驅(qū)動(dòng),液壓油泵作為全主動(dòng)懸架系統(tǒng)的“心臟”,它的流量和響應(yīng)時(shí)間等特性保證了車輛高度的調(diào)節(jié)速度。液壓泵流量,代表單位時(shí)間內(nèi)通過泵的液體體積,決定了懸架系統(tǒng)傳遞液壓動(dòng)力的大小和速度。流量越大,懸架調(diào)節(jié)的速度就越快。油泵電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間,代表油泵建立流量的速度。
具體數(shù)據(jù)方面,小米為每個(gè)輪端的全主動(dòng)懸架分別配備了功率高達(dá) 4.6kW 的強(qiáng)大動(dòng)力源,讓油壓能夠快速傳遞到減震器,舉升力最大可以超過 44400N,相當(dāng)于兩個(gè) SU7 Max的重量。能夠完成原地起跳的動(dòng)作,就是這種能力的具象化表現(xiàn)。
除此之外,結(jié)合自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng),小米全主動(dòng)懸架也與目前市面上其他全主動(dòng)懸架一樣,可以對(duì)道路狀態(tài)進(jìn)行預(yù)瞄判斷,并實(shí)時(shí)融合車輛狀態(tài),對(duì)車輛懸架高度、阻尼等進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,提高車輛行駛舒適性和穩(wěn)定性。
小米超級(jí)四電機(jī)系統(tǒng)
小米在SU7 Ultra上搭載了三電機(jī)系統(tǒng),而更加極致的四電機(jī)系統(tǒng)小米也已經(jīng)具有技術(shù)儲(chǔ)備。目前市面上搭載四電機(jī)系統(tǒng)的車型有極氪001FR、仰望U8/U9等,四電機(jī)帶來的一個(gè)特性就是,四個(gè)車輪都由獨(dú)立的電機(jī)控制,因此可以實(shí)現(xiàn)原地坦克掉頭等傳統(tǒng)汽車不能實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作。
四電機(jī)系統(tǒng)的難點(diǎn)在于,四個(gè)電機(jī)如何同步控制整車的運(yùn)動(dòng),以及四電機(jī)帶來的空間挑戰(zhàn)。與三電機(jī)相比,四電機(jī)需要在前艙加入一個(gè)電機(jī),前艙由于需要給車輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架等留有一定空間,所以前艙雙電機(jī)的體積和布置就成了一個(gè)難題。
圖源:小米汽車
小米表示,為了解決這個(gè)問題,工程師團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新設(shè)計(jì),采用 X-Pin 繞組將雙電機(jī)尺寸縮短 20mm,并通過行星齒輪減速器減少 14kg電驅(qū)重量,成功實(shí)現(xiàn)電驅(qū)輕量化和尺寸的最小化。從而在前艙空間設(shè)計(jì)上,不僅升級(jí)為可以放置雙電機(jī),還方便了懸架系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的布置,實(shí)現(xiàn)了空間的最大化利用。
小米的自研前電機(jī),單個(gè)功率高達(dá)449匹馬力,峰值扭矩380Nm,最高轉(zhuǎn)速28000rpm。在這套四電機(jī)系統(tǒng)中,后電機(jī)采用與SU7 Ultra相同的雙V8S電機(jī),于是配合新的自研前電機(jī),整體功率密度高達(dá)11.89kW/kg,總功率高達(dá)2054匹馬力。
在控制方面,小米超級(jí)四電機(jī)配合全新的整車控制器,能實(shí)現(xiàn)每秒 500 次的高頻扭矩協(xié)同控制,結(jié)合扭矩矢量控制技術(shù),車輛能夠輕松應(yīng)對(duì)打滑、陷車等挑戰(zhàn),確保車輛在復(fù)雜場景中平穩(wěn)駕駛。同時(shí)也能通過四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)速,完成車輛原地掉頭的動(dòng)作。
48V線控轉(zhuǎn)向和線控剎車
在汽車從燃油轉(zhuǎn)向電動(dòng)化的過程中,不僅僅是驅(qū)動(dòng)能源的改變,在整車架構(gòu),甚至一些關(guān)鍵零部件方面的結(jié)構(gòu)原理方面都大有不同。在汽車誕生之初,轉(zhuǎn)向和剎車,這兩個(gè)在車輛操控中極為關(guān)鍵的部分,都采用了機(jī)械硬連接的方式。后來加入了助力功能,比如在制動(dòng)系統(tǒng)中,利用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的真空泵來加大液壓制動(dòng)力;在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,使用電動(dòng)液壓助力等。
