特斯拉、比亚迪、蔚来扎堆线控转向,有何优劣?能够悬架带来啥?
上一期我们分享悬架系统的转向安全感和一些客观参数,在节目的最后我们引出了线控转向这个概念,近期正值线控转向概念很火,特斯拉Cybertruck、蔚来ET9、宁德时代的滑板底盘、比亚迪仰望U8,这些巨头和他们的新产品都在深入探寻这个领域。
比如Cybertruck已经有人试了,说原地驻车只拧一小点方向盘,轮胎角度就能打特别大。
比亚迪的仰望U8在demo试验车中实现了无管柱的线控转向。
蔚来ET9去年年底也官宣说要在2025年上全解耦的线控转向。大家先别着急评论,上面这几家的技术老王后面都会一一讲到,本期我们先综合来聊一下线控转向的一些特点,以及给汽车产业带来的启发。
何为线控转向?首先我们来说线控转向是什么,简单来说,线控转向就是方向盘操纵轮胎的模式,从机械改为了电信号。
虽然这个技术10几年前英菲尼迪就提出来了,但当时政策还没成熟,我曾经在天津港开过Q50不带L的那辆进口版,当时很多人认为这车没调好,脱离了方向盘管柱的机械干预,车身动态和手感脱离得太过分。老王认为这确实是线控转向的一个问题,就是那种对路感随时进行微调的清晰感被削弱太多。
还有人说Q50进口版那辆车激烈过弯的时候,方向盘反馈还是风平浪静的,但你一看挡风玻璃,车身都快横过来了。另外就是,没有机械系统作为备份,线控转向的风险是很大的。上述这些潜在担忧都是客观存在的,驾驶感觉也需要一些适应过程。近期随着电气化进程的加速,线控转向无论是手感还是安全,都在被逐渐完善,所以近期在产业中又重新变成了香饽饽,而且即将乘着新能源的上升势头,成为汽车行业的一个新风口。
特点一、误操作的防范能力接下来我们聊聊线控转向的三大特点,第一个特点,也算是线控转向的某种优势吧,就是对于用户的误操作有比较强的防范能力,其实在设计行业中大家有一个共识,就是好的产品一定是向着降智化和低功化走的。8、90年代你考驾照要求会修车,00年代很多人就已经不会换轮胎了,10年之后能拿下手动挡的就算是硬核人士了,现如今很多人不光C2本拿着费劲,考完驾照侧方入库都不会了,得靠自动泊车,甚至在分布式驱动设计概念下还出现了仰望U8这种遇到车位一头扎进去然后等后轮挪进去这种神操作,这都是用户降智化的落地体现。注意这里降智不是在骂人,而是强调一种设计趋势或者用户追求的现象。
那什么叫低功化,就是尽可能利用少的力气和动作完成更多的事情,比如实体按键变触屏,手拉车门变迎宾,还有就是以前转向没助力,后来有液压助力,现在是电子助力,今后则是更低功化的线控转向,像咱们前面说的特斯拉Cybertruck,驻车状态方向盘拧一个非常小的角度,车轮就能实现远超不等距齿条的大角度转角,这是符合上述产品的低功化设计趋势的。
想象一下,现在的车高速行驶时,你突然猛打方向,是很可能导致翻车的,因为机械传动不会违背驾驶员误操作意志,但智能化的线控转向,高速猛打方向超过一定阈值,系统会判定为误操作,从而降低方向盘和轮胎之间的联动关系防止误触。当然这也会导致今后的车辆像这样的极限杂技动作做不出来,只不过老王不认为这对普通老百姓来说是一种损失。产品的设计趋势就是你尽管开,其余的交给工程师。
特点二、OTA升级能力更强第二,就是线控转向在转向信心感的建立方面,是可以用OTA来不断优化的。
但说这个特点之前,老王想强调一下,OTA不是机械结构设计失败的挡箭牌,我们都理解如今汽车行业这么卷,每个企业都在思考如何降低成本,但一些不靠谱的企业,依然还存在着用蓝光扫描仪直接扫描车辆悬架配件的逆向行为,为了掩人耳目,把原型的铁换成铝合金,这种未经验证的方式在日后会引发大量的失效。很多人不明白这之间的逻辑,简单来说,不重视原发设计,通过扫描友商或目标车型的悬架,用蓝光进行瞄边后逆向出来的零部件,从悬架几何的公差尺寸到运动轨迹都会出问题,这个逆向过程,不是自然基因生长出来的,而是像是把鸡头和猪身拼起来的缝合怪一样。
