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为何宝马“Heart of Joy”系统是车辆动力学领域的下一重要突破

为何宝马“Heart of Joy”系统是车辆动力学领域的下一重要突破

发表于 2025-09-28 责任编辑:刘慧

一段时间以来,我们正逐步迈向搭载各类协同工作的动力学系统的汽车。早期驾驶辅助系统仅能并行运作(有时甚至会相互干扰),而如今,动力传动系统、防抱死制动系统(ABS),或许还有悬架与差速器,均在为实现同一目标协同工作——这个目标便是卓越的车辆动力学性能。

为何宝马“Heart of Joy”系统是车辆动力学领域的下一重要突破

宝马正凭借全新“超级大脑”——Heart of Joy系统,将这一理念推向新阶段:该系统能将车辆所有动力学系统整合到单一控制器之下。

2026款宝马iX3是品牌首款“软件定义汽车(SDV)”。尽管这个术语听起来可能像无意义的热门词汇——起初我也这么认为——但事实并非如此。正如Rivian首席执行官RJ·斯凯林格(RJ Scaringe)向我在《InsideEVs》的同事清晰解释的那样,传统汽车内部布满各类电子控制器,每个控制器仅掌管一套车辆系统:从防抱死制动系统(ABS)到电动座椅,各类功能均有专属控制模块。

这反映了汽车搭载电子系统的过程本就是零散推进的,而非从零开始设计车辆时会采用的方式。而Rivian等品牌率先推出的软件定义汽车(或称区域架构汽车),则采用数量更少、性能更强的计算机,每台计算机控制多个系统。这些计算机可划分为不同“区域”,例如负责处理车辆特定区域的所有功能——这也是这类系统常被称为“区域架构”的原因——或者按功能划分,控制车辆的相关功能模块。

宝马的新世代(Neue Klasse)电动车型平台正是采用这一思路,该平台将随iX3一同首次亮相。该车型搭载四台“超级大脑”:一台负责基础电动功能,一台掌管信息娱乐系统,一台控制所有自动驾驶系统,而Heart of Joy系统则负责管理车辆所有动力学系统。在iX3上,这包括动力传动系统、制动系统与转向系统;但在未来的新世代车型(如即将推出的电动版M3)上,不难想见Heart of Joy系统将掌控更多系统。

为何宝马“Heart of Joy”系统是车辆动力学领域的下一重要突破

显然,让各类系统协同工作并非新鲜事。关键差异在于,在其他采用类似架构的车型中,不同系统可能采用不同的原生通信协议。不同系统通常来自不同供应商,软件也由供应商提供给车企,子系统间的协调工作需由车企工程师完成——这就限制了硬件的实际发挥空间。

而有了Heart of Joy系统,所有系统均采用统一“语言”——其软件由宝马内部自主研发。

宝马首席技术官(CTO)约阿希姆·波斯特(Dr. Joachim Post)解释道:“凭借20倍速的计算能力,再结合电动传动系统,我们能实现一套从稳定控制、行驶控制、底盘控制到动力传动控制的集成系统,其动力学性能达到了前所未有的水平。”

电动机能对扭矩输出进行快速且精细的控制。正如iX3 50车型那样,前后轴各搭载一台电机,可实现对操控平衡的精准控制;而宝马在其VDX概念车上更进一步,为每个车轮都配备了独立电机。“如此强大的计算速度,能让车辆在物理极限状态下行驶。”

另一方面,Heart of Joy系统也助力宝马实现了更平顺、更高效的制动性能。与大多数电动车一样,iX3采用能量回收制动与机械摩擦制动相结合的方式,但两种制动方式的切换一直是车企面临的难题。得益于Heart of Joy系统,宝马iX3的大多数制动场景都可通过能量回收制动完成。

这不仅提升了能效——iX3宣称其美国环保署(EPA)标准续航里程约为400英里(约合644公里)——还实现了极其平顺的停车体验。宝马常引用一项测试来证明这一点:让乘客坐在副驾驶座上闭眼,当车辆完全停稳时出声示意。通常,车辆停稳许久后,乘客才会反应过来。今年夏天,我在《InsideEVs》的同事在iX3原型车测试中,也对其极其平顺的制动性能及整体行驶平顺性给出了好评。

但在我看来,iX3仅触及了Heart of Joy系统(或类似系统)能力的皮毛。若再加入电子限滑差速器、半主动或全主动悬架以及更多驱动电机,其动力学性能的提升空间将更为广阔。这类系统甚至可与内燃机车型兼容。

宝马表示,新世代平台的技术将应用于品牌未来所有车型——而非仅局限于电动车。

波斯特表示:“借助带能量回收功能的电机能实现的效果,若没有内燃机搭配48伏系统(或至少是混合动力系统),就无法以相同方式实现——因为纯内燃机系统的制动功率无法达到电机系统的水平。因此,有些功能能在燃油车上实现,有些则不能。但无论如何,在计算能力、稳定控制、动力学性能等方面,有大量功能可迁移到燃油车上。”

因此,受益的不仅是即将推出的电动版M3,燃油版M3也将从中获益。

并非只有宝马在推进这类技术。保时捷也在朝着这一方向发展,而Rivian、Lucid等新兴车企则在减少车载电子控制器数量方面取得了显著进展——它们仅用一两台控制器就能管理所有动力学系统。

这是众多车企多年来在发展道路上迈出的重要一步。其核心思路是:掌握尽可能多的调控手段,以实现特定的动力学目标。对宝马而言,Heart of Joy系统将帮助车辆更智能、更快速地选择应启用哪些调控手段。

理想的最终效果是,消费者无需感知到具体的技术细节。尽管这套系统和其背后的理念都很复杂,但最终目标却十分简单——打造一款“好开”的车。