而隨著汽車電氣化的進(jìn)展,一方面是電動(dòng)汽車沒有發(fā)動(dòng)機(jī),無法沿用燃油車時(shí)代的真空泵;另一方面是用電機(jī)直驅(qū)的效率和響應(yīng)速度更快。但另一方面,由于制動(dòng)和轉(zhuǎn)向等需要的電機(jī)功率較大,傳統(tǒng)的12V低壓系統(tǒng)無法滿足功率需求。
圖源:小米汽車
因此小米智能底盤上采用了48V低壓系統(tǒng),從 SU7 的 12V DPB+ESP10.0 電子液壓制動(dòng)躍級(jí)至 48V 四輪全干電子機(jī)械制動(dòng)。這套系統(tǒng)上,每個(gè)車輪均配有獨(dú)立的 48V EMB 電子制動(dòng)卡鉗,卡鉗上的電機(jī)動(dòng)力模塊通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接推動(dòng)活塞產(chǎn)生制動(dòng)力,更高傳動(dòng)效率,更快制動(dòng)速度。相比電子液壓制動(dòng),其夾緊響應(yīng)速度提升 40%;百公里制動(dòng)測試,駕駛員踩下剎車踏板至車輛停止,制動(dòng)距離縮短了 1 米以上。
由于沒有采用液壓控制,因此無需使用剎車油,減少了管路和泵的部件,降低保養(yǎng)頻率,集成度更高。另外據(jù)小米介紹,其EMB 電子制動(dòng)卡鉗,具有卡鉗盤片間隙主動(dòng)調(diào)節(jié)功能,可根據(jù)工況智能調(diào)整,制動(dòng)系統(tǒng)摩擦損耗(拖滯力矩)減少 50%,車輛續(xù)航里程額外增加 10 公里以上。
線控轉(zhuǎn)向同樣是汽車電氣化時(shí)代的一個(gè)革命性改進(jìn)。線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)去除了上轉(zhuǎn)和下轉(zhuǎn)之間的機(jī)械連接,方向盤部分采用了直驅(qū)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向阻力模擬,通過檢測轉(zhuǎn)向角度來將轉(zhuǎn)向信號(hào)傳遞至執(zhí)行電機(jī),從而控制車輛轉(zhuǎn)向。
而線控轉(zhuǎn)向的好處在于,可以自適應(yīng)調(diào)整方向盤轉(zhuǎn)向比(范圍可達(dá)5:1至15:1)和轉(zhuǎn)向圈數(shù),在車輛不同速度時(shí)可以有更加合適的轉(zhuǎn)向手感;同時(shí)去除了方向盤和轉(zhuǎn)向軸的硬連接,那么方向盤能夠更好地隔絕底盤震動(dòng),而在需要的時(shí)候,比如運(yùn)動(dòng)模式時(shí)則可以通過傳感器和直驅(qū)電機(jī)模擬出真實(shí)的路感。
當(dāng)然,線控轉(zhuǎn)向最大的困難在于安全問題,電機(jī)一旦失效,那么方向盤將無法控制車輛方向,造成嚴(yán)重的安全問題。小米在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的手力模擬器和輪胎執(zhí)行器中采用全冗余設(shè)計(jì),對(duì)供電、通訊、傳感器、主芯片、電路等關(guān)鍵部件進(jìn)行全面?zhèn)浞荩瑵M足 ASIL-D功能安全等級(jí),提供最大的安全保障。
小結(jié):
實(shí)際上,小米這次展示的預(yù)研技術(shù),都是目前行業(yè)中的主流發(fā)展方向。但目前來看,這些具備“革命性”意義的技術(shù),擁有技術(shù)儲(chǔ)備,或是已經(jīng)投入到量產(chǎn)的車企并不多,而這些先進(jìn)技術(shù)的普及,也需要更多車企的投入,打通產(chǎn)業(yè)鏈條,才能進(jìn)一步推向落地和普及。小米表示,將通過“量產(chǎn)一代、發(fā)布一代、預(yù)研一代”的節(jié)奏,推動(dòng)底盤技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式進(jìn)步。
-
電機(jī)
+關(guān)注
關(guān)注
142文章
8997瀏覽量
145332 -
汽車
+關(guān)注
關(guān)注
13文章
3487瀏覽量
37242 -
小米汽車
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
321瀏覽量
5043
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論