而现在的媒体人只会拿着块磁铁去看是不是铝合金来分辨好坏,导致一些公司本来设计很差劲的悬架,通过更换材料和充值车评人,就能把悬架设计的多种参数和感受,偷换成材料概念从而操控舆论,引导用户。这是人们不重视驾驶质感风气造成的,现如今动不动就有人说谁没事下赛道呀,还有人说车子是拿来开的,不是拿来折腾的,结果遇到操控差和断轴的时候,最终解释权总是能在汽车品牌方。
更可笑的是,出现类似问题的时候,4S店第一件事儿不是诊断你的车或者把你的车拖回去,而是让你先找车衣把车蒙起来。这些现象其实都是用户自己作的,大家对讨论技术和普及技术这个行为嗤之以鼻,吹水的节目却那么多,可谓是傻子太多,骗子都不够用了,最终潜移默化地也会让主机厂在做用户调研的时候认为,用户并不关心真正的驾驶素质,所以也就不去重视这方面的产出,如此恶性循环,现在市面上都开始讲究沙发和大彩电了。这也是老王前几期提到的,为什么汽车圈需要逆潮流化的风气,只有回归原始理论,才能真正为用户服务。
那么抛开这些负面因素,线控转向可以更加柔性地处理很多取舍问题,带来很多企业级优势,传统底盘与车身耦合度非常紧密,开发和生产都要考虑很多,有时明明某个转向特性有能力打造的很极致,但为了照顾平台中某几个车型的特殊尺寸,导致悬架和转向几何无法打造的非常有竞争力,或者为了照顾全面要持续投入很多钱,最后心软了放弃了。
线控底盘的可调性能,有助于实现规模效应的同时保证不同车型的驾驶个性,这是很多品牌今后要做的,当然对车评人来说,不好的地方在于其评价就不再具备定调作用了,线控转向时代,车评人对与驾驶感受的短期评价可能会变得不重要,车企一次OTA,这些人的评价就会失效一次,这里不是说车评人无用,而是今后的网络评价需要根据OTA提升时效性,用户上个月的观感,放到这个月OTA后的产品上可能就没有太大意义了,所以不是不需要车评人了,而是恰恰需要更高频次、高水平的车评。
特点三、两侧解耦实现分开控制的阿克曼几何第三,如果你认为线控转向只是转向柱没了就太单纯了,它的最大魅力在于,可以让车辆设计成左右轮独立控制的转角执行器,去实现阿克曼校正的主动控制。这里面老王提到了一个专业名词阿克曼角,早在1817年这个概念就被德国马车工程师Georg Lankensperger提出,而专利则是他的代理商Ackerman于1818年在英国注册的。
所以阿克曼几何是后来人们对这项专利的俗称,要知道这项专利的发明,可比1885年奔驰发明汽车早了67年。这也是很多研究工业发展的史的人比较唏嘘的地方,他们发现在古代中国,四轮马车一直不普及,最公认的一种解释是,中国没有把前轮转向和后轴差速装置运用起来,拆解到轮胎轨迹这个项目上,就是中国的四轮马车一直不强调阿克曼角,导致后续一系列载具无法进行再进化。其实说来也足够丢人,咱们国内直到21世纪还有人认为汽车是四轮沙发+彩电呢,我们其实很容易洞察出来,说这话的人对悬架的重要性一无所知,是谁我就不提了。
我们要知道所有的车,只要沿着弯曲路径行驶,四个轮胎都会根据共同的转弯中心,生成一条针对自己轮胎的独特轨迹,如果不是这样的话,轮胎磨损会比较严重,有阿克曼角的车辆,在转弯时,弯心一侧车轮的转动幅度会比另一侧更大,这样做能有效避免前轮抓地力不足。
从这个素材可以看到,车辆转向时,内侧轮胎比外侧轮胎转动的角度更大。本质上是车轮前束角的一种设定,前束角什么意思,就是当你俯视去看一辆车,车轮的前端和车辆中线的一个夹角,如果车轮向内侧倾斜,也就是内八字的话,称为正前束Toe in,如果是外八,则称为负前束Toe out。一般的乘用车都是有点内八的。
那么笼统来说,用来实现阿克曼角的是由摆臂球头附近的内点,和转向拉杆两个外点组成的一个封闭梯形来完成的,我们称之为转向梯形。他们形成的几何,可以实现转弯时两侧不同的前束角。
