汽車也能有“觸覺” 仰望易四方技術(shù)平臺揭秘
【太平洋汽車 技術(shù)頻道】隨著汽車智能化的逐步普及,通過攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等感知硬件,現(xiàn)代汽車有了越來越強(qiáng)的輔助駕駛甚至自動駕駛能力。如果與生物類比,汽車這一的感知能力相當(dāng)于生物的眼睛,也就是汽車有了視覺。但生物感知外界環(huán)境所需的遠(yuǎn)不至于視覺,通過遍布皮膚的神經(jīng)和觸點產(chǎn)生的觸覺雖不像視覺那樣泛用,但是生物協(xié)調(diào)運動、躲避危險的重要感知能力。
對于汽車而言,他與外界直接的接觸主要是通過四條輪胎。歷史上人們曾嘗試過賦予輪胎“觸覺”,但輪胎作為消耗品,這樣的設(shè)計在成本上顯然就難以讓消費者接受。如今,比亞迪工程師在易四方技術(shù)平臺上展示了一種全新的思路,通過四臺輪邊電機(jī)分別控制四個車輪,輪邊電機(jī)可以快速的獲取車輛四輪運動狀態(tài),源源不斷的數(shù)據(jù)可以分析出車輛實時的運動姿態(tài)、路面情況等,讓車輛形成一個類似“觸覺”感知能力。這就是比亞迪應(yīng)用于全新高端品牌仰望的易四方技術(shù)平臺,除了四個大功率輪邊電機(jī)帶來的四驅(qū)和高性能等能力,這套全新的感知能力讓車輛有了不同于傳統(tǒng)汽車的精準(zhǔn)控制力。
“易四方”的名字取自“e的4次方”的諧音,與該平臺全新四電機(jī)獨立矢量控制技術(shù)相契合。易四方技術(shù)平臺搭載的四臺輪邊電機(jī)單電機(jī)峰值功率達(dá)到了220-240kW,最大扭矩達(dá)到了320-420N·m,電機(jī)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)20500rpm。四臺電機(jī)配合換來的是整車最大馬力可超過1100PS,百公里加速能力可達(dá)到3s級。
不過,驚人的動力參數(shù)并不是易四方技術(shù)平臺所追求的。“如果只是想要出色的加速能力,用兩臺大功率電機(jī)就可以做到了”,在私下的溝通中,比亞迪工程師這樣給我們介紹。易四方技術(shù)平臺最大的魅力在于四臺輪邊電機(jī)的感知能力和精準(zhǔn)的控制能力。
易四方技術(shù)平臺通過四臺輪邊電機(jī)可以實時感知四個車輪的運動狀態(tài),從而分析出車輛的運動姿態(tài),以及四個車輪分別的抓地情況。通過搜集的實時數(shù)據(jù),車輛可以自動分別控制四臺電機(jī)的輸出,讓四個電機(jī)能更協(xié)調(diào)地運作。
在易四方技術(shù)平臺上,比亞迪自主研發(fā)了中央計算平臺+域控控制架構(gòu)高度協(xié)同的電子電氣架構(gòu),大算力的中央控制器通過高速安全的數(shù)據(jù)信息傳輸與各域控制器的多模態(tài)感知信號同步融合,實現(xiàn)了四電機(jī)的精準(zhǔn)和多樣化控制。‘從而實現(xiàn)了純粹的四輪獨立驅(qū)動,讓車輛四個輪胎實時有著最佳的抓地力。
