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理想汽车,到底懂不懂底盘技术?

2023-07-31 11:46:30爱卡汽车网

现在网上对理想汽车争议最大的是:一提理想L系列销量好,就会有人说“冰箱彩电大沙发”,但他们很自然地忽略了,这几辆30、40万元的中大型SUV即便是堆料也能堆到很高的水平。所以,要说理想的L系“只是大屏、数码产品,理想汽车不懂技术、不会调底盘……”,其实是对理想几百名底盘工程师的不尊重,也不实事求是。

最近驾仕派在“理想魔毯空气悬技术日”上,和理想汽车的底盘工程团队的几位工程师详聊了很久。这些工程师给我们讲了很多开发L系列底盘的过程,我也挖掘出了很多理想汽车底盘工程团队对产品技术的一些思考,尤其是对比如为什么没有用全铝合金底盘、为什么自研空气悬挂、又为什么使用单腔空气悬挂……大部分网上争议很大的话题,理想的底盘工程师其实都思考过,现在的工程方案是他们的最优先解决方案而已。

那么到底理想L系的底盘怎么样?这次我们就来详细来说下。


(资料图)

1、全球空气悬架车型销量最大的品牌

第一个问题,我们来聊下理想空悬的规模量,因为理想L系的一切底盘工程逻辑,其实是建立在他们在研发之初就奔着标配空悬去的。

理想汽车说,截至7月29日,理想L系列魔毯空气悬架车型累计交付即将突破20万辆,理想汽车成为全球空气悬架车型销量最大的品牌。并且在所有已交付的L9、L8、L7中,有93%配备了理想魔毯空气悬架。同时,在可以选装空悬和机械弹簧的L8和L7车型上,有81%的车主选择了空悬,这个比例也很高。

20万辆车有空悬意味着什么?首先,全球汽车市场选装空悬的车型占比大概是0.9%,算下来一年也就是七十万辆左右。但是因为理想汽车三款车型提供了空悬选择,仅仅是理想这一家企业,在2023年差不多7个月就卖了16万辆以上,真的是“一家独大”。

其次,20万套空悬不仅让理想汽车成为了全球空悬车型销量最大的车企,也让两家供应商直接进入了全球空悬零部件行业的头部。孔辉的空悬份额占比已经达到了40%左右,位居行业第一,另一家供应商保隆大概是21%左右。可以说,理想以一己之力把中国供应商培育成了全球行业领导者。

还有,理想L系列是一辆车有四根空悬,所以这里有80万根空气悬挂在路上跑。理想汽车说,目前他们还没有出现空悬失效的问题,而且他们也给出的8年16万公里的质保,都是领先行业的。

2、硬件堆满的底盘

理想汽车在开发完理想ONE(参数|询价)启动L系列的时候,第一个想法就是要标配“空气悬挂”,要把空气悬挂从一个“豪华顶级配置”变成“豪华智能配置”,实现了技术平权。所以,从硬件上看,理想L系列的起点就足够高。

先把空悬的问题放一边,如果只是看整个L系列的底盘,会发现理想汽车由空悬衍生出的整个底盘硬件都是拉满的。比如作为旗舰级车型,前双叉臂、后五连杆都是必须的;然后单腔空悬只能调节高度,刚性主要是囊皮来决定,所以实现更高的舒适性还需要CDC可变阻尼悬挂的配置。

同时,理想底盘工程师也回应了前副车架用钢制、后悬没有用全铝合金的摆臂、支臂等问题。他们的说法是前副车架主要是有发动机、排气管等,钢制前副车架一个是强度更高,同时有些地方需要更薄的工程方案以便布置排气管,钢制方案就更合适。而至于后悬摆臂、支臂这些,有些更规整的支臂用钢制件更方便、构型更简单,而铝合金件反而造型更复杂,轻量化意义不大。另外,对于下摆臂的银色喷涂,理想工程师也再次强调主要考虑抗小石子的冲击、防腐蚀等等性能,并不是为了“偷巧”。

