2023年8月23日,电动汽车智能底盘大会在深圳会展中心(福田)开幕,大会由中国汽车工程学会主办,电动汽车产业技术创新战略联盟、中国汽车工程学会智能底盘分会、智能绿色车辆与交通全国重点实验室连横承办。
在当天上午的开幕式论坛中,比亚迪集团首席科学家、汽车总工程师、汽车工程研究院院长廉玉波分享了抢抓机遇,迎接智能电动汽车时代底盘变革。
以下为演讲实录:
各位领导、专家、同行们,大家好,我是比亚迪廉玉波,非常荣幸受邀参加此次大会,与大家分享比亚迪对于智能电动汽车时代下底盘变革的思考,我今天分享的主题是“抢抓机遇,迎接智能电动汽车时代底盘变革”。我将从智能底盘发展趋势以及比亚迪在智能底盘的创新探索,和思考与展望三部分展开我的分享。
第一部分是智能底盘的发展趋势。自汽车诞生一百多年以来,底盘发展就与汽车发展绑定在一起。回顾汽车行业发展历程,经历了机械化、电气化、电子化变革。当前,已进入以智能化、电动化融合发展为主旋律的智电时代,传统汽车正在逐渐变化为进行不断迭代、关注体验的智能电动汽车。未来汽车的每一个部分都会充满无限可能,汽车底盘正迎来崭新的变革。燃油车时代,底盘承载的动力系统体积庞大,多采用机械液压控制,存在结构比较复杂、通用性差、难以实现软硬件解耦等诸多问题。进入电动汽车时期,随着汽车动力源的改变以及电子电气架构进一步集中化、软硬件解耦等趋势,底盘围绕着高安全、低能耗、舒适体验正在进行全面电动化升级,并逐渐向智能底盘演进。
近年来,我国的动力系统电动化、智能网联技术取得了一系列进展和成果,形成了一定的先发优势,也为智能底盘带来了广阔的发展空间。目前,智能底盘尚处于发展起步期,各家新技术百花齐放,产品形态各异,加速发展智能底盘,筑牢底盘产业基础,实现底盘产业自主可控,为我国汽车底盘行业从“跟跑”到“并跑”,最终实现“领跑”的战略机遇。从智能电动汽车产品和技术角度,现有的电动化及智能化技术将对传统汽车底盘机械运动部件带来更多的颠覆,由此,底盘的形态、功能、角色都将发生重要变化,结合智能电动汽车的能源属性、空间属性、场景属性对底盘提出的安全、智能、操控等需求,从电动化向智能化的升级也已经成为底盘发展的必然要求。
基于未来智能电动汽车及产业发展趋势的特点,我们认为,智能底盘需要围绕动力的电动化、部件的线控化、控制的智能化、结构的集成化四个方面进行布局,才能更好的支撑智能电动汽车的转型,比亚迪也围绕这四个方面进行了一些探索。
接下来给大家分享我们在智能底盘领域的技术探索。首先是电力电动化,电动汽车电驱、电池、电控代替了传统燃油车的发动机、燃油箱、变速箱,带来能量供给系统的变化,传统机械架构的边界进一步拓展,智能底盘驱动型式更加多样,在布置上更加灵活,可满足智能电动汽车新的设计需求。比亚迪的e平台3.0也在驱动型式上进行了尝试,使用后永磁同步电机+前异步电机的架构,在加速情况,双电机同时输出最大功率,日常代步则以永磁同步电机为主驱动力,实现四驱动力,两驱的能耗。比亚迪今年推出的易四方四电机独立驱动系统,融合感知与决策能力,可实现四电机独立控制、极限防滑控制、车身稳定控制三大核心功能,带给用户安全驾驶体验。
第二是部件的线控化。为满足智能驾驶更快的响应速度、更高的控制精度的严苛要求,智能底盘需要线控化的制动、转向和悬架等部件。高可靠的线控技术是目前行业集中突破的方向,是实现高等级智能驾驶的必要条件。在悬架系统方面,比亚迪全栈自研云辇系统,以悬架系统的线控化为手段,从整车垂直方向系统化控制出发,实现升维安全,并大幅提升驾乘体验。目前已包含三大系列化产品,其中,云辇C智能车身阻尼系统,可实现车辆舒适性和运动性的兼容;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,能够实现超高举升、四轮联动、露营调平等超强越野功能,塑造全球豪华越野新标杆。
在制动系统方面,从传统燃油车的机械液压制动,到电控液压制动,比亚迪也一直在深入研究。比亚迪自主研发的BSC制动系统,采用了全解耦的线控制动设计,大大缩短紧急制动距离,增加动能回收的效率,并且改善刹车脚感,做到刹得快且刹得稳,自动很稳的效果。同时我们也在研究更高执行响应的EMB系统,这套系统实现了自动系统中的线控化,目前这套系统已经装了50万台车。转向系统方面,线控转向具有精确执行和软硬件解耦的特点,能支持多场景自动化功能。随着手感模拟、功能安全等技术难题的突破,这一技术将有望实现快速普及,给消费者提供更舒适、更安全的转向体验。
