比亚迪的“王炸”!研判易四方概念车电传操稳技术优势

2023年11月广州车展期间,比亚迪在发布了仰望U9超级电动跑车车型平台同时,对外公布易四方概念车。这台基于量产仰望U8油电混动车,去掉横置混动总成后并拆掉传统转向管柱和全电制动总泵(IPB)和分泵(卡钳),完全通过高阶电传技术而达成转向和制动的易四方概念车肯定会将测试的分系统,应用于比亚迪诸多全新量产车型。

从另一个角度看,易四方概念车将方向盘转向角度转化为电信号,与4组轮边电机的第1转向驱动桥轮速差与转向机“软关联”,达成电传前轮精准转向的功能(实际具备全轮电传精准转向功能的实现)。通过对4组轮边电机实施逐步改变电压,在能量回收同时进行电传操稳制动(加速)。

上图为仰望官方发布的易四方概念车拆除转向管柱后的转向机及周边分系统特写。

红色箭头:齿条式全电转向机主体部分

绿色箭头:齿条式全电转向机原本与转向管柱关联的扭矩输入端(未关联转向管柱状态)

蓝色箭头:前驱动桥驾驶员一侧组轮边电机至轮端的传动半轴

需要提示一点的是,此次官方发布的仰望易四方概念车在将转向管柱拆除后,虽然保留了转向机和相关拉杆,但转向完全通过易四方四电机控制两侧车轮扭矩输出实现,保留相关拉杆的阿克曼转向几何结构,仅用作协同前轮转向时保持2前车轮转向角度联动。

通过对比仰望官方发布的新技术的总结和易四方概念车实际状态可以认为,基于线控底盘2.0架构,比亚迪具备了将高阶电传操稳转向和电传操稳制动功能,引入整车实际应用的能力。

实际上,易四方概念车具备的电传操稳转向和制动(加速)能力,类似于现代高阶战斗机的电传技术达成-易四方架构下的线控底盘2.0版本-技术手段。而易四方概念车的推出,意味着比亚迪已经具备行业普遍标定的线控底盘2.0架构解决方案的整车应用能力!

新能源情报分析网评测组,将对易四方概念车以及表象看到的电传操稳转向和电传操稳制动(加速)技术以及隐藏的对市场动态影响,展开全向研读和判定。

备注:文中对所见的技术描述、对预判的技术类型和判定,最终以厂家发布信息为准

一、可见的易四方概念车电传操稳转向和电传操稳制动技术的达成:

易四方概念车方向盘转转角差差控制在3%以内,比亚迪官方公布的较小半径的单侧轮边转弯最小直径仅为12米;在18米间距的蛇形绕桩试验中,最大通过车速可达60公里/小时。

这台易四方概念车在公布的视频中,采用的前轮转向设定,为的是模拟传统车辆前轮转向动作的姿态,作为一项安全冗余能力,这样的设定能够让更多受众群体在拆除了转向管柱(转向机没有运作)后依然能不改变驾驶习惯轻松控制车辆。

在视频中,比亚迪的工程师们将易四方概念车1组IPB(全电制动总泵)和4组制动分泵全部拆除,完全用4组轮边电机产生的轴间轮速差和桥间轮速差达成电传操稳制动功能的实现。

需要注意的是,仰望官方公布的易四方概念车围绕“转向”和“制动”的技术与功能,可以看作是基于4组轮边电机及独立和集群控制策略的电传操稳转向、电传操稳加速、电传操稳制动核心技术的可靠与控制策略的精准,最终得以装车应用的实现。可以确认的是,比亚迪所掌握的电传操稳技术解决方案的程度,决定了后续量产车辆的市场优势。

以上为新能源情报分析网评测组,就易四方概念车展现的电传操稳转向和电传操稳制动功能的研读。

二、隐藏的易四方概念车电传操稳转向和电传操稳制动技术的达成:

4组轮边电机的电传操稳制动技术,完全依据低压电信号与轮速信号进行独立和协同控制电机转速。

基于线控底盘2.0架构看,4组轮边电机全部可以单独操控,即前后驱动桥的同轴2组轮边电机的扭矩可以在0-100%的重新再分配;前后2组驱动桥间的扭矩进行0-100%的重新再分配。

1、易四方概念车所具备可预见的5种转向模式:

(1)传统前驱动桥转向,方向盘输出电信号带动转向机,前2组轮边电机输出相同扭矩。

(2)传统前驱动桥转向,方向盘输出电信号带动转向机,前2组轮边电机输出不同扭矩,转向半径逐步降低。

(3)传动+电动化前驱动桥转向,方向盘输出电信号带动转向机,前2组轮边电机输出不同扭矩,后驱动桥外侧轮边电机输出较大扭矩、内侧轮边电机静置,转向半径大幅降低。

(4) 传动+电动化前驱动桥转向,方向盘输出电信号带动转向机,前2组轮边电机输出不同扭矩,后驱动桥外侧轮边电机输出较大扭矩、后内侧轮边电机输出方向扭矩,转向半径再次大幅降低。

