前段时间,比亚迪仰望品牌首次亮相时,仰望U8车以横移方式出场,并现场演示了原地掉头的操作,真的是让人耳目一新。这一“易四方”技术引起了广泛讨论和关注。
其实,发布会上虽然简要介绍了“易四方”技术的一些特点,但我当时对其底层技术仍有些疑惑,尤其是某些细节也不太清晰。因此,一直没有详细聊过这套技术。
直到前几天,我在一次技术交流会上与几位工程师深入探讨,才算对它有了清晰的理解。接下来,我将结合自己的理解,来和大家聊聊这套技术。
我们都知道,“易四方”技术的核心是在硬件上装备了四个轮边电机,每个电机能独立驱动一个车轮,这就是所谓的分布式驱动系统。
不过,仰望U8并非首款采用四电机驱动的量产电动车。此前,悍马EV和Rivian都已推出四电机驱动的车型,东风的猛士M-Terrain也使用了类似的方案。而特斯拉新款Model S Plaid则采用三电机设计,其中后轴配置了两个驱动电机。
上图为特斯拉Model S Plaid的底盘示意图
虽然都采用了四个电机,但它们并非独立的轮边电机,而是将同一轴的两个电机集成在一个电机总成中,使用同一套减速器,再通过半轴分别将动力传递给左右车轮。
因此,严格来说,这种设计只是实现了双电机的动力叠加,仍然属于集中式驱动,与“易四方”四电机独立控制有本质上的区别。
理解了这种基本结构,后续的功能就容易理解了。
由于“易四方”采用四电机独立控制,每个电机可以独立实现正向和反向(即顺时针与逆时针)旋转。因此,当左侧和右侧车轮反向转动时,车辆就可以实现类似坦克原地掉头的操作(所以悍马EV、Rivian和猛士M-Terrain都无法完成“坦克掉头”)。
不过,大家可能注意到,仰望官方会特意强调:“可以在柏油马路、环氧地坪等高附着力城市道路上使用”。
其实,这句话背后隐藏了“易四方”四电机驱动技术的核心能力:能够对四个电机的动力输出进行极其精确的控制。
在低附着或光滑路面上,若转向时某个车轮动力过大或过小,车轮可能会出现打滑或被“拖拽”的情况,影响不大。但在高附着力路面上,轮胎难以滑动,扭力过大可能会损坏减速器甚至烧毁电机。
因此,采用四电机驱动并不难,难在能实时根据路面附着力和驾驶者的需求,对每个电机进行精准的控制。
打个比方,这就像我们每个四肢健全的人,单独控制双手或双脚很容易,但若要协调手脚完成复杂动作,例如某些杂技,身体的协调能力差异就完全显现了,只有经过专业训练的人才能达成。
正因为“易四方”具备这种控制能力,它才能实现官方宣传视频中的展示:在最高时速120公里/小时时,单轮爆胎后仍能通过高速调整四轮扭矩,保持车轮抓地力并稳定车身姿态,最终安全停车。
如果你细看官方视频,会发现单轮爆胎后,每个车轮的扭矩输出都在实时调整,这是传统机械四驱系统和其他四电机电动车难以实现的。
相比之下,你就会明白,“易四方”在沙漠冲坡,或面对交叉轴、炮弹坑等极端路况时,表现会更游刃有余。此外,仰望U8的前后轴之间配备了差速锁止功能,因此,仰望的工程师甚至表示,只要一个电机正常工作,仰望U8就能脱困。
进一步说,为什么仰望U8的轮边电机能实现如此精确的控制?
除了强大的中央控制平台和域控制器的高度协同之外,官方还提到了一种“旋变传感器”。
上图为比亚迪iTAC系统的旋变传感器示意图
简单来说,旋变传感器是一套实时监测电机转子角度与真实转速的部件。其原理类似于车辆轮速传感器,但由于电机转速远快于车轮转速,要求其在各种复杂工况下也能保持高精度和稳定工作,这相当具有挑战性。
精准控制每个电机的前提是实时掌握电机的运行状态。别忘了,“易四方”电机的最高转速可达20500转/分钟,转速越高,对旋变传感器的要求也越高。
上图为比亚迪海豹上的电机旋变传感器位置示意图
还记得比亚迪海豹四驱版的iTAC系统吗?
iTAC系统的原理是利用高精度旋变传感器检测车轮打滑情况,在车轮抓地力异常但尚未打滑时,提前调整前后轴电机的动力输出,使车辆恢复稳定,减少打滑的可能性。
所以在我看来,“易四方”上的电机控制技术几乎可以称作iTAC的增强版,与iTAC有着直接传承关系。
当然,目前“易四方”技术的许多细节仍未公开,包括应急浮水、智能辅助驾驶等技术细节,我们可以期待日后逐步揭晓。
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