有了CDC和空悬,那还需要传感器来确定车身姿态以便调整,所以又有了四个车身高度传感器,同时整车还有一个六轴陀螺仪传感器、两个前轴加速度传感器。七个底盘传感器再加上车身上的包括油门刹车信号等等,这里需要处理的信号量很大,因而理想又自研了XCU中央域控制器,主控SOC芯片是恩智浦的S32G2芯片,可以达到ASIL-D功能等级安全。

“有些车企会省掉四个车身高度传感器,因为这个可以通过积分求和等方式测算出来。不过我们认为因为CDC可变阻尼悬挂以1ms一次的刷新率监控路况和车辆动态响应,那么直接使用传感器得到的数据更精准、更迅速,可以更好地满足底盘舒适性的快速调节。”理想汽车的工程师解释说。

正是得益于自研的XCU,以及众多的传感器打通,理想L系列的底盘是可以OTA升级的,可以根据用户的需求和反馈不断成长,比如我们已经先体验了即将OTA的魔毯2.0。这在传统车企看来简直不可思议——从来没想过调好的底盘还能再调整。

3、关于空悬自研的故事

这次理想汽车工程师花了很多时间和我们聊空气悬挂的事情,包括为什么自研、为什么用国产供应商、解决了多少的难题。

理想工程师说,一开始他们也是想找海外供应商来直接匹配,包括谈了两家海外供应商。供应商A对理想汽车提出的要求表示无法满足,一是专门定制化研发不可能,硬件也不能改,而且必须是软硬件一起打包购买;二是无法为理想汽车在中国建厂,即便是理想汽车提出的需求量很大,但也是不可能——其实背后就是并不相信30、40万价位理想L系能够月销万辆。

据理想汽车的工程师透露,供应商B的配合度其实高很多,但是问题还是在产能节点上。按照理想给到的2022年下半年SOP,供应商B表示无法完成,最快也要在2023年第一季度左右,这对于理想方面是不可接受的。同时对理想汽车提出的专属开发,供应商B也很难做到高效开发,甚至最后说只给理想汽车提供气囊行不行。

“其实当时还有一些工程上的问题,比如海外供应商提供的零部件,无法完全满足理想L系的底盘布置需求,因为不是定制化的,对空间占用很大,就无法实现理想预期的电动平台的‘得房率’。”理想汽车的工程师说,“还有就是完全一整套软硬件拿过来,理想这边不能调整,甚至底盘调校可能还要找欧洲那边熟悉这套软硬件的工程调校团队。我们曾做过一轮样车标定,发现欧洲那边调出来的风格还是不适合中国市场。”

最后,理想的底盘工程团队决定自己干。理想汽车的技术专家是从零开始专研空气悬挂这个部件,然后逐步明确了理想魔毯空气悬架系统的开发路径。在底盘架构确定后,接下来就是零部件的选型和设计匹配,包括空气弹簧、CDC减振器、空气压缩机、空气分配阀、储气罐等。

比如在解决空气弹簧这个零部件上,理想汽车的底盘团队首先明确了整车一定是以舒适柔和的家用风格为核心,然后开始在空气弹簧上确定一个低刚度的需求。降低空气悬挂的刚度,一个办法就是降低囊皮厚度的方案,从而对舒适性做到兼顾。可是降低了囊皮的厚度,接下来的问题是可靠性可能会降低。因此,整个团队连囊皮的配方都做了专门的研发,确保能够在零下四十度到八十摄氏度、极限冲击力达到10吨、空悬专项强化耐久最长34万公里、完成整车级验证1000万公里。

不仅仅是囊皮自研,理想汽车还专门自研了空气压缩机支架隔振装置、软件控制的策略优化,确保在空气压缩机工作状态下一二排能够无感。根据理想工程师给出的数据,他们和保时捷、蔚来的竞品进行了对比测试,能够达到优于竞品3dB左右,甚至大的可以差到4dB。

