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对话广汽研究院吴旭亭:底盘,是汽车的“必达项” |苏雨农的长镜头

2023-12-06 05:02| 来源: 网络整理| 查看: 265

一头白发,言语中满是严谨,对关于底盘技术的一切细枝末节如数家珍,在与广汽研究院首席专业总师、车辆动力学专家吴旭亭长达一个小时的交流中,这位于幕后深耕技术的“底盘大师”,向寰球汽车严谨却又生动地讲述着“底盘”的故事。

为何要谈底盘,为何要与吴旭亭深度交流?

汽车工业发展百年,人们从未丧失对这种出行工具在未来形态的畅想,尤其是在智能驾驶概念大行其道的当下,消费者也更加重视汽车上被加持的科技属性。根据J.D. Power最新发布的2021中国新车购买意向研究显示,在未来半年内有购车意向的人群中,近四分之一的消费者将智能化体验作为最重要的购车决策因素。在此背景下,汽车企业似乎也被这股浪潮反推进一个“科技怪圈”,言必称“辅助驾驶”和“人机交互”,而汽车本身的工业属性却被逐渐“边缘化”。

汽车的本质是否发生改变?或者说,在“软件定义汽车”的时代下,汽车的工业属性改变了吗?那些关乎汽车行驶质感的核心硬件技术,为何鲜有人提起……

作为业内公认的“底盘大师”,吴旭亭此前在通用汽车公司工作20多年,专注于车辆动力学性能和底盘平台架构研发方面的工作。不仅如此,吴旭亭还曾是通用汽车公司全球模拟技术负责人,参与了12款车的研发,并领导团队完成多个主要平台的研发,在数字化研发技术等方面有深厚的造诣。2016年,吴旭亭被认证为六西格玛黑带大师(Master Black Belt);主持十余年美国汽车工程师学会(SAE)年会车辆乘坐舒适性专题。

如今,吴旭亭投身于广汽传祺影豹、全新一代GS8等热门车型的底盘调校工作中,更参与了“矩星底盘”的研发。一生只做一件事的吴旭亭,如何看待底盘技术的变革?作为中国汽车一代匠人,他如何看待底盘技术、调校在汽车新格局之中所处的位置?

| “定义汽车的不仅有软件,底盘是好车不变的根基”

主持人:“软件定义汽车”大行其道,软件下的汽车在工业属性上发生着怎样的变化?

吴旭亭:从字面上理解,“软件定义汽车”或许不够确切。在我们的理解中,单单软件是定义不了汽车的。真正定义汽车的核心因素应该是能源。从最初的蒸汽汽车,到后来的内燃机汽车,再到如今的电动汽车,能源的迭代与革新从根本上改变了汽车。

同时,底盘、车身等硬件的演进也在不断改变汽车;法规政策对汽车发展的影响也不容忽视;而用户需求、用户价值和用户体验对汽车的定义也是极为重要的。

为什么现在很多厂商在讲软件定义汽车?主要是为了区别于以往硬件占主导地位的情况。在未来汽车的价值定义中,硬件、软件可能各占40%,服务占20%。

在软件定义汽车的思维之下,汽车最大的特点就是演进、迭代的速度会更快,在交车后仍然能够做个性化的更新,做到千车千面、常用常新。不过这个更新更多聚焦在信息娱乐、智能驾驶、互联等方面,可以提升用车体验的丰富性。

但是回归汽车本身,在传统的与硬件相关的体验方面,在驾驶平顺性、操纵性、制动性等方面更新迭代的范围是有限的。

主持人:可以看到,传统观点认为,汽车核心是“硬技术”。但是伴随着汽车的发展,未来汽车在功能和场景上的变化,汽车核心是否会发生偏移?

吴旭亭:我们认为,或许某些用车需求在更新变化,但人类出行需求是不会改变的,汽车作为出行工具的根本属性同样不会改变。要做好、做精使用空间、主被动安全性、强度耐久可靠性、经济性、舒适性、操纵性、稳定性、驾驶性、制动性等,仍然必须要做好“硬技术”。产品实力可以加强品牌吸引力,提供全面而高档的出行体验。

现在很多厂商提出,汽车要从单纯的交通工具转变成移动生活空间或者移动的智能终端等,通过智能技术,厂商丰富了交通工具的功能,让用户在出行的同时享受订餐、购物、休闲、娱乐、移动办公等体验,规划最优路线,让车辆规避风险、行驶得更加安全。这些可以认为是现代汽车的其他功能和属性,但它们也必须考虑用户实际需求、带来的价值和用户体验。

车企需要做的就是以用户实际需求为中心,在产品、服务、品牌等方面不断优化,提供安全、可靠、舒适、温馨、有归属感的体验,包括购买、使用、服务体验(过程、费用)。

主持人:您如何看待现阶段底盘与汽车的关系?您是如何看待该关系在现阶段和未来的发展变化的?在智能汽车时代,是否依旧应该强调底盘的重要性?