值得一提的是,輪邊電機(jī)不同于輪轂電機(jī)。人們常說的輪轂電機(jī)布置在車輪內(nèi),可以最大限度的節(jié)省空間,提高車輛利用率,但受限于輪轂尺寸與形狀,輪邊電機(jī)想要做到大功率并不容易,且處在輪轂內(nèi)的電機(jī)大幅增加了簧下質(zhì)量,對行駛品質(zhì)和操控性都會帶來很大的影響。輪邊電機(jī)仍然布置在車身上四輪的位置,“輪邊”因此得名,雖然并不能提升空間利用率,但對電機(jī)的限制極少,提升不影響簧下質(zhì)量,也能夠做到真正的四輪獨立控制。
至于動力系統(tǒng),在仰望發(fā)布后,理想創(chuàng)始人李想在社交平臺上表示仰望采用的是“增程式”混動系統(tǒng),對此仰望官方并未予以回應(yīng)。通過對易四方技術(shù)平臺的了解,仰望車型發(fā)動機(jī)并不直接參與車輛驅(qū)動,為可插電串聯(lián)式混動,也就是我們常說的增程式。不過這樣的設(shè)計與傳統(tǒng)的增程式車型出發(fā)點并不相同,易四方技術(shù)平臺的優(yōu)勢在于四電機(jī)對車輪的獨立控制,引入發(fā)動機(jī)驅(qū)動自然就無法做到真正的四輪獨立控制,可謂得不償失。
仰望品牌于今年1月5日正式首發(fā),同步亮相的是一臺非承載式四驅(qū)越野車型仰望U8(詢底價|查參配)和一臺超跑車型仰望U9,大稿不少人都會有類似的疑問,硬派越野和超級跑車,一個全新品牌涉足兩個完全不搭邊的細(xì)分領(lǐng)域,是不是只是為了樹立豪華品牌的形象做的噱頭?其實不然,兩款車型都是基于易四方技術(shù)平臺的特點規(guī)劃的車型。
四臺輪邊電機(jī)帶來的首先是強(qiáng)悍的四驅(qū)能力。相比傳統(tǒng)車型通過傳動軸向四個輪胎分配動力,通過差速鎖鎖止打滑的輪胎獲得脫困能力,四臺電機(jī)分別控制四個車輪的易四方技術(shù)天然不會因為輪胎打滑造成動力流失而陷車。因此將其應(yīng)用在仰望U8這樣的新能源硬派越野車上在適合不過了。
同時,四輪邊電機(jī)高效的感知能力和精準(zhǔn)的控制能力,可以讓車輛更容易獲得更好的抓地力。尤其是在賽道上,四個車輪獨立控制時刻保持最佳的抓地力,不僅能提高車輛上限,同時也能讓車輛更易操控,從而讓非專業(yè)車手也能更輕松的讓車輛逼近極限,從而提高圈數(shù)。因此基于易四方平臺規(guī)劃超跑車型仰望U9也能夠更好的發(fā)揮平臺特性。
基于四電機(jī)獨立控制,仰望給我們帶來了諸多不同以往的有趣使用場景,包括原地掉頭、敏捷轉(zhuǎn)向、應(yīng)急浮水功能以及極限防滑控制、車身穩(wěn)定性控制等等。
原地掉頭的實現(xiàn)原理是內(nèi)外側(cè)車輪反向轉(zhuǎn)動,這在非四輪獨立控制的傳統(tǒng)車型上實現(xiàn)極其困難。不過,仰望并非全球首個采用四電機(jī)獨立控制實現(xiàn)原地掉頭的車企,美國造車新勢力Rivian、奔馳EQG等車型都展示了類似的能力,仰望的獨特之處在于能夠?qū)崿F(xiàn)在柏油馬路、水泥路等高附著力地面完成這一動作,并且可以很慢。
在初中物理中我們就學(xué)過,物體的靜摩擦力大于滑動摩擦力,快速的原地畫圈只需要一次突破靜摩擦力就能連續(xù)的畫圓。而如果要讓這個動作慢下來,就需要車輛不斷的在靜摩擦與滑動摩擦間切換,對電機(jī)的扭矩和系統(tǒng)對電機(jī)的控制力要求將大幅提高。
