【图】扭矩分配更快更精准 聊比亚迪iTAC技术

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发布时间:2024-07-12 12:33

1iTAC的功能与实现

  [汽车之家 电动车技术]  日前,比亚迪iTAC(intelligence Torque Adaption Control,智能扭矩控制系统,下简称“iTAC”)正式发布。汽车之家有机会抢先试乘搭载该技术的测试车。究竟这套创新的智能扭矩控制系统有啥用?背后的工作原理又是怎样的呢?下面我们一起来了解下。

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● iTAC实现什么样的功能?

  iTAC基于电机响应速度极快,可实时调整各电机输出扭矩,最大程度减少车辆动力变化,使车辆安全性、舒适性和操控性大大提升。

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  如在低附着力的坡道起步时,iTAC系统能够精确控制输出的扭矩,避免扭矩过大而导致车轮打滑;同时,由于在坡道上(以车头指向坡顶的情况为例),后轴受到的载荷更大,后轮有更大的抓地力,该系统会在后轮上分配更大的扭矩,从而提升车辆在坡道上的起步和行驶效率。

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  当驾驶员突然深踩油门加速时,重心向后转移,前轴载荷减小,后轴载荷增加,系统会在后轮上分配更大的扭矩,提升车辆的提速性能和驱动效率。

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  如当车辆有转向不足趋势时,该系统会适当减小前轴扭矩输出,增加后轴扭矩输出,让车辆的弯道特性更趋于中性转向,提升车辆可操控性和安全性;当车辆有过度转向趋势时,该系统会适当增加前轴扭矩输出,减小后轴扭矩输出,让车辆的弯道特性更趋于中性转向。下面这个官方视频简要地对iTAC技术进行了介绍,推荐您观看。


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『比亚迪iTAC技术介绍视频』

● iTAC技术的创新之处在哪里?

  iTAC技术的创新点并不在扭矩分配控制逻辑上,因为上面提到的一些工作逻辑在主流四驱系统上已经非常普遍了。不论是纯电四驱车型还是燃油四驱车型,前、后轴扭矩分配也都遵循着上述基本逻辑。

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  这里面就涉及到能够提升电机转速信号输出频率和精度的旋变传感器以及相比传统燃油发动机扭矩响应更快的电动机。

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  较大的转角最小刻度意味着传统轮速传感器的角度分辨率较低。同时,利用轮速传感器相邻两个脉冲信号之间的时间差就可计算出车轮转速。所以车轮转速越高,电控单元输出轮速信息的频率就越高。

  车辆起步时,车轮转速很低时,轮速信号的频率也低,这使得电控单元判断车轮滑移率的频率较低,无法敏锐地识别到车轮的打滑趋势,导致了在车轮打滑时,ESP介入控制打滑的响应较慢,时常需要车轮出现明显打滑空转时才会介入制动打滑车轮,产生不必要的能量损耗。

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  同时,电控单元根据旋变传感器的信号,能够以超过200Hz的频率计算车轮转速,可敏锐地识别到车轮打滑趋势,相较以往提前50ms以上预测到车轮轮速变化。

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  相比起传统ESP的液压控制方式来制动打滑车轮,利用电控系统实施电机输出扭矩降低的速度要快得多,控制速度快10倍以上。所以搭载iTAC系统的车型,能够有效避免车轮空转打滑,降低能量损失,提升了车辆的驱动效率。

● iTAC和dTCS的关系

  比亚迪此前公布的dTCS(distributed TCS,即分布式牵引力控制系统)简单来说属于ESP电子车身稳定程序的组成部分。dTCS的创新点在于通过简化电子电器架构,实现了更低的牵引力控制延迟,优化了系统性能。

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  ESP主要是通过降低扭矩和制动这两种手段来提升车辆行驶的稳定性,iTAC除了有降低扭矩功能外,还能够动态调节前、后轴扭矩分配,对于车辆行驶稳定性、操控性、安全性以及节能水平上都有贡献。

2iTAC的优势与试乘体验

● 更快速的前、后轴扭矩分配或将带来全新操控体验

  前面提到了iTAC的创新源自于电机旋变传感器更高的角度分辨率,域控制器能够以更高的频率计算出电机转速信号,实现了系统对车轮打滑状态的敏锐识别。

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  除了控制车轮打滑以外,iTAC技术另一个重要功能是智能分配前、后轴扭矩。这就相当于一套纯电动的四驱系统了。对于传统燃油车来说,智能四驱系统已经有很多年的发展历史了,技术上相对成熟。