吴旭亭:底盘之于汽车,相当于大楼的地基和主体结构。任何默认为底盘技术已经成熟,谁都能做好底盘的想法,就和默认为谁都能把大楼的地基和主体结构做好一样单纯。

虽然在新技术、新概念盛行的今天,底盘所占整车的价值有所降低,但我们坚持认为,在智能汽车时代,一台好车的各个方面都必须扎实,一个好底盘是必达项,不是选择项。

|“先有整车定位,再有底盘调校”

主持人:在您看来,目前国内车企的底盘制造水平如何?在整车研发中处于什么样的地位?

吴旭亭:近年来,国内车企的底盘研发水平有了长足的进步,体现在整车动态乘坐体验的提升,这也是消费者能够明显体会到的。随着自主品牌车型持续走高端化路线,底盘作为一台车的根基,势必要全面进行提升。

毫不夸张地说,在动态驾乘体验方面,一些自主品牌已经可以和合资品牌媲美,但是以J.D.Power的90天新车评估的问题数量(PP100)和三年保值率来衡量,自主品牌在该方面还有不小的进步空间。

主持人:众所周知,每一款车的底盘都应该匹配车辆的属性,主打运动、主打豪华,各有所不同。在此基础上,是否有对底盘好与坏的衡量标准?

吴旭亭:包括轮胎在内的底盘在很大程度上决定了车辆的动态特性。正向开发流程决定先有整车的定位,再分解为对底盘的技术要求。

有多个主观和客观指标来衡量包括驾驶性、操纵性、稳定性、平顺性和制动性在内的整车动态特性。每个指标根据不同的定位有不同的目标值。

主持人:广汽研究院在今年推出了“钜星底盘”,这也是行业鲜有的底盘品牌。在您看来,“钜星底盘”的优势是什么?

吴旭亭:我们认为,一台车辆、一个品牌一定要有特色,尤其在驾乘动态性能方面,因为这是决定用户体验的关键因素。对传祺车而言,我们首先提炼出了“韧、顺、稳”三个字代表其内在的动态性能DNA,然后给了一个名字“钜星底盘”。“钜星底盘”不是某种特定的底盘结构形式,它代表的是整车的动态性能,具体说来包括底盘的质感、操控、舒适和制动性能。

所谓“韧”,即给人的柔韧之感,具体指底盘的紧凑感、扎实感和品质感;“韧”,也指车的坚韧之性,车辆不光要经受得住严苛的强度耐久试验的考验,其性能还要不随着时间的变化而衰减。坚韧的底盘更稳健。

“顺”则代表了顺心如意之感,即转向手力和踏板感的恰如其分、响应灵敏度的合乎预期、不易感知的响应滞后带来的随心所欲,做到了这三点,就能达到人车合一的效果;“顺”也代表车的平顺之性,悬架运动顺畅能高效隔振,转向顺滑无手力波动,制动平稳无抖动异响。

“稳”说的是稳定之感,具体说来就是直线行驶没有飘忽感、变道可控有信心、弯道行驶有足够的侧倾支撑、无推头甩尾感、不平路上轮胎跳动得到很好的控制;“稳”也是车的稳定之性,在紧急、高速等极限工况车本身的安全性。

最近传祺推出的两款新车,影豹和GS8就充分体现了这个钜星底盘的特色。未来,我们在底盘方面的主要工作就是要研发新技术和完善开发体系,持续打造强化“钜星底盘”的特色。

主持人:在研发、调教钜星底盘的过程中,您和您的团队克服了哪些困难?有哪些您印象深刻的故事能与我们分享?您觉得如何培养中国自己的底盘工程师不断进步?

吴旭亭:在底盘正向开发流程中,先基于用户需求设定整车设计目标,逐层分解为系统设计、总成设计、零部件设计目标并开展相应的设计验证,通过大数据手段,以批量仿真得到各个参数对整车性能的影响,进行多目标、多变量的优化分析,从成千上万个组合中选出最佳方案提供给用户。方案设计好后,利用虚拟试验场进行提前验证,要求模型精细化、路面信息精细化、轮胎精细化,数据处理和实际工况统一,实现虚实融合,及时发现问题、及时优化,提升研发效率。

以影豹举例,为了保证影豹能够在同级别产品中具备优秀的驾驶运动性,弹簧、稳定杆的刚度以及减振器阻尼设定肯定要比普通家用轿车更大,这样才能保证悬架有足够的支撑,即使在剧烈驾驶时,侧倾控制依然给用户信心。在此基础上,减振器阀系和衬套的调校可以兼顾舒适性,以减振器为例,减振器内部的阀系组合方式成千上万种,在保证影豹减振器有足够大的阻尼力前提下,我们的阀片组合开启更顺畅,低速、高速阻尼柔和,这样才能让悬架表现出运动自由、扎实而不生硬的质感。

