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比亚迪能否靠iTAC技术离开博世ESP?为时尚早!

2022-06-20 15:57:35 Notsofat 阅读:
iTAC是随着海豹的上市同步发布的一项新技术,intelligent Torque Adaptive Control的缩写,意思是牵引力智能控制。

上一篇解读了比亚迪的dTCS,这次对iTAC做个分析。还是老规矩,尽量把技术写得通俗易懂。4Geednc

iTAC是随着海豹的上市同步发布的一项新技术,intelligent Torque Adaptive Control的缩写,意思是牵引力智能控制。4Geednc

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其实不解释大家也大概知道,从苹果开始,凡是多少有点先进的东西,名字里不带个i都不觉得不是那么回事。4Geednc

如果你去搜iTAC,会看到铺天盖地的赞美之声。比如,“比亚迪iTAC,要革了谁的命”,“你只管踩油门,剩下的交给iTAC”。似乎有了iTAC,称霸车坛几十年的博世ESP就要被扔进历史的故纸堆里了,敲锣打鼓地就要进入共产主义了。4Geednc

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iTAC用在比亚迪全新开发的e平台3.0车型上4Geednc

但冷静一下,作为讲道理的社会人儿,载歌载舞之前,咱先看看事实真的是这样吗?4Geednc

其实比亚迪自己还是比价冷静的,虽然全网媒体炒得热闹,但比亚迪在最后还是不忘略显低调地补充一句:如果真的发生了打滑,还是需要依赖ESP的工作。(大意如此,原话找不到了)4Geednc

iTAC的功能和原理

iTAC的功能,大致可以概括为,在ESP工作之前,提前判断打滑,然后通过调整前、后电机的驱动力,在尽可能不降低或少降低整车驱动力的情况下,抑制打滑。4Geednc

还是放上原理图吧。4Geednc

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当车辆行驶在地附着路面时,如果扭矩较大,两侧车轮都会发生打滑,这时候电机转速会出现失速。4Geednc

电机转速的突变,会由MCU(电机控制器)传递给VCU(整车控制器),通过VCU来判断该电机所在的一端是否出现打滑。4Geednc

前、后驱动电机同理,都可以传递电机转速突变的信息到VCU。4Geednc

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4. VCU可以根据设计好的扭矩分配策略,对前后驱动电机的扭矩做分配。比如,根据驾驶员踩油门,解析出来的整车扭矩需求是A,本来不打滑的时候,可能后驱电机发出A的扭矩就够了,但因为VCU发现了后轮打滑,这时候就让前驱也电机发出扭矩B,后驱电机发出扭矩C,让A=B+C。4Geednc

5. 由于后驱电机的扭矩小了,抑制了后轮的打滑,整车的扭矩还是A,动力并没有下降。4Geednc

这也就是比亚迪所宣传的,通过扭矩转移,来限制打滑。跟博世集合了牵引力控制、制动防滑控制的ESP车身稳定系统,还是有很大不同的。4Geednc

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这个技术还可以用在过减速带,前轮或后轮飞起空转的情况,对车轮空转侧的驱动电机降低扭矩,对还在地上的另一侧驱动电机增加扭矩,避免能量浪费的同时,保证车速不降。4Geednc

关键的几个问题:4Geednc

1.旋变信号是否能够准确判断打滑?4Geednc

比亚迪iTAC的一个核心,是利用了电机的旋变信号,比ESP的轮速传感器信号采样频率更高,可以先于ESP判断出打滑。4Geednc

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理论上,对于两侧车轮都打滑的情况,确实可以这么做(我们先不看只利用旋变信号的准确率)。4Geednc

但是对于只有一侧车轮打滑的情况呢?我们从比亚迪的宣传材料中看到,比亚迪汉要么在冰天雪地里,要么在洒了水的瓷砖路面上,并未看到单侧车轮打滑的情况。4Geednc

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实际上,当只有单侧车轮轧到冰面或水坑等低附着路面上时,由于另一侧车轮附着力良好,只有电机转速并不会像左右两侧同时打滑那样,出现转速“飞出去”,这时候仅仅依靠旋变信号,很难保证对车轮打滑进行准确判断。4Geednc

2.ESP是否需要介入4Geednc

对于上面提到的单侧车轮打滑的情况,如果iTAC仍然只依靠旋变信号,显然无能为力。这个时候就需要博世的ESP系统来介入,也就是比亚迪的IPB(可以理解成ESP的升级版,也是博世的产品)。4Geednc

ESP可以通过车轮的轮速信号,判断某个车轮的打滑,通过对该车轮施加制动力,限制打滑。4Geednc

还有一种情况,比亚迪的iTAC结合了其它信号,做了更牛逼的设计,即是单侧车轮打滑,仍然能在ESP之前做点什么。4Geednc

——这部分由于比亚迪并未透露任何信息,也不能说没有,万一是比亚迪不想泄露核心技术呢?4Geednc

——利用旋变信号判断打滑,并非很核心的技术,实际上在很多厂家做电机超速保护时,都会根据旋变信号来做。只不过,这次比亚迪把它用到了防滑上,不得不说是一种创举。4Geednc

