2129
作者 | Jason，编辑 | 德新
华为途灵底盘技术解析
从「十五规划」的863计划开始，国内的新能源汽车已经快速发展了20多年。前十年，中国的新能源车主要在解决核心技术的应用矛盾，例如续航。车企探索了近十年，最终动力电池的技术在可应用的问题上基本被解决。
最近十年，新能源车普及又出现了新的阻碍：高售价低产品力让消费者在传统燃油车和新能源汽车之间，难以选择后者。为了解决这个新矛盾，车企开始在高溢价的配置上甩开膀子进行探索，以叠加高溢价的配置来拉高整车产品力，从而综合动力电池带来的高成本。受新势力车企影响，车企率先从一些消费电子移植而来的高性价比配置开卷。比如车机中控大屏，一路从屏幕大小、分辨率、芯片算力，升级到整个座舱科技设计的竞争。
另一方面，因为新能源车也有科技属性的标签，所以一些确实有想法的科技公司开始大胆应用自己擅长的科技配置来给车辆在驾控层面提供buff。比如业内顶牛特斯拉，马斯克早年接手后制定了几大核心战略：高效率&高动力电驱、高性能&高集成度电池包、遥遥领先的自动驾驶...自动驾驶领域，也在这些年中被卷的近乎白热化。卷到当前，互联网及科技公司擅长的技术领域的发展速度，已满足不了当前产品力挖掘的需求，大家才把目光投向了汽车的传统部分。传统汽车的三大件，发动机、变速箱被革命了，只能聚焦在底盘这一领域。
当然，早期有没有人去卷过。也还是有的。比如吉利，早期搭建SEA架构时，就想着要把空气悬架下放到30w级别的车型，当然后面也这么做了。但是没有系统性地去卷，还是单点在卷部分配置。
说得直白点，传统OEM催生的新能源企业还是不太懂产品定义，不太懂用户想听什么。随着近十几年行业的发展，顶尖底盘技术人员的流动、国内供应商对高端底盘技术的突破、外资头部底盘供应商对商业发展策略的转变等因素，新势力车企仿佛打开了汽车底盘的潘多拉魔盒。大家都开始放心大胆地卷起底盘相关的技术。
除上文提到的空气悬架之外，还有固定卡钳、电磁悬挂、后轮转向、动力软件控制。甚至有企业，把空气弹簧拆开卷，卷双腔空气弹簧、三腔空气弹簧等更细节的配置。近三年，很多企业都开始应用互联网产品方法论以「智能底盘&数字底盘」来打包出一个更宏大的概念来赢取用户的眼球。说到这大家该明白，为啥新势力开始对传统汽车领域的底盘开刀了吧。
卷成白热化的「智能&数字底盘」，又是什么东西？
无论是「智能底盘」还是「数字底盘」，本质上都是底盘。他们都需要具备传统汽车底盘所具备的一切基础功能——车辆运动的控制执行器。在这基础上，「智能和数字」更多地表示，底盘由传统的纯机械运动机构被加持了电气化控制模块。比如底盘的转向部分，随着转向体验需求的不断提升，转向系统由纯机械逐步转变成了带液压伺服系统的HPS，随着小体积大功率控制电机的发展，行业又催生了电气化程度更好的EPS电子（个人认为叫电机应该更合适）助力转向系统。
EPS的诞生，不仅满足了转向的助力需求，更通过转向软件的深度开发，获得了更多智能的控制功能。一方面，丰富和优化了传统转向性能相关的功能体验，比如体验更好的随速助力控制、主动回正、主动方向纠偏等；另一方面，给智能驾驶提供了智能化控制的功能基础，比如自动泊车、车道辅助、高阶全自动驾驶、低速无人AVP等数字化场景控制的功能。
所以，回到开始的话题，听起来非常高大上的「智能&数字底盘」，到底是什么？答案描述有点绕口，请大家多读几遍：智能&数字底盘，其实是「传统底盘+ 丰富电气化控制器」形成的可高度软件化定义的车辆运动控制综合单元。这里的车辆运动控制包含：车身的6自由度主动控制，以及车轮的6自由度主动控制。所以，智能&数字底盘一定具备的能力是，在人为的信息中枢做控制（人驾）的基础上，又能加以软件化功能做出主动控制（辅助驾驶&智驾）。当系统被更高度的软件定义后，我们就可以顺理成章地称之为「智能&数字底盘」了。
从专业角度看，怎样的智能&数字底盘能称为标杆？
既然聊“智能&数字底盘”，那就抛开传统的底盘评价方式来评价。一个好的“智能”底盘应该具备以下三个方面的优点：
第一点，电气化执行器的多少。通俗讲，就是你在你的底盘上安装了多少个电控单元（电机、电磁阀、电液泵都算）。电气化执行器越多，证明能主动控制的车轮&车身自由度就越多，能通过软件实现的叠加控制功能就越丰富，对车辆所有动力学性能的控制范围也就越广。