如果忽略车轮的形变的话,最好的状态就是车辆的内胎和外胎,从俯视角度能画出一个同心圆。这样设计的理想状态,称为阿克曼几何。当然这只是理论情况,实际车辆的轮胎不是刚性的,行驶中因为形变会产生一个侧偏角,使轮胎在实际转向中还会产生一定的偏差。此时如果按照理论阿克曼角来设计,轮胎也会有偏磨,而且阿克曼的设计和车辆风格以及操控性都有关系,在整车设计中,会引入阿克曼修正比来进行落地设计。不过这个点和我们本期关系不大,提出来给大家作为启发,相关概念老王会放到阿克曼专题这一期来系统性分享。
那么说到这我们会发现,传统车辆阿克曼几何的宽裕度是比较固定的,那么在线控转向时代,车辆是有潜力脱离传统的转向梯形这个机械结构来实现多种阿克曼几何的,尤其是今后左右轮独立控制的转向系统,加上分布式驱动,这个主动控制的想象空间是比较大的。比如仰望U8易四方这套系统,就是非常典型的线控转向+分布式的底子,虽然现在依然有管柱,但从工程角度,其目前解锁的功能比例,可能还不到十分之一,现如今的这些原地掉头和易四方泊车,是营销角度,先把能放大这套系统能力的情景展示给投资人博取流量,但今后解锁的一些细微的,不容易感知但极其有颠覆性的功能才是工程界关心以及竞品比较忌惮的。
也就是说,既然低速和高速转弯的几何需求不一样,线控转向又脱离了和转向柱的控制,左右轮还能解耦,两侧不一样的执行器就可以在全速度区间,动态地帮车辆完成很多机械时代工程师们完全不敢想象的任务,比如中低速时提供足够多的转向舒适性和用户DIY手感,高速时在建立足够安全感的同时能让高重心的SUV和赛车一样,根据不同的侧偏力和主动悬架一起,为用户提供更好的底盘参数。
总结节目的最后老王想说,我为什么要鼓励大家支持汽车电气化么,电气化最终目的不是让所有车都带上大电池,而是让汽车电气系统打破机械时代那种“按下葫芦起来瓢”的取舍局限性,从而完成以前无法完成的那些“既要又要”的综合需求。
我们常说,颠覆者往往是局外人,但创业容易守业难,颠覆之后带来的挑战和烂摊子,往往还得局内人来收拾,线控转向就是符合上述逻辑的一个典型载体,他是完成电气化使命的重要颠覆节点,但他它的进化之路上,一定也少不了鲜血与眼泪,当用户的生命安全和资本的利益路线产生分歧的时候,屏幕前的诸位会站在哪一方呢?
好了,本期就讲到这里,下一期我们会深入到悬架种类和悬架几何进行分析。记得保持关注,我是老王,下期见!
为了DiSus-C主动悬架,花30万买比亚迪,真的值?
比亚迪的成本控制,可能已经渗透到了悬挂系统上。
这么说吧,比亚迪唐DM-i的新车可能要加入上FSD悬挂系统,而且价格也可能下探。而这套配置,之前只是在少部分车型上才有的,另外汉EV的部分两驱车型上,也要标配FSD配置。这两个举动,或许能间接说明,这套配置的成本已经降下来了。
那么,相比于FSD悬挂系统,其实业界更期待的是DiSus-C那套智能电控主动悬架,能让更多的车型使用上。目前它只在某些车型的顶配、限量版车型上使用。而根据体验过这套系统的同事描述,用了这套系统,底盘会变得更舒适、灵活。
目前的比亚迪车系,是部分两驱车用着FSD,部分四驱车用着DiSus-C悬架;而且新上市的汉EV冠军版,四驱版本(29.98万)标配了DiSus-C悬架。那么,这套DiSus-C悬架,究竟有什么特点?为什么期待它更多车型的下放?
买比亚迪,有能力真得买四驱先说DiSus-C和FSD本质上有什么区别。DiSus-C是电控阻尼悬架,有传感器主动收集路况信息,控制器计算,能做到毫秒级响应调节悬架的软硬程度; 而FSD是可变阻尼悬架,是通过根据受力不同,机械结构自动切换,实现悬架阻尼调节。
两种悬架的工作原理有本质上的不同,DiSus-C更智能也更精准,而FSD相比之下,就只能是通过传统的机械结构手段,来满足悬架软硬的调节与变化。
说简单点,DiSus-C智能电控主动悬架更像一个会独立思考的主动悬架系统,可以根据行驶路况的不同,调节悬架阻尼,做到提升车辆舒适性、操控性都好的结果。以上,就是DiSu-C和FSD之间的本质差异,前者用在四驱、后者用在两驱上。
那么问题来了,为什么两驱不能用DiSu-C?
