比亞迪的「王炸」!研判易四方概念車電傳操穩技術優勢

2023-12-12     列寧格勒保衛者

2023年11月廣州車展期間,比亞迪在發布了仰望U9超級電動跑車車型平台同時,對外公布易四方概念車。這台基於量產仰望U8油電混動車,去掉橫置混動總成後並拆掉傳統轉向管柱和全電制動總泵(IPB)和分泵(卡鉗),完全通過高階電傳技術而達成轉向和制動的易四方概念車肯定會將測試的分系統,應用於比亞迪諸多全新量產車型。

從另一個角度看,易四方概念車將方向盤轉向角度轉化為電信號,與4組輪邊電機的第1轉向驅動橋輪速差與轉向機「軟關聯」,達成電傳前輪精準轉向的功能(實際具備全輪電傳精準轉向功能的實現)。通過對4組輪邊電機實施逐步改變電壓,在能量回收同時進行電傳操穩制動(加速)。

上圖為仰望官方發布的易四方概念車拆除轉向管柱後的轉向機及周邊分系統特寫。

紅色箭頭:齒條式全電轉向機主體部分

綠色箭頭:齒條式全電轉向機原本與轉向管柱關聯的扭矩輸入端(未關聯轉向管柱狀態)

藍色箭頭:前驅動橋駕駛員一側組輪邊電機至輪端的傳動半軸

需要提示一點的是,此次官方發布的仰望易四方概念車在將轉向管柱拆除後,雖然保留了轉向機和相關拉杆,但轉向完全通過易四方四電機控制兩側車輪扭矩輸出實現,保留相關拉杆的阿克曼轉向幾何結構,僅用作協同前輪轉向時保持2前車輪轉向角度聯動。

通過對比仰望官方發布的新技術的總結和易四方概念車實際狀態可以認為,基於線控底盤2.0架構,比亞迪具備了將高階電傳操穩轉向和電傳操穩制動功能,引入整車實際應用的能力。

實際上,易四方概念車具備的電傳操穩轉向和制動(加速)能力,類似於現代高階戰鬥機的電傳技術達成-易四方架構下的線控底盤2.0版本-技術手段。而易四方概念車的推出,意味著比亞迪已經具備行業普遍標定的線控底盤2.0架構解決方案的整車應用能力!

新能源情報分析網評測組,將對易四方概念車以及表象看到的電傳操穩轉向和電傳操穩制動(加速)技術以及隱藏的對市場動態影響,展開全向研讀和判定。

備註:文中對所見的技術描述、對預判的技術類型和判定,最終以廠家發布信息為準

一、可見的易四方概念車電傳操穩轉向和電傳操穩制動技術的達成:

易四方概念車方向盤轉轉角差差控制在3%以內,比亞迪官方公布的較小半徑的單側輪邊轉彎最小直徑僅為12米;在18米間距的蛇形繞樁試驗中,最大通過車速可達60公里/小時。

這台易四方概念車在公布的視頻中,採用的前輪轉向設定,為的是模擬傳統車輛前輪轉向動作的姿態,作為一項安全冗餘能力,這樣的設定能夠讓更多受眾群體在拆除了轉向管柱(轉向機沒有運作)後依然能不改變駕駛習慣輕鬆控制車輛。

在視頻中,比亞迪的工程師們將易四方概念車1組IPB(全電制動總泵)和4組制動分泵全部拆除,完全用4組輪邊電機產生的軸間輪速差和橋間輪速差達成電傳操穩制動功能的實現。

需要注意的是,仰望官方公布的易四方概念車圍繞「轉向」和「制動」的技術與功能,可以看作是基於4組輪邊電機及獨立和集群控制策略的電傳操穩轉向、電傳操穩加速、電傳操穩制動核心技術的可靠與控制策略的精準,最終得以裝車應用的實現。可以確認的是,比亞迪所掌握的電傳操穩技術解決方案的程度,決定了後續量產車輛的市場優勢。

以上為新能源情報分析網評測組,就易四方概念車展現的電傳操穩轉向和電傳操穩制動功能的研讀。

二、隱藏的易四方概念車電傳操穩轉向和電傳操穩制動技術的達成:

4組輪邊電機的電傳操穩制動技術,完全依據低壓電信號與輪速信號進行獨立和協同控制電機轉速。

基於線控底盤2.0架構看,4組輪邊電機全部可以單獨操控,即前後驅動橋的同軸2組輪邊電機的扭矩可以在0-100%的重新再分配;前後2組驅動橋間的扭矩進行0-100%的重新再分配。

1、易四方概念車所具備可預見的5種轉向模式:

(1)傳統前驅動橋轉向,方向盤輸出電信號帶動轉向機,前2組輪邊電機輸出相同扭矩。

(2)傳統前驅動橋轉向,方向盤輸出電信號帶動轉向機,前2組輪邊電機輸出不同扭矩,轉向半徑逐步降低。

(3)傳動+電動化前驅動橋轉向,方向盤輸出電信號帶動轉向機,前2組輪邊電機輸出不同扭矩,後驅動橋外側輪邊電機輸出較大扭矩、內側輪邊電機靜置,轉向半徑大幅降低。

(4) 傳動+電動化前驅動橋轉向,方向盤輸出電信號帶動轉向機,前2組輪邊電機輸出不同扭矩,後驅動橋外側輪邊電機輸出較大扭矩、後內側輪邊電機輸出方向扭矩,轉向半徑再次大幅降低。