第二点，电气化执行器的控制能力的强弱。也通俗翻译一下，就是你安装的电气化执行器，能施加的控制力的大小。执行器控制力越大，就能证明在这个控制通道内，能实现更大能力带宽的控制（控制更大吨位的车，而且控制的响应速度也越快）。
第三点，把所有电气化执行器串起来的集成控制软件强弱。也就是底盘的电控能力强弱，这拼的是底层软件的布局和应用层软件的控制算法能力；其中底层软件的布局能力，取决于信号采集的密度和精度（传感器和感知单元的多少）。应用层软件的算法则拼的是码农的能力，新势力OEM确实在这一点上有条件去赶超百年车企。对于用户来说，第一点是最容易被感知到的。他们在选购车前，拉出车辆的商业配置清单，便知这辆车在底盘上用了多少个电气化执行器，比如现在车辆的配置清单上都会告诉你配置了空气悬挂，电磁减振器，后轮转向等配置。
第二点和第三点能力，确实需要用户在用车过程中去体验出好坏。比如后轮转向配置。快要不行的某合，一开始在旗舰车型搭载的后轮转向只能实现低速的随动功能。除了能减少一些转弯半径外，其他的场景下对整车的横摆性能无任何提升，甚至在低速调头场景时，还会带来车辆横摆脱节的不舒适感受。
反观之，BBA高端车型搭载的后轮转向，无论在低速掉头还是高速变道等场景，能把所有相关的性能体验点都做得极其细腻，让人感受到科技狠活带来的越阶转向体验。所以，一个好的智能&数字底盘，在软硬兼施后，一定得给用户在驾乘感受上带来了质的差异化才行，不然就是金玉其外，败絮其中（不少国内新势力，当前正处于这一阶段）。
华为为啥要参与卷「智能&数字底盘」
近十年，有太多的互联网及科技型企业都加入了新能源汽车发展的大军中。作为中国科技企业的龙头，华为也不例外。2019年，华为处在内忧外患的时期，开始走上了往新能源汽车行业拓展业务的道路，华为的汽车业务组织车BU也顺势诞生。华为车BU早期的产品比较杂，而且落脚点比较小。比如AR-HUD、车机显示屏、车载APP、电机电控以及一些光电通讯汽车附件。这些产品几乎不可能在造车领域上形成规模效应，所以也支撑不了华为车BU成立的初衷——成为中国的「博世」，能在汽车产业中某一环节呼风唤雨。不能赚大钱的事情，华为肯定不能去干。
通过战略的调整，华为探索出了能更具规模的HI及智选车模式。从这里开始，华为在汽车智能化方面异军突起，无论是华为的智驾还是华为的鸿蒙座舱，都是在智选车业务中能为合作伙伴加成的重要车载大系统。从局部，到整体的战略。让华为在近五年的汽车业务中把原业务积累的长板发挥到了极致，遥遥领先的鸿蒙座舱是华为手机业务拓展的集大成之作。华为的智驾方案，也是华为科技积攒多年的技术应用集成体。
在这两块智能化和科技化程度最高的汽车模块上，华为已经通过早期的积累和近些年的努力卷到了中国汽车行业乃至全球汽车行业的巅峰（虽然智能驾驶上离马斯克的特斯拉在先进性上还有一定的Gap）。但是在座舱技术上，随着小米等其他手机互联网行业的入局及加盟。华为鸿蒙座舱的优势很可能会在短短的几年内被赶上，能不能被超过不好说，但是优势差距肯定会被缩小。智能驾驶方面，华为一直属于赶超者，走在其前面的先驱有特斯拉等。
所以，应对汽车业务模块的整体竞争性，华为不得不在这两块业务卷到白热化的阶段，再开辟新的战场。不得不佩服华为人的学习能力和复盘能力，短短的几年时间内，华为借助智选车的合作模式，在第一个智选车合作的产品-问界系列车型上，深度认识到车的动态性能表现是一台车的灵魂所在（主要是问界系列的产品操控和舒适性实在不咋滴，应该是被吐槽最多的地方）。
更因为在业内扩大合作后，也跟各大传统的OEM深度了解到一辆车底盘的好坏直接决定了一个汽车品牌的用户体验感和认可度。还因为华为认识到，传统OEM的虽然在底盘机械性能上有优势，但是在底盘智能化上仍是短板（上文解释过原因）；这一短板，正好可以发挥出其卷智能驾驶&智能座舱所积累的技术实力。所以应对对汽车业务传统领域的新认知，近两年华为车BU在底盘领域花了血本招募了不少行业内顶尖人才。透过百年汽车发展史，底盘的好坏也确实是树立用户口碑的重要战略技术发展地，造好底盘才能赢得用户的长期口碑。
华为途灵底盘，在一众友商中又有何优劣势？
「途灵底盘」，可能花粉们都耳熟能详。这也是华为在找到新的突破口后，卷出的集大成成果。那「途灵底盘」到底有多牛？这里我们拆开揉碎了好好地去分析一下。首先，在途灵底盘之前，华为在问界上就发布过底盘相关的动态控制功能——DATS系统。DATS的理解为，通过对驱动轮的路面纵向激励检测，定向的微调正扭矩的输出。通过时域的轮端输入和输出扭矩的抵消，让车轮在纵向上实现振动的抑制。最终达到车辆次级舒适性——纵向平顺性（Harshness）的提升。