在理想的工程团队看来,如果是采用供应商的方案,根本无法完成整车NVH系统匹配,因为供应商是软硬件一体,很难专门为了一个支架这样的小零部件来调整方案。

解决了空悬这类零部件的设计和研发以后,理想汽车只走完了一半的路程,另外一半则是如何完成空悬的量产交付。最后理想汽车在摸排了行业所有的空悬供应商资源以后,选择了和中国本土供应商孔辉、保隆两家合作。

但这时又出现一个问题:这两家生产是能生产,但是空悬生产制造的规模经验都很少,于是这时候理想汽车提出深度参与供应商的产线策划与建设,建立了专用产线,从产线设备的选型到开发工艺参数的验证,全部与供应商共同决策,来确保生产的稳定与可靠。这种策略类似于苹果公司当初扶持富士康生产iPhone,帮助富士康建立一整套的标准化产线,甚至解决CNC加工工艺。

在理想和供应商双方的协作下,建立了行业领先的数字化、自动化产线,采用行业首创的100%光学在线检测、100%保压检测,可以更好地确保质量;上料自动化率65%,作业自动化率92%,超越了国际供应商。此外,理想汽车还帮助供应商搭建了质量管理体系、二级供应商管理体系。

这里面的“作业自动化率”是一个很好的参照指标。理想工程师表示,据他们所知,海外供应商的作业自动化率大概在60-70%这个水平,因为需求量小,不需要那么高的自动化率。而现在给理想L系列生产空气弹簧的作业自动化率可以达到92%,不仅效率高,而且可靠性也得到了提升,因为机器是不会疲劳的。

最后的成果(结果),相信让海外供应商后悔不已,一个年规模量30万套的巨大潜力市场被自己放弃了,同时还培育出两家更有竞争力的中国对手。

4、魔毯空气悬挂2.0的体验

理想汽车的底盘工程师讲了这么多底盘架构、自研的空悬,以及XCU中央域控制器等等,其实核心是想说,理想L系列的底盘是“有大脑、可升级”的智能底盘系统。而这次理想就率先让我们感受了全新开发的魔毯空气悬挂2.0,由此,理想汽车也再次展示了“软件定义汽车”的体验。

首先,我想说的是,这里的“魔毯”只是理想汽车的一个营销词汇,并不是说和网上讨论的奔驰的魔毯就是一回事。毕竟从理想L系列的整个硬件来说,单腔空气悬挂+CDC可变阻尼悬挂+XCU这套系统只是比传统底盘在智能化体验、可变体验上要丰富一些,而用摄像头扫描路面再对液压悬挂进行实时调整,那真的才是另类。

不过从理想底盘工程师的角度来看,L系列的底盘基点就是“针对全家人驾乘舒适性设计的智能空气悬架”,追求的是极致舒适与操控灵活性的平衡。因此单腔空气悬挂+CDC可变阻尼悬挂这套组合,通过车身高低变化、悬挂软硬调节这些功能的相互组合,已经足够满足中国道路的驾驶需求,甚至理想自己还做了一个30项舒适性指标、调校覆盖上百种典型路况,都是为了舒适性要求。

如果我们对比一下,宝马i7使用的是双腔空气悬挂,但是没有使用CDC可变阻尼悬挂,其原因可能是宝马认为两种刚度的悬挂就完全能够满足驾驶者的需求。而蔚来ES8(参数|询价)、智己LS7这类用了双腔+CDC的组合,更多则是想兼顾更加运动化的驾控体验,有更极致的运动风格。可是既然理想都说了自己追求的是极致的舒适,那么单腔空簧确实也够了。