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  iTAC在智能扭矩分配方面主要有四种模式,前驱模式、后驱模式、前轴降扭+后轴增扭、前轴增扭+后轴降扭。iTAC会在上述四种模式中智能地选择一种来匹配车辆的行驶工况。如在车辆高速巡航时,会采用前驱模式降低电耗,在起步时会采用后驱模式来提升起步效率。在车辆出现转向不足趋势时,前轴降扭+后轴增扭能够抑制转向不足。在车辆出现转向过度时,前轴增扭+后轴降扭能够抑制转向过度。以上只是举一些常见的例子,上述四种模式以及这四种模式的衍生模式还有很多,应对的不同特定工况更为繁杂,限于篇幅,在此就不一一赘述了。

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  iTAC技术除了能够把车轮打滑扼杀在摇篮之中,当然也能够把车轮滑移率控制在特定范围内,即允许车轮有限度地打滑,实现一种非常有趣且激动人心的功能,请大家继续往下看。

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  在“新手漂移模式”下,iTAC系统会代替驾驶员快速精确地控制后轮的扭矩输出,把后轮滑移率控制在特定范围内,这样新手就比较不容易因为油门控制不当而导致漂移中断(油门小了)或者漂过了导致车辆失控打转(油门大了)。

  同时,iTAC也能够感知到车辆横摆角速度,在漂移中,当横摆角速度过大时,意味着车辆即将发生失控打转,此时iTAC系统会降低后轴扭矩,增加前轴扭矩来修正车身姿态。

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  在这种驾驶模式下,车辆更容易实现漂移,因为ESP电子车身稳定程序放宽了对车辆控制的限制。但普通驾驶员未经特定的培训也是难以很好地利用这种驾驶模式实现漂移的。这主要是因为燃油车发动机的扭矩控制响应相对较慢,难以保证后轮滑移率处于一个非常稳定的水平,这需要驾驶员精细的油门控制来配合。

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  比亚迪iTAC技术灵活的前、后轴扭矩分配能力以及迅捷的前、后轴扭矩分配响应是实现“新手漂移模式”的关键。iTAC上的“新手漂移模式”降低了新手驾驶员享受漂移乐趣的门槛,能够带来一种全新的驾驶体验和乐趣,是一个相当值得期待的功能。

● iTAC测试车试乘体验

  此次iTAC技术体验只允许试乘,但iTAC的优势体现还是相当明显的。第一个测试项目就是在低附着路面上全力加速。搭载ESP+iTAC的测试车由静止全油门起步。起步的一瞬间车轮出现了明显的打滑,这是输出扭矩过大直接触发了ESP介入,此时在车内能够感受到车轮打滑和ESP对打滑车轮的制动。

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  值得一提的是,iTAC对于电机扭矩控制的精度和平顺度都很高,没有出现电机输出扭矩突变引起的冲击感。可见,有了iTAC后,需要ESP介入的情况变少了。

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  相比此前我的同事冷晓阳对dTCS的体验(点击查看详细dTCS技术解读),iTAC对轮胎打滑空转的抑制效果要明显得多。

  第三个项目是雪地角阶跃测试和圆环漂移测试。分别测试关闭ESP+iTAC和只搭载iTAC两种配置的性能表现。

  

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  在圆环漂移测试项目中,关闭ESP+iTAC的测试车能够很容易在圆形的低附着力场地漂移起来,动力输出不会受到电子系统制约,不过要想稳定地绕着定圆漂移,就需要驾驶员有高超的驾驶技巧,不断调整方向盘转角和油门踏板位置,稍有犯错就会失控掉头。

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  iTAC的存在使得驾驶员只需要油门踩到底就能获得一个稳定的后轮滑移率,这降低了驾车漂移的难度。同时,如果驾驶员方向没有控制好,导致车辆横摆角速度超过阈值,iTAC会自动进行前、后轴扭矩分配,调整车身姿态,抑制失控的趋势。

  相比起特斯拉Model 3上面的漂移模式,比亚迪iTAC的“新手漂移模式”更适合小白。因为特斯拉Model 3的漂移模式即使开启了也还是需要驾驶员拥有一定的漂移技巧才能驾驭,尤其是对电门踏板的控制。

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  此次iTAC“新手漂移模式”的体验是在专业的雪地测试场低附着路面上进行的,这项功能到了铺装路面上的表现会是如何呢?这还有待验证。

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● 总结:

  iTAC作为比亚迪首个电动车型智能扭矩控制系统,巧妙地利用了角分辨率更高的旋变传感器和更高的采样频率来提升对车轮打滑的感知敏锐度,实现了更快速有效的车轮打滑抑制。得益于电机扭矩输出响应快的特点,牵引力控制和前/后轴扭矩分配效果变得更为理想。iTAC技术甚至有能力实现“新手漂移模式”,降低漂移的门槛,让小白也能轻松漂起来。根据目前最新的信息,iTAC将会搭载在比亚迪e平台3.0的全新车型上,海豹高性能版车型有望成为首款搭载iTAC技术的车型,让我们热切期待吧!(文/汽车之家 常庆林 图/比亚迪官方提供)