详解比亚迪易三方、易四方技术
深耕新能源汽车多年的比亚迪恰逢成立30周年,并迎来旗下第1000万辆车的下线,这不仅是一个数字,更是迈向高端、由量变走向质变的新起点。正如王传福所说:“上半场是电动化,下半场是智能化。”
今年的成都车展和广州车展,比亚迪以浩大的声势包揽独立展馆进行产品展示,本次广州车展更携多款全新车型亮相,包括仰望U7、腾势Z9等,参展阵容不仅展示了多年来在电动化领域坚守和积累,也体现了智能化、高端化的趋势。
分布式驱动结构电机解耦控制
2023年,比亚迪发布高端品牌仰望及其首款车型仰望U8,作为新车的最大卖点之一,仰望U8创新性搭载四个驱动电机,且四电机独立控制,借助这套驱动结构,仰望U8可以实现原地掉头等创新行驶方式,大大提升车辆机动性,这就是易四方技术。
传统燃油车以单一发动机作为动力来源,通过变速器、差速器、分动器等结构实现四轮驱动,但受限于结构,要想实现独立控制单一车轮几乎不可能。
到了电驱化时代,电机的特性和体积可以单独在前轴或后轴布置,实现前后轴动力解耦,相比燃油车驱动结构进一步提高,但本质上除了减少传动轴,传统结构如差速器等依然存在,想要独立控制单一车轮依然较为困难。
而比亚迪易四方技术的诞生,为每个车轮独立配备驱动电机,4个车轮的驱动完全解耦,实现对车轮的精确控制,完全颠覆传统动力体系,能实现之前不可能完成的事情。
但需要说明一点的是,仰望U8虽然没有差速器,但却配备了差速锁。不过这个差速锁的功能是将同轴的2个电机连接起来,将动力输出到单个车轮之上,将脱困能力做到了极致。
举一个例子,传统燃油车的动力就像是老式的火车,只有车头才有动力,拖着一堆车厢跑。但易四方就像是动车组,不仅车头具备动力,剩下的车厢也有自己的驱动力,具备划时代的意义。
比亚迪的“易四方”在前后轴中央的位置各放2套驱动系统,在单个轴上布置左右两台电机、两台电机控制器,以及两套减速器,整辆车(仰望U8)共计4套驱动系统。
硬件参数上,动力源更接近轮端,以及高集成设计,易四方的系统效率高达97.7%。四台电机让动力系统的最大功率超过1100马力。标配800V高压SiC电控,最高效率达99.5%。
车辆会感知驱动系统也能感知
堆大马力容易,但控制好大马力却很难,尤其是4车轮解耦运行的驱动系统。以往的传统驱动结构由于有差速器的存在,差速器可以自动调节车轮之间的转速差,无需人工或电子干预。
但在分布式驱动结构上,哪怕最普通的直线前进,四个车轮也不能有转速差,否则连直线行驶都无法做到,车辆的行驶轨迹就偏离了。长时间如此,每个轮胎的磨损程度也不一致,更别提行车安全了。那么易四方是如何做到精准控制车身姿态,保持稳定的呢?
在电控层面,易四方平台标配的全新一代SIC芯片,以高运算能力和控制速度,实现电流输出能力提升50%,能更精准控制电流输出。
传统车型上,车轮的转速依靠轮速传感器来获得,而易四方融合了多种传感器,包括惯性测量单元、旋转变压器、轮速传感器、转向角、胎压等传统传感器外,还利用了ADSA摄像头、激光雷达、毫米波雷达、高精定位等智驾传感数据,通过中央计算平台和域控制器高度协同控制进行同步融合,为四电机识别、决策、控制提供数据支撑,实现四电机精准和多样化控制。
在多个传感器、感知单元、控制器的帮助下,易四方能以毫秒级的速度独立调整车辆四轮动态,从而更好地控制车身姿态,提升操控的稳定性,在各种复杂场景下提供保障。
从安全性方面举例来说,燃油车高速爆胎后,驱动轮只能同向转动,爆胎后只能依赖车身稳定控制程序稳定车身。而易四方在车辆单轮爆胎后,能实现每秒1000次的频率精准输出车轮正负扭矩,调整各个车轮,对车身姿态进行强有力的补偿干预,提供额外的横摆力矩,帮助驾驶员将稳定车辆,并停稳车辆。
还是安全性方面,由于四电机可以完全对每个车轮的驱动力进行大小和方向的矢量控制,因此,即便在没有转向机的情况下,单纯依靠控制每个车轮的正负扭矩,就能控制车辆的行驶方向和轨迹。
假如方向机失效,易四方也能依靠方向盘输入的转向数据实现对方向的控制,相比此前的线控转向技术还要技高一筹,由此也衍生出原地掉头等功能。
同时,易四方还能通过四个电机输出负扭矩,让车辆获得超0.8g的减速度,可以在没有制动器的情况下实现低于40米的百公里刹停。
易三方简化版易四方
除此以外,在比亚迪的腾势车型上还有一个易三方平台。两个平台技术基本一致,依然采用分布式驱动结构,后轴也是2套解耦的驱动系统,但不同的是易三方的其中一个轴采用单电机驱动。
相比仰望U8上那套易四方,腾势Z9的易三方最大亮点是增加了2个解耦的转向机,最大后轮转向角度达到20°,2个车轮可以做出“内八、外八”的动作,这意味着车辆能够在某些场景下大幅增强车辆的操控性和灵活性。如腾势Z9GT的掉头最小转弯半径仅为4.62米,和一台A0级车接近。
有结构上少了一台电机,单个车轴的车轮无法同时逆向转动,因此易四方上的原地转向在易三方这里就变成了圆规掉头,车辆可以以单前轮为圆点进行掉头,并以此衍生出易三方泊车等功能。
此外,易四方上的爆胎稳定辅助在易三方上也能实现。原理类似,也是通过增加对应车轮的正负扭矩,提供额外的横摆力矩来维持车身姿态的稳定。(朋月)