(5)全电动化全轮辅助转向,方向盘不再输出电信号带动转向机,前驱动桥和后驱动桥外侧组轮边电机输出相同大扭矩,前驱动桥和后驱动桥内侧轮边电机输出较小甚至0扭矩、依靠全轮内外轮速差进行转向,转向半径极大幅降低。

从理论上看,匹配4组轮边电机所的车辆或装备具备4x4\3\2\1的驱动模式同时,转向扭矩输出端关联的角速度传感器和车速传感器发出低压电信号,经过整车控制系统精准计算,在同轴驱动桥间和前后驱动桥间,对4组轮边输出的扭矩进行轴间与轮间调整,最终达成传统的前桥转向;较小半径的单侧轮边转向;0半径的原地转向功能的达成;

2、易四方概念车所具备可预见的更强大的4轮边电四驱系统:

易四方概念车的制动冗余,可实现最大1g的制动减速度(施加不同的电压已达成无阻力滑行、多个阶段阶滑行馈电效率和制动效率)预设目标,在初速度为60公里/小时的制动距离20米内,初速度100公里/小时制动距离40米内,单轮需要2700牛米最大的拖拽式制动力矩。理论上电机正转即加速、反转即减速;加速度和减速度可以做到完全等同的状态。

一方面,电传操稳制动技术作为冗余备份,制动力度相比传统动能回收可以做到更大,控制精度高能够还原传统制动脚感,感知/控制精度高可以在使用最大制动力且不抱死的力度去制动。

一方面,电传操稳加速技术用电去解决机械信号传输与反馈延迟的不足,从而获得4组轮边电机构成的电四驱系统和更强大的轴间和桥间扭矩再分配控制策略。

3、易四方概念车所具备可预见的高电压平台:

自2020年开始,比亚迪在售的EV\PHEV车型都采用了全域(全部电驱动、刀片电池和高压用电系统)550伏级和600伏级额定电压平台方案,为的就是应对更大充电功率,所需要更低的充电电流、更少的电芯发热量和更好电动化安全(同等功率,增加电压同时降低电流,减少发热量)。

与此同时,比亚迪已经在仰望U8上引入了全域650伏级额定电压平台方案,为的是让4组轮边电机在充分释放更大扭矩的同时,有效降低电流提升系统稳定性。

易四方概念车配置的4组轮边电机总输出功率为960千瓦,匹配的功率型刀片电池使用的、新型碳化硅电控以及先进的热管理技术。大概率,易四方概念车对全域超700伏级额定电压平台方案,新状态整车层面一体化热管理技术进行了测试。

4、易四方概念车或将兼容全电和电混车型平台:

从官方发布的视频看,这台仰望易四方概念车借用的是仰望U8的车型平台(载具)及镂空的车身上装。通过进一步识别,仰望测试车的前部动力舱内没有设定,由横置2.0T高功率混动专用发动机和ISG启发一体机构成油电混合动力总(红色区域)成。不过,继续保留了前驱动桥的2组轮边电机总成(黄色区域)。

显然,仰望易四方概念车基于易四方平台设定,而易四方平台下的油电混合平台(仰望U8)和全电平台(仰望U9)最大不同,则是混动系统。仰望U8这种没有燃油直驱功能的油电混合动力系统,只输出电量用于怠速发电或行车发电。因此,这就简化动力流,具备适配线控底盘的底层逻辑。

以上为新能源情报分析网评测组,就易四方概念车隐藏的电传操稳转向、电传操稳制动和电传加速功能的判定。

笔者有话说:

表象看,易四方概念车用相对电动技术规格更高阶的电传操稳技术,加持整车转向、制动和加速,甚至横向及纵向车身姿态主动控制能力。

深度看,易四方概念车应用的电传技术在线控底盘2.0架构下,通过对4组轮边电机协同控制,拥有超越ABS\EPS的绝对行车姿态控制效率,仍然依托线控底盘2.0架构所具备的快速收集、上传、计算、下行和决策的核心优势达成。

比亚迪已经在专属电动的e平台 3.0架构下,具备线控底盘所必备的全电加速、全电转向和全电制动的3核心技术并采用域控制策略。基于专属混动的DM 3.0架构的车型同样具备全电加速、全电转向和全电制动功能。可是,DM-i和DM-p车型的EHS电传系统增设了1组单挡燃油直驱系统,在某些工况与线控底盘全电驱动的高效率产生干涉。

易四方平台的出现,比亚迪拥有兼容电动和混动的高效线控底盘 2.0架构和一系列电传操稳技术和高效控制策略。比亚迪甩出的易四方概念车所具备的诸多可见和隐藏的核心技术优势,如果友商会跟进研发相关技术,那么将消耗大量时间成本、经济成本以及研发风险。如果不跟进,比亚迪在核心技术层面再次领先友商,已达成持续对竞品的领先优势。

新能源情报分析网评测组出品

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