当然实际调校的过程会比较艰辛的,我们需要通过大量的方案不断尝试、不断论证、不断优化,最后才能让各性能达到我们想要的效果。

我们内部在做底盘的时候,有这样的信念:保持定力,不断实践,不断学习,勇于突破。这句话同样适用于未来中国汽车底盘工程师。

| “底盘调校是品牌DNA,话语权应掌握在车企自己手里”

主持人:很多主打智能汽车的企业,为什么很少提底盘概念,或者说更愿意把底盘和架构、模块一起来讲?

吴旭亭:底盘概念更为具体,包括连接到车辆下车体的一系列硬件子系统的集合。基础底盘的设计调校很大程度上影响整车的驾乘体验。而架构概念的范围更广,除机械硬件外,也包括电子电器架构,软件架构等。

模块的概念既可以用于硬件也可以用于软件,因此,智能汽车很少提底盘概念,因为架构这个概念已经包括了硬件底盘,或者底盘不是新汽车企业想要强调的特色所在。

主持人:未来的底盘技术会有哪些变化,给车主带来哪些不一样的感受?在新的技术条件下,“调校”的概念会有哪些变化?

吴旭亭:主要会有两个变化。首先是线控底盘的应用,将使得汽车结构更简单、可采用更少的元件数量、布置更容易、重量更轻、整体经济性更好、制造更方便、运行更高效。从理论上说,线控底盘也能简化汽车机械设计,可以降低整体的设计成本。但会大大加强对传感器和控制软件的需求。可以说,线控底盘的应用本身并不会让汽车变得更好,因此其会带来新的调校挑战。

第二个变化是从分布式底盘控制到集成控制的变化,由多个独立的控制单元集成为底盘域控制器;再进一步集成为中央控制计算机。整合的必要性在于,早期独立发展平行控制,系统复杂,性能难以最优化,以及不必要的和昂贵的硬件重复。整合之后可以提高多目标性能,降低控制系统的复杂性,提高灵活性,允许模块化和分布式设计过程、迈向“即插即用”的可扩展性、综合诊断和状态监测;提高系统可靠性;允许容错和故障管理功能。集成控制本身并不能保证更好的性能,但其便于调校的特点使得达成最优性能更具可能性。

机械底盘的调校应该和原来没有大的区别,但电控底盘的“调校”或标定应该更为简单,更容易达成最佳性能,因为控制的优先顺序和决策部分都通过软件集成到一起,相关的执行器的控制器仅仅执行响应的决策。

主持人:作为“底盘调校专家”“底盘调校大师”应该具备怎样的专业水准,具备哪些优势?很多新车型对外宣称皆为国外某品牌同级调教,您怎么看这样的情况?

吴旭亭:开发一个优秀的底盘需要一个优秀的团队,需要多项技能。最重要的就是清楚地把握具体车型的定位,从最初的整车架构设计、底盘结构选型、到硬点优化、调校件清单、轮胎选型、机械调校和底盘控制系统的标定,都要围绕这个定位进行。一般总喜欢提底盘调校,因为这是对主观感觉影响最直接的部分,立竿见影。但从整车开发来看,这只是样车出来后才能进行的最后一部分工作。大量的工作需要在样车出来之前完成。初期的整车架构设计、底盘结构选型和硬点优化、轮胎选型决定了后期调校能够达到的最佳性能平衡,比如任何大师都不可能把高质心的SUV后期调校成一个赛道车。

所谓大师能够做的最主要的工作是在车型开发初期就要影响整车架构参数,明确一台车如何定位,如何更好地平衡各项动态性能,并在底盘结构选型、硬点优化、轮胎选型等方面为动态性能的成功打下良好的基础,提供足够的调校潜力,并在后期调校中充分挖掘该潜力。

在技术层面,所谓大师当然要有坚实的理论基础,对底盘各系统有深入的理解,对底盘开发流程非常熟悉,精通阻尼器阀系等诸多调校件特性,精通底盘电控系统的功能、结构和标定方法,对调校和验收的工况和指标非常熟悉。要有良好的感知能力,和高超的驾驶技能,能够清晰表达驾乘体验,包括极限操纵工况。

在调校中,必须坚持以用户体验为中心,同时必须满足法规和标准要求的安全性底线。所以,底盘研发既需要理论也需要实践,需要广博的知识面,是个难度相当高、挑战非常大的工作。

归根到底,以上准备和技能都是为了满足具体品牌的动态性能DNA,满足车型的定位,做出有特色的底盘。毕竟国外某品牌的调校可能不是自己的风格。



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