(5)全電動化全輪輔助轉向,方向盤不再輸出電信號帶動轉向機,前驅動橋和後驅動橋外側組輪邊電機輸出相同大扭矩,前驅動橋和後驅動橋內側輪邊電機輸出較小甚至0扭矩、依靠全輪內外輪速差進行轉向,轉向半徑極大幅降低。

從理論上看,匹配4組輪邊電機所的車輛或裝備具備4x4\3\2\1的驅動模式同時,轉向扭矩輸出端關聯的角速度傳感器和車速傳感器發出低壓電信號,經過整車控制系統精準計算,在同軸驅動橋間和前後驅動橋間,對4組輪邊輸出的扭矩進行軸間與輪間調整,最終達成傳統的前橋轉向;較小半徑的單側輪邊轉向;0半徑的原地轉向功能的達成;

2、易四方概念車所具備可預見的更強大的4輪邊電四驅系統:

易四方概念車的制動冗餘,可實現最大1g的制動減速度(施加不同的電壓已達成無阻力滑行、多個階段階滑行饋電效率和制動效率)預設目標,在初速度為60公里/小時的制動距離20米內,初速度100公里/小時制動距離40米內,單輪需要2700牛米最大的拖拽式制動力矩。理論上電機正轉即加速、反轉即減速;加速度和減速度可以做到完全等同的狀態。

一方面,電傳操穩制動技術作為冗餘備份,制動力度相比傳統動能回收可以做到更大,控制精度高能夠還原傳統制動腳感,感知/控制精度高可以在使用最大制動力且不抱死的力度去制動。

一方面,電傳操穩加速技術用電去解決機械信號傳輸與反饋延遲的不足,從而獲得4組輪邊電機構成的電四驅系統和更強大的軸間和橋間扭矩再分配控制策略。

3、易四方概念車所具備可預見的高電壓平台:

自2020年開始,比亞迪在售的EV\PHEV車型都採用了全域(全部電驅動、刀片電池和高壓用電系統)550伏級和600伏級額定電壓平台方案,為的就是應對更大充電功率,所需要更低的充電電流、更少的電芯發熱量和更好電動化安全(同等功率,增加電壓同時降低電流,減少發熱量)。

與此同時,比亞迪已經在仰望U8上引入了全域650伏級額定電壓平台方案,為的是讓4組輪邊電機在充分釋放更大扭矩的同時,有效降低電流提升系統穩定性。

易四方概念車配置的4組輪邊電機總輸出功率為960千瓦,匹配的功率型刀片電池使用的、新型碳化矽電控以及先進的熱管理技術。大機率,易四方概念車對全域超700伏級額定電壓平台方案,新狀態整車層面一體化熱管理技術進行了測試。

4、易四方概念車或將兼容全電和電混車型平台:

從官方發布的視頻看,這台仰望易四方概念車借用的是仰望U8的車型平台(載具)及鏤空的車身上裝。通過進一步識別,仰望測試車的前部動力艙內沒有設定,由橫置2.0T高功率混動專用發動機和ISG啟發一體機構成油電混合動力總(紅色區域)成。不過,繼續保留了前驅動橋的2組輪邊電機總成(黃色區域)。

顯然,仰望易四方概念車基於易四方平台設定,而易四方平台下的油電混合平台(仰望U8)和全電平台(仰望U9)最大不同,則是混動系統。仰望U8這種沒有燃油直驅功能的油電混合動力系統,只輸出電量用於怠速發電或行車發電。因此,這就簡化動力流,具備適配線控底盤的底層邏輯。

以上為新能源情報分析網評測組,就易四方概念車隱藏的電傳操穩轉向、電傳操穩制動和電傳加速功能的判定。

筆者有話說:

表象看,易四方概念車用相對電動技術規格更高階的電傳操穩技術,加持整車轉向、制動和加速,甚至橫向及縱向車身姿態主動控制能力。

深度看,易四方概念車應用的電傳技術在線控底盤2.0架構下,通過對4組輪邊電機協同控制,擁有超越ABS\EPS的絕對行車姿態控制效率,仍然依託線控底盤2.0架構所具備的快速收集、上傳、計算、下行和決策的核心優勢達成。

比亞迪已經在專屬電動的e平台 3.0架構下,具備線控底盤所必備的全電加速、全電轉向和全電制動的3核心技術並採用域控制策略。基於專屬混動的DM 3.0架構的車型同樣具備全電加速、全電轉向和全電制動功能。可是,DM-i和DM-p車型的EHS電傳系統增設了1組單擋燃油直驅系統,在某些工況與線控底盤全電驅動的高效率產生干涉。

易四方平台的出現,比亞迪擁有兼容電動和混動的高效線控底盤 2.0架構和一系列電傳操穩技術和高效控制策略。比亞迪甩出的易四方概念車所具備的諸多可見和隱藏的核心技術優勢,如果友商會跟進研發相關技術,那麼將消耗大量時間成本、經濟成本以及研發風險。如果不跟進,比亞迪在核心技術層面再次領先友商,已達成持續對競品的領先優勢。

新能源情報分析網評測組出品

文章來源: https://twgreatdaily.com/a2bc178fd2e5a48226f38c046ee71d59.html