不过理想方面也洞察到了部分车主认为理想L系列底盘过于舒适——换句话说“太软了”——造成了一些驾驶上的短板,比如加速时抬头更明显、刹车时俯仰动作大,还有就是车辆进行大幅度转向的时候侧倾偏大等等。因此,理想汽车用了3个月时间,调出一套魔毯底盘2.0版本,在原有的舒适风格基础上,增加了一套全新的更偏运动的底盘风格。

按照理想方面的说法,魔毯2.0带来了新增的车身稳定算法,赋予了一套悬架两种性格——之前的被称为“舒适魔毯”,现在增加的被称为“运动魔毯”。并且每个模式下又细化为舒适-标准-运动,而且悬挂高低也是可调的。这样相当于两种魔毯风格,各有三种驾驶模式,比如你可以调整到“舒适-舒适”,而最激进的模式是“运动-运动”,这时候悬挂也会自动降到最低。

新的运动魔毯其实就是对全新的CDC控制策略——也就是让悬挂的阻尼更大——在日常用车的各种工况下,包括纵向和横向的车身控制都会得到改善。

按照理想提供的数据,理想L7 Max在运动魔毯下以0.4G的制动力刹车,车辆减速过程中的最大俯仰角速度相比舒适魔毯下的运动模式降低30%,稳态俯仰角度减小15%。

当L7 Max以80公里的时速向一侧变更车道时,L7 Max的最大侧倾角速度降低35%,最大侧倾角度降低20%,整体而言侧倾的幅度更小、侧倾的出现也更缓。

在短暂的实车体验上,如果是你开惯了理想L系列的舒适风格,还是会感知到运动魔毯带来的一些变化,比如加速抬头的抑制更好,同时在重刹时车头的下沉速度会更缓慢一些,而不是说舒适模式那样相对摇晃的状态。并且在高速转向的过程中,也能够感知到运动-运动模式下整个侧倾控制会好一些,尤其是车身高度降低后整个车垮向一侧的感觉会好一些。

当然,需要指出的是,魔毯2.0也仅仅是在舒适魔毯上开发出来的CDC控制策略,从硬件上并没有变化,所以实际的体验优化幅度是相对有限的,你不能对运动魔毯带来的变化有太高的预期,毕竟改善也是10%、30%这种幅度。

另外,在我个人比较敏感的刹车停止这个动作上,个人感觉运动魔毯似乎对刹车小开度情况的点头有所帮助。一般来说,理想L系列在将停未停的时候,补一脚刹车往往会有明显的点头动作,而且动静很大。但是这次在运动魔毯的运动模式下,如果是相对轻缓的踩下刹车,感觉点头动作会轻柔许多,这应该是CDC悬挂阻尼变大以后,对车辆Z向控制加强了。

实际上,这次魔毯2.0并没有其他车企引入的舒适刹停功能。就这一点理想的工程师并没有多做解释,只是表示他们是可以通过OTA实现的。

总体来说,这次魔毯2.0可以算是理想汽车智能底盘系统的一次新尝试,通过软件策略来改善底盘。这一方面得益于之前在底盘硬件上的“高配”,另一方面则是底盘上更多的传感器和XCU更强的算力,可以实现只通过OTA就能带来驾控上的变化。

说回“魔毯”这个话题,虽然目前理想的魔毯主要是一个名称,和奔驰实现的液压悬挂加视觉识别的“MAGIC BODY CONTROL”还不是一回事,但是很难说以后理想会不会引入路面信息、或者导航信息,提前调整底盘。比如探知到前面是大曲率弯道、再结合车辆的行驶速度和油门开度,完全可以提前让CDC阻尼变大,减小侧倾,这些都是软件工程可以实现的。

对于理想汽车来说,虽然“冰箱彩电大沙发”这些显性配置上可能更容易被人察觉和讨论,但其实同样在底盘工程技术方面理想汽车也并不落于人后,甚至创新和执行力更强。就技术层面来说,理想还是有理想的。

文|JackieLXX

图|网络

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