估計大家都還記得,前段時間在比亞迪仰望品牌的首個發布會上,當仰望 U8 橫移出場,且現場展示原地掉頭的時候,真可謂 " 技驚四座 ",也随之引發了很多關于這套 " 易四方 " 技術的讨論。
說實話,雖然發布會上也簡單介紹了易四方的一些技術信息,但我當時對這套底層技術還是有點不明覺厲,對一些細節也存有些疑問。所以也一直沒有和大家聊易四方這套技術。
直至前幾天在一場技術溝通會上和幾位工程師深入溝通後,才算豁然開朗。下面結合我自己的理解,來和大家簡單聊一聊。
大家都知道,這套名爲 " 易四方 " 的技術,是建立在裝備了四個輪邊電機,每個電機都能獨立驅動一個車輪的硬件結構上的,這也是所謂的分布式驅動系統。
仰望 U8 并不是首個采用四電機驅動的量産電動車,此前的悍馬 EV 和 Rivian 都有采用四電機驅動的版本,就連此前發布的東風猛士 M-Terrain 也采用了四電機方案。甚至在特斯拉新款 Model S Plaid 也采用了三電機驅動,其中後軸也同樣搭載了兩個驅動電機。
上圖爲特斯拉 Model S Plaid 底盤示意圖
雖然同爲四個電機,但它們搭載的并不是相互獨立的輪邊電機,而隻是把同一軸上的兩個電機整合于同一個電機總成之中,共用同一套減速器,然後通過兩個半軸把動力分别輸出到左右兩個車輪。
所以本質上講,這隻是實現了兩個電機的動力疊加而已,仍屬于集中式驅動,和易四方的四個電機獨立控制有着本質上的區别。
搞明白這個基本結構之後,後面的事情就好辦了。
由于四個電機獨立控制,每個電機都可以單獨實現正向和逆向(順時針和逆時針)轉動,所以當左側車輪和右側車輪反向轉動時,就可以實現類似坦克掉頭那樣的原地掉頭(所以悍馬 EV、Rivian 和猛士 M-Terrain 都不能實現 " 坦克掉頭 ")。
但不知道大家有沒有留意到一個細節,就是在仰望官方的話術中,都會不經意地強調:" 可以在柏油馬路、環氧地坪等高附着力城市道路上使用 "。
其實這句話裏面隐藏的,才是易四方四電機驅動技術的核心能力:能對四個電機的動力輸出進行非常精确的控制。
在低附着或者光滑路面上,如果轉向時某個車輪動力過大或者過小,車輪可能就會打滑空轉或者被 " 拖着 " 滑動,或許影響不大,但在高附着路面上車輪難以打滑,就有可能因爲扭力過大而損壞減速器甚至導緻電機被燒毀。
所以采用四個電機驅動不難,但就難在能在任何時刻,都能根據路面附着力和駕駛者的意圖,對每個電機進行非常精确的控制。
打個更直觀的比喻,這就好像我們每個四肢健全的正常人,單獨控制雙手或者雙腳并不難,但要同時協調手腳來完成一些特殊高難度的動作,例如一些雜技動作,那每個人身體的控制能力、協調能力的差異就會完全表現出來,也隻有那些經常長期專業訓練的人才能做到了。
也正是由于易四方具備了這種能力,所以才能實現官方宣傳片中演示的,可以在最高 120km/h 時速下發生單輪爆胎後,也能通過以極高的頻率持續調整四輪扭矩,使車輛剩餘驅動輪保持抓地力,并控制車身姿态避免失控,使單輪爆胎的車輛也能穩定可控地停下。
如果你有仔細看過官方的那個視頻片段,你就會發現單輪爆胎後,每個車輪的扭矩輸出都是實時調整且不一樣的。這是傳統的機械四驅系統,或者其他四電機電動車都難以實現的。
相比之下你就會明白,去沙漠沖坡,又或者遇到交叉軸、炮彈坑那種野外極端路況,對于易四方來講就不算什麽難事了。再加上仰望 U8 前後軸的電機之間,還帶有差速鎖止功能,所以仰望的工程師甚至說,隻要還有一個電機能正常工作,仰望 U8 也能正常脫困。
再深一層,爲什麽仰望上的這套輪邊電機能實現這麽精準的控制力呢?
除了官方提及的更強的中央技術平台和域控制器的高度協同之外,我還發現在官方的講解中,也提到了一個 " 旋變傳感器 "。
上圖爲比亞迪 iTAC 系統中的旋變傳感器示意圖
簡單地講,旋變傳感器就是一套可以時刻監測電機的轉子轉了多少角度、真實的轉速多少的部件。原理看上去很簡單,本質上和車上探測車輪轉速的輪速傳感器扮演類似的角色。
但由于電機轉速遠比車輪旋轉的速度要快得多,所以要做到足夠的即時性、精度和準确性,且能在各種惡劣工況下都保持穩定工作,是非常困難的。
能精準控制每個電機的前提,就是能更精确和迅速地掌握電機的實時運轉狀态。别忘了,易四方搭載的電機最高轉速達到了 20500rpm,電機轉速越高,對旋變傳感器的能力要求也越高。
上圖爲比亞迪海豹上的電機旋變傳感器位置示意圖
大家還記得比亞迪海豹四驅版上的那台 iTAC 系統嗎?
iTAC 的原理,其實也是通過利用識别精度更高的旋變傳感器來判斷車輪打滑速度,在車輪抓地力出現異常但尚未打滑的時候,提前調整前後軸電機的動力輸出,讓車輛恢複穩定狀态,從源頭上減少或者避免打滑的發生。
所以在我看來,易四方上的這套電機控制技術,幾乎算得上 iTAC 系統的增強版或者 " 滿血版 " 了,與 iTAC 可謂一脈相承的。
當然了,目前這套易四方技術的很多技術細節還處于 " 保密 " 階段,包括應急浮水、智能輔助駕駛等技術細節都還沒公開,留待以後再逐一和大家分享吧。
2023/2/26
技術解讀
by 韋熙宇
↓WILL ON WHEELS 現貨秒發 點擊查看↓