3.如果前后轮都打滑怎么办4Geednc

假如路面附着力比较低,比如冰雪路面,同时踩油门又比较猛,前后轮都发生了打滑。这种时候怎么办?4Geednc

没办法,只能委屈一下车主了,整车的动力性肯定会有所下降,前后驱都需要降低扭矩,来保证不打滑。4Geednc

4.如果只有一侧车轮打滑怎么办?4Geednc

参考第2条4Geednc

5.为什么比亚迪说,甚至会出现制动的情况4Geednc

关于这个,有点涉及操稳控制的高阶玩法了。如果读者能去youtube上看看奥迪E-tron的前后驱控制策略,估计就知道是怎么肥事了。4Geednc

好,我也不卖关子。简单来说,当过弯的时候,如果转向不足,后驱电机是可以增大扭矩来增加转向过度趋势的。那么如果过弯时,前轮路面的附着系数低,后轮路面的附着系数高,是否可以让前驱做制动能量回收,后驱增加驱动力呢?4Geednc

对于过弯的转向过度,反之亦然。4Geednc

你可能会问,为啥要搞这么复杂,一个做能量回收,一个增加驱动力,一点都不科学,根据热力学定律,整体上不是会增加能耗吗?——原因是需要调整车身姿态,同时不会因为整车驱动力过大导致速度越来越快。4Geednc

当然,以上只是我个人瞎猜,如果你们有更好的应用场景,欢迎分享。4Geednc

在平路上这么做似乎没有必要,毕竟如果不是要调整车身姿态的话,一侧制动能量回收,一侧增加驱动力,无论怎么看都不划算。4Geednc

6.iTAC不光能改善直线行驶,但对弯道也有帮助4Geednc

从前面的分析可以看到,iTAC这项技术最核心的是根据旋变信号提前判断打滑,动态分配前后驱扭矩;再结合对于弯道的处理技术,可以帮助调整车辆姿态(不知道比亚迪实际上是不是这么做的)。4Geednc

如果将滑移率/滑转率控制在理想数值,就可以在ESP未介入的时候,把打滑控制住。ESP未接入,车轮上自然不会有额外的制动力,那么车速也就不会被降下来,原地起步、弯道行驶,自然会更快。4Geednc

4Geednc

还有一个关键问题:有了iTAC的加持,比亚迪可以离开博世的ESP单飞了吗?4Geednc

显然不能,比亚迪自己也承认。4Geednc

因为iTAC只是先于ESP去判断打滑,通过VCU做扭矩分配,尽可能在打滑恶化前控制住打滑。4Geednc

ESP则是包含了牵引力控制、制动控制,来确保打滑发生时,安全有效地限制驱动力,及时准确地给某侧打滑车轮施加制动力。除了检测轮速之外,还有横摆角速度,确保车身姿态的稳定,将任何可能的摇头摆尾及时制止住。4Geednc

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iTAC实际上是比亚迪绕过博世的ESP系统,自己憋出来的一个大招。但完全依赖iTAC是不现实的,因为它并不能通过给某个车轮施加制动力来纠正车身姿态。4Geednc

据说比亚迪在海豹上公开这个技术的时候,博世自己也很意外~4Geednc

还还有一个关键问题:这个技术有缺陷吗?

作为知乎的文章,一味尬吹,似乎很不理智。让我们想想看,比亚迪的iTAC是否一定是真香?4Geednc

虽然迪粉们不开心,但还是要说,未必呀~4Geednc

通过旋变信号去判断打滑,准确率有多高?如果准确率不是特别高,就意味着有一些误判的情况,最前后驱扭矩做了不必要的动态分配。而这个时候如果遇到过弯、突然压到水坑等,极限情况下,可能会因为“画蛇添足”导致不必要的打滑发生。4Geednc

如果iTAC频繁介入,前后扭矩频繁变动,也会带来驾驶性的问题。4Geednc

当然还有我一直在说的,它不能很好地应对单侧打滑,不能通过对单侧车轮制动修正车身姿态4Geednc

至于其它的,就请你们再发挥一下想象力。4Geednc

那么,将来,iTAC将来能取代ESP吗?

有参与iTAC研发的比亚迪工程师表示,iTAC的终极目标是取代ESP。这可能还需要iTAC加入制动力分配功能,或采用四轮四电机的驱动形式。4Geednc

正如前面分析的,如果想取代ESP,两条路很清楚:4Geednc

1.假如制动力分配功能,确保可以在车轮打滑失去控制的时候,能及时通过制动纠正。4Geednc

2.一个电机判断不出单侧车轮的打滑,那么就上四轮驱动电机吧。一个电机控制一个车轮,不信还治不了你~4Geednc

比如奥迪Etron的后驱双电机:4Geednc

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最后,不管是否能够取代ESP,比亚迪能在一些点上寻求突破和创新,把看似普通的技术玩出花来,也非常值得其它厂家学习。也许我们还不能一下子取代积累了几十年的博世,但只要有好的想法,就值得不断尝试;一开始只是一小步,也许走着走着就是一大步。4Geednc

PS:需要补充说明,实际上为了获得最大的抓地力,打滑通常控制在12%~18%之间,具体多少,看各个厂家的调教要求。没有绝对的不打滑,文章里说的“不打滑”、“避免打滑”、“不打滑”等等,都是为了便于理解,简化表述。4Geednc

(本文授权转载自知乎,作者:Notsofat;原文链接:详细解读比亚迪两个猴赛雷的靓仔技术,dTCS和iTAC (二),转载请注明出处)4Geednc

责编:Demi
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