起初我在刚接触到DATS时，很难理解怎么只通过驱动扭矩来衰减底盘的次级振动。
当我完全理解后，发现这一功能概念如果能实现，那将是非常厉害的成果。无论从路面的信号检测，系统算法的时延，还是轮端扭矩的控制精细度，都是行业的突破性表现。第一个点，路面的信号检测。路面的状况都是随机性很高的，特别是在一些烂路上，坑洼起伏无处不在；由这些路面随机激励引起的路面振动具备随机性高，振动频率高且覆盖频率段广的特点。第二个点，系统算法的时延。搞过电气化控制的朋友都知道，一个好的控制系统需要绝对的灵活，其灵活性就在于控制信号发出和执行器接受信号之间的时间差长短。
DATS的精髓在于，在如此之快的高频信号输入之下，ECU通过算法处理后的信号还能快速地传递到轮端，定向的执行器（这里是电驱）传达到执行命令。这个时延控制可以说做到了行业电控的领先水平。第三个点，轮端扭矩的控制精细度。第一点中也说到，路面的纵向输入频率高，振幅小，且随机性高。需要抵消纵向振动的轮端扭矩，是在保证动力加速需求的基础上（甚至扭矩大的负扭矩时）给的非常微小振幅的扭矩增益。所以在大的扭矩输出时，还能给予高精度的微小扭矩调整是非常难的，这对控制信号的毛刺滤波要求非常高。基于以上三点，足以以一个功能为例，来证明华为在电控领域的厉害程度。
扭矩控制这一点可以说完全不输已经经营了大几十年的「博世」。这还是3年前的华为底盘控制技术，再回到一年前发布的途灵底盘，华为在这之上叠加的最大能力是多处的电控系统。这套DATS也在途灵底盘的应用范围内。除此之外，还有悬架相关的电控悬架技术XMOTION，比如空气悬架、电磁减振器等电控单元，再叠加上电动助力转向系统，ESP等现代乘用车必备的电控单元，整个底盘可控制的维度会越来越多。最重要的是，华为还做了一个底盘动态的集成域控制器。
这个域控制器其实是一个感知的神经中枢，它可将整车的感知信号全盘接受，再通过对动态有收益的信号定向筛选，通过算法处理后，多维度地给予这些底盘和动力执行器执行信号。最后实现协调的车身6自由度和车轮6自由度控制，以提升整车的操控性能和舒适性能。比如，当一辆车在转向过程中，发现弯道行驶轨迹偏离了既定的安全路线。这个域控制器即可协调电子转向器&ESP&动力电驱&CDC等电控单元，来将车辆的弯道行车轨迹调整至安全的行车路线。
聊到这里，让我回忆起5年前在搭载Louts的高性能纯电架构EPA时，探讨过的底盘动态域控方案。当时的设想是，把所有底盘系统——制动&转向&悬架&电驱——以最大程度地搭满执行器，再加以一个强大算力和高效的通讯系统。最后基于一个合理的功能协同和执行排序算法，最终能让整个车的动力学为所欲为地被发挥。为此，当时还跟一位意大利底盘专家共同给这个系统起了个概念名称——ICC。
在电控能力和软件实力上，从来没怀疑过「途灵底盘」的实力。聊完华为擅长点加持的能力后，再聊聊华为不擅长领域的底盘性能表现——传统底盘机械性能。在这点上，个人的看法有点褒贬不一。早期的问界，在底盘机械性能表现上其实不是很好。特别在操控性能上，机械底盘对车身动作的控制和收敛稳定性是短板。聊个大家都能体会的场景，问界在高速上，遇到起伏路面时，车身上下起伏的幅度和晃动的收敛表现很差，以至于你在高速上开到130Kph的速度都会手心冒汗。
但是在智界S7上市后，第一时间试驾的结论又是，S7的整体操控和舒适性平衡做的非常好，底盘的机械性能感觉是脱胎换骨。
再到最近的享界S9的加速俯仰表现可知，享界的底盘机械综合素质看似也不那么高，至少在俯仰控制和收敛上并没有那么好（还没有试驾上，先不做过多的评论）。聊了华为智选车的三个车型动态表现，其实想说明一点。华为在底盘硬件和机械性能上的决定权其实并不大，在这一块能力上更多的取决于合作的OEM的实力。圈内人都知道，问界底盘结构设计及调校出自赛力斯之手，智界出自奇瑞之手，享界出自北汽之手。在这三家合作的OEM之中，奇瑞的底盘设计及调校能力是最强的，智界理所应当就成为了底盘机械素质最强的产品了，其余两家姑且不做评论了。所以总结下来，「途灵底盘」的电气化和智能化控制能力应该是业内的出众水平，但是底盘机械素质由于过多的依赖合作的OEM，导致性能褒贬不一。
下载ECAD模型