在快速的旋轉(zhuǎn)中,一旦地面摩擦力出現(xiàn)波動,車輛很容易出現(xiàn)一定的失控,在非空曠場地,這樣的失誤會十分危險。更慢速的原地掉頭能夠更精準(zhǔn)的進(jìn)行控制、停止,同時能夠在日常更頻繁使用的柏油馬路、水泥路等高附著力地面使用,仰望這一能力就從一根炫技大于實際的功能,成為更具實用意義的能力。
應(yīng)急浮水功能同樣基于仰望U8的四輪矢量控制能力。這一功能的核心不在于車輛可以防水飄在水面上,而是飄在水面四輪離地時同樣可以控制車輛。在車輛完全漂浮在水面上時可以獨立控制車輪輸出,讓車輛保持受控,沿前輪指向的方向繼續(xù)前進(jìn)。基于輪邊電機(jī)的感知能力和獨立控制能力,四個車輪可以在水中自動保持不同的轉(zhuǎn)速,從而讓車輛沿著駕駛員方向盤所指的方向前進(jìn)。
但一定要注意,仰望U8車型整車核心系統(tǒng)防護(hù)能力達(dá)到 IP68 級別,具有不錯的防水能力和密閉性,但絕沒達(dá)到如行船般的能力。應(yīng)急浮水功能是在車輛不慎誤入深水區(qū)時,控制車輛脫離險境時使用,絕不可主動將車當(dāng)做船開進(jìn)深水區(qū)。車輪快速轉(zhuǎn)動能夠讓車輛在水中獲得一定的行駛動力,但遠(yuǎn)沒達(dá)到船槳般的驅(qū)動能力。
此外,四輪獨立控制還讓易四方技術(shù)平臺獲得了更高的安全性,例如在高速爆胎這種極其危險的場景,在高速行駛時一個輪胎突然失去抓地力,即便是經(jīng)驗豐富的老司機(jī)也很難確保車輛的安全。“易四方”技術(shù)能夠以每秒 1000 次的頻率精準(zhǔn)調(diào)整剩余三輪的扭矩,通過驅(qū)動輪及時對車身姿態(tài)進(jìn)行強(qiáng)有力的補(bǔ)償干預(yù),幫助駕駛員將車輛穩(wěn)定可控地停下來。這一功能將有望從動力的根源最大限度避免二次事故的發(fā)生。這也是“易四方”主打的安全性能的重要體現(xiàn)。
而易四方技術(shù)平臺憑借精準(zhǔn)的四輪獨立控制技術(shù)和車身穩(wěn)定控制能力,讓U8這款硬派越野車能在沙漠越野中能夠保持穩(wěn)定行駛,降低翻車陷車的幾率。同時四電機(jī)系統(tǒng)超強(qiáng)的動力,也能讓U8完成干拔沖坡挑戰(zhàn)。在附著力極低的冰面上,易四方技術(shù)平臺精準(zhǔn)計算并充分利用地面最佳附著力,提升車輛操穩(wěn)極限,使仰望U8冰雪定圓極限車速提升了10%,零百加速達(dá)行業(yè)領(lǐng)先水平,起步不打滑。
在仰望首場發(fā)布會上,王傳福表示一個高端品牌的誕生是伴隨著一項新的核心技術(shù)的成熟落地,而非為了豪華堆砌現(xiàn)有的技術(shù)。易四方技術(shù)平臺絕非簡單的將電機(jī)增加到了四臺,而是基于四臺電機(jī)開發(fā)了一整套完整的感知、控制、執(zhí)行系統(tǒng),將比亞迪這些年來在汽車智能化、電動化領(lǐng)域積累的技術(shù)進(jìn)行了一次大融合,開發(fā)出的一個有“觸覺”,能夠精準(zhǔn)控制的全新技術(shù)。目前,仰望尚未透露U8、U9兩款車型的更詳細(xì)細(xì)節(jié)技術(shù),我們期待后續(xù)能夠了解新車的更全面的資料,也期待仰望車型在實際駕駛中能給我們更大的驚喜。(文:太平洋汽車 郭睿)
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