DiSus-C智能电控主动悬架,是用两个前轮加速度传感器、两个后轮悬架高度传感器,还有一个IMU以及四个电控减震器构成的。各个零件都有各自的分工,加速传感器收集路面震动的信号,计算出轮胎跳动的速度;高度传感器是根据车辆车体的高度变化采集路面信息,然后得到减震器的运动速度;IMU是负责感应车辆姿态,计算簧上的运动速度;电控减震,是一个阻尼连续可调的减振器。
通过这些传感器收集的数据,计算之后才能得出适合车辆各种姿态的悬挂设置。那,如果是改成两轮驱动(前驱或者后驱)也配备这套系统的话,那就谈不上什么精准性了,这套系统是依靠前、后轮以及车身姿态的数据,才能保持一个极限状态下良好的车身姿态。
那既然两驱车型用上DiSu-C无法发挥全部实力,用FSD也就能理解了,后者不谈各种极限环境下悬挂自适应的精准性,满足驾驶舒适度这一个需求,就足够了。
所以,买比亚迪买四驱的驾驶质感会更好,并不是空穴来风。
舒适和性能,是走高端的必需品?总的来说,一台车的悬挂系统终将会影响两大指标,一个是操控性能、一个是舒适程度。悬架太软,避震容易压到底,在激烈驾驶的时候转向就不会灵敏,而且侧倾也会大,尤其是底盘高的SUV更明显;悬架过硬,虽然利于驾驶时候的操控感,但,加速带、坑洼路,舒适程度会打折扣。
所以,把舒适和性能取中,往往都是高端车型上才会考量的问题。
悬架的软硬调节,以往,都只会出现在高端车型上,悬架的软硬可调、高度也可调,这大部分会在50万以上的车型上,才会搭载;或者是空气悬架,或者是电磁感应悬架系统,两者都是一个闭环系统,有感应器和控制器,车辆能自发探测路况和车身姿态,主动调节悬架软硬,甚至可以主动调节悬架高低。
而比亚迪的DiSus-C用的是电磁阀式减震器结构,用的是可以双向移动的密封油泵,活塞能在液压油里上下活动。而活塞上的阀门,允许液压油向两个方向喷出,阀门越小就让液压油的流动越困难,减震的硬度也越高;反之,阀门越大,减震的硬度就越低。
DiSus-C智能电控主动悬架就是通过调整阻尼控制阀开口的大小,控制减震器阻尼阀门内部油液流量,实现对阻尼的控制。
应用场景,例如在车辆通过颠簸、坑洼路面的时候,输出较软的阻尼设定;经过减速带的时候,降低后悬挂阻尼,提升乘客的舒适度。如果是为了驾驶质感考量,如急转弯、变道的时候,悬挂可以输出更硬的阻尼,让车辆的倾角更小,车身的灵活度提高来提升驾驶乐趣;在车辆紧急制动或者加速的时候,点头、抬头的现象,通过主动调节悬架的软硬也能让车辆在两种工况下都保持平稳的车身姿态。
但是,比亚迪这套DiSus-C主动悬架,不能调节悬架的高度,只能调节悬架的阻尼软硬,和我们常见的空气悬架、电磁感应悬架,还是在功能上差了一些。
那,客观点,怎么评价这套DiSus-C主动悬架?
明确一下,无论是在电动车还是燃油车时代,高档车和豪华车的必备条件之一就是舒适性。像大部分D级燃油车一样,舒适性,永远都会是它们想要做到极致的一个点,也就有了那些旗舰车型对于悬挂技术的追求,包括空气悬挂、主动悬挂、电磁感应悬挂这些配置。
而,在新能源时代下,没有了三大件的技术壁垒之后,想要做出高端的质感,从悬挂技术上突破似乎是一个不错的突破口,确实容易造出差异化。像这套DiSus-C可能就是比亚迪走高端的开始,虽然它只能调整悬架的阻尼软硬,但实测之后的体验是不错的,足以应对绝大多数的驾驶工况。
这套DiSus-C是依靠相对来说比较复杂的结构,以及依靠多个传感器,来完成各种工况的相对应调节。也就是说,可靠性这个问题仍旧是一个考验,即便它在去年底已经量产装配到部分高配车型上,但到现在得到市场验证的时间并不算长。那么,这套结构复杂,对传感器又有极高依赖度的配置,可靠性如何,还需要大量时间去验证。
之外,DiSus-C目前也就只能调节悬架阻尼的软硬,不能调节悬架的高度。
怎么说呢,DiSus-C终归是国产品牌自研的技术,值得支持和肯定。之后这套系统还会用在腾势的车型上,而且以比亚迪的技研能力,这套DiSus-C之后还会存在很大的迭代可能,而且,也大概率会有新的悬挂系统出现。