与此同时,冗余安全设计是实现部件线控化的重要基础。部件线控化对系统可靠性和安全性要求更高,需要实现跨系统协同冗余,在其中一套系统发生故障或失效的情况下,能及时切换到另一套控制系统保证功能继续运行,保障行车安全。与此同时,智能电动化下电子电气架构向中央集中控制发展将是实现先进底盘融合控制的前提,线控底盘与动力协同控制,将大大提升车辆的安全性、舒适性与操控性,下面我会展开介绍。
智能底盘的第三个方向即是控制的智能化。智能控制技术的发展促进横/纵/垂控制逐渐走向协同融合,为智能电动汽车的功能性能拓展提供了更多可能性,可以支持不同功能场景需求下的差异化底盘开发。电驱动系统相比传统发动机,具有瞬时扭矩大、转矩响应快、控制精度高等诸多优势,能为整车提供额外的纵向、甚至横向控制手段。去年,比亚迪发布了iTAC智能扭矩控制技术,可充分发挥电机在整车控制方面的主动预防和快速响应优势。在车辆即将发生打滑时,iTAC可以有效降低附着车轮扭矩,全部或部分转移到有抓地力的车轮上,使车辆恢复行驶稳定,从而不触发或者少触发ESP功能,提升驾驶稳定性。基于车辆横、纵、垂多个方向的融合控制,智能底盘将可实现多类型融合创新功能,显著提升整车动态性能表现。除了刚才提到的iTAC技术,我们还开发了舒适性控制功能。经过策略计算,输出主动悬架、制动系统和驱动系统等执行机构的目标量,减少车辆产生的俯仰角,改善制动点头,实现舒适性提升。另外,比亚迪还创新开发了iCVC智能矢量控制系统、CCT智能舒适控制系统、iADC智能漂移控制系统、iTAC智能扭矩控制系统等多种底盘融合控制功能,全方位守护用户驾驶安全和舒适性。
第四是结构的集成化。电动化高速发展带动动力电池技术的快速迭代,底盘与电池一体化集成是底盘系统在结构融合上的一大趋势,将有助于智能电动汽车轻量化、集成化、低碳高效。比亚迪推出的CTB技术将电池上盖板与车身地板进一步合二为一,从原来的电池三明治结构进化为整车三明治结构,动力电池系统既是能量体,也是结构件,是对传统底盘结构的一次技术突破。
同时,比亚迪CTB技术可以为车身带来整车扭转刚度大幅度提升,重塑车身碰撞安全传力路径同时赋能底盘操控性能,在麋鹿测试、高速单移线等方面带来显著提升。这个月我们发布了方程豹的DMO超级混动越野架构,针对越野场景发布CTC电池底盘一体化技术。CTC技术在大车架上集成越野专属双层刀片电池,打破电池与底盘分立孤岛。基于CTC技术的全新混动非承载式架构,实现了结构集成化、空间最大化。CTC结构具有超低的质心, 50:50的轴荷比,同时提升了大梁式车架的扭转刚度,设计了高效双重传递路径,正碰侵入量下降25%,侧柱碰侵入量下降30%,赋能整车碰撞安全。
未来智能底盘结构将有可能进一步集成简化副车架,与驱动系统高度融合,实现整车轻量化,减少装配时间,进一步提升前舱的空间利用率。未来,高集成化角模块具有高灵活、自重构、高智能的行驶能力,也是智能底盘的前沿发展方向,其高度集成驱动电机、制动、转向、悬架于一体,让布置更简单、空间更节省、驱动更高效,减少能量损失,提高传动效率。相信很多同行也都在关注这些研究。
前面分享了比亚迪对于智能底盘创新发展的探索,最后,想从行业的角度和大家分享我们对于智能底盘未来创新发展的相关思考。随着智能电动时代的来临,汽车已不再是单一的交通工具,补齐智能底盘这块重要“拼图”,将为汽车设计和智能化带来更多发展空间和潜力。未来智能底盘将支撑汽车设计实现更多可能性的突破,赋能更智能、更个性的座舱空间、实现更高级别的智能驾驶。很荣幸刚才看到了张俊智老师介绍智能底盘将来发展的路线图的基准方向,这也有助于未来进一步夯实基础。立足我国智能底盘发展现状,仍需清晰认识到,我们的智能底盘自主研发创新之路依然任重道远。在智能底盘理论基础、设计开发工具、关键部件设计制造能力和行业标准方面都需要齐头并进,筑牢智能底盘的产业基础,进行全链路的自主创新才能让我国的智能底盘产业走的稳、走得快。 另一方面,需要深入推动智能底盘“域内”和“跨域”的融合创新,真正实现横纵垂控制的融合、智能底盘与智能驾驶的融合、底盘与其他系统结构融合,通过融合创新赋能智能底盘高效研发和产品体验提升。
智能底盘是电动化深化和智能化融合的载体,是跨学科交叉、多技术交融的全新领域,需要行业、企业和用户合力编织多维度协同创新网,针对基础共性关键技术,如基础软件、安全设计标准、轻量化材料等,搭建横向的创新平台,集中攻关。最后,需要从围绕未来智能底盘构型设计与控制关键技术的研究,拓展到智能汽车网联系统的构建和协同控制,再到满足智慧交通建设的多层次需求,共创未来出行的智能生态。
以上便是我此次分享的全部内容,谢谢各位领导、同行的聆听。谢谢!
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