零下二十度探營比亞迪冬季測試,五千字說一說「漢」的技術秘密

第一電動網 發佈 2020-01-16T02:39:42+00:00

陸續披露的一些消息——全新的Dragon Face 前臉設計;0.233 Cd 風阻係數;使用「刀片」電池——超級磷酸鐵鋰電池、NEDC續航超過 600KM等等,都讓它在 2020 備受矚目。

比亞迪的的旗艦車型「漢」是近期大熱的車型之一。

陸續披露的一些消息——全新的 Dragon Face 前臉設計;0.233 Cd 風阻係數;使用「刀片」電池——超級磷酸鐵鋰電池、NEDC續航超過 600KM等等,都讓它在 2020 備受矚目。

但這款車到底是不是一台既能家用又能激烈駕駛的轎跑,比亞迪又在這款車上下放了什麼最新的技術?

上周,我們受邀來到了內蒙古呼倫貝爾牙克石的博世冬季測試場,在這裡和比亞迪的測試工程師進行了溝通,並在大圓環、冰雪場上體驗了還在偽裝狀態的「漢」。

下面的內容會略顯技術,我們儘量寫得通俗點,涉及到的知識點包括:

  • 什麼是 IPB?它能帶來什麼,跟 Ibooster 區別在哪裡?

  • 在大圓環、冰面、雪地上漢的表現如何?

  • 漢的再生制動是如何兼顧效能與舒適性?

  • CST 的實際感受又怎樣?

以下,Enjoy

工信部目錄中的「刀片電池」和 IPB

比亞迪「漢」前幾天上了最新的工信部申報目錄,此前也發布了官圖。

從工信部目錄來看,「漢」分為純電和插電式混合動力兩個版本。其中純電版本的關鍵數據如下:

長寬高: 4980x1910x1495mm

軸距:2920mm

全景天窗:標配

兩個版本:單電機(163 KW),雙電機(前 163KW,後 200KW)

凈重:2020kg;

總重量:2395kg;

最高車速:185km/h;

漢EV

除了以上數據,工信部還披露了兩個關鍵信息。

第一、超級磷酸鐵鋰電池實錘。

在此前參加比亞迪技術體驗創享會時,比亞迪產品及汽車新技術研究院院長楊冬生在談及超級磷酸鐵鋰電池時就表示,比亞迪研究鐵電池多年,「超級磷酸鐵鋰」電池做了顛覆性的設計,「是設計帶來的改變」。

所謂設計帶來的改變,我們當時大致理解是與「CTP」技術(電芯到Pack)技術類似。

隨後,「超級磷酸鐵鋰」被命名為「刀片電池」以及相關細節的消息也陸續流出,譬如體積能量密度提升 50%,相較於三元鋰電有 20%-30% 的優勢,更安全更長壽;會首先搭載在「漢」上,NEDC續航過 600KM 等等。

而從工信部披露的信息來看,「漢」搭載的正是「磷酸鐵鋰電池」,生產廠家則為重慶弗迪電池有限公司。

第二個,「漢」的 ABS 系統用的不是博世的「iBooster」,而是博世的「IPB」。

iBooster 大家都很熟悉,被行業譽為顛覆了汽車剎車技術。尤其是在新能源車領域,由於牽扯到動能回收、牽扯到動能回收是否與剎車綁定、牽扯到自動駕駛,有沒有iBooster ?是一代和二代?都是很多極客車主會關心的問題。

但 IPB 又是什麼?跟 iBooster 相比,到底有什麼不同?

動力太強大,非 IPB 降不住?

讓我們回到牙克石。

1 月 5 日,博世牙克石冬季測試場。進入前我們上繳了所有的相機,手機鏡頭也被封蓋了。

裡面的秘密太多。從 08 年投入運營後,這間測試場已經成為中國車企冬季測試的大本營。這裡距離中國冷極點大概 150KM,冬季氣溫大都在 -30 度以下,每年冬季測試從 11 月一直持續到來年 3 月。

主要的測試場據說是一個人工湖,此外還有山路部分。大致有拋光冰面,壓實雪面,環道和大小操控路,山上的 TCS 測試路以及山路操控,以及大家非常熟悉的大圓環。

在測試場蒙古包里,比亞迪和博世的工程團隊已經在這裡等著我們,並y用非常工程師的語言向我們炫耀他們的新品——中國首個搭載了 IPB 的新能源車「漢」。

什麼是 IPB ?integrated power brake 的縮寫,中文意思是「集成制動控制系統。」。它是博世在 iBooster 二代之後的全新產品, 實際上就是 iBooster (機電伺服助力剎車系統) 和 ESP (車身電子穩定系統)的合二為一。體積縮小。

用博世的話來說,如果說 iBooste+ ESP 是兩個盒子的方案,那 IPB 就是一個盒子的方案。在這個盒子裡,不僅要解決剎車、防抱死等等問題,還要解決牽引力控制、車身穩定、電子限滑、自動剎車、能量回收等等一系列問題。

但前提是要剎得住!

負責項目的比亞迪工程師呂海軍告訴我們,比亞迪之所以選擇 IPB,是因為「漢」這款產品的動力非常強悍(「漢」雙電機 EV 版本總峰值功率是 363 KW,Model 3 Performance 總峰值功率為 358 kw 百公里加速 3.4 s)。如此強悍的動力系統必須既要一套好的剎車系統,還要同時兼顧車身穩定、舒適性以及動能回收效率等等。

比亞迪為此定義了兩個非常關鍵的設計目標:

1、制動系統響應時間 TTL(Time To Lock)要<150ms。一般而言,TTL 降低 50ms,對應的百公里制動距離減少 1.38m。此外, TTL 越短, AEB 的性能越好。

2.制動極限要做到足夠高。簡單理解就是車的縱向控制要好(如制動距離要做得非常短),側向控制也要好(如彎道極限車速要高)。

IPB 系統官方視頻

強悍的動力和苛刻的設計目標,讓比亞迪在關鍵零部件的選取上非常慎重——「第一個是搭載了博世的IPB ,第二個選了布雷博卡鉗,第三個是選用高性能輪胎。」

百公里時速制動「遠低於」37米

在靜態講解後,我們試乘了漢的純電版和 DM 版本。

在低附著係數的冰面、壓實了的雪地、一邊冰面一邊雪面的路段嘗試了剎車、啟動和大圓環的繞環行駛。

「百公里時速制動距離小於 37 米是性能車的分界點。從目前匹配的情況來看,漢項目的實測值會遠遠小於這個值。」呂工說。

但剎得住剎得快,僅僅是開發時比亞迪工程師們在縱向控制上的努力,更考驗功力的是不僅快而且穩。

在大圓環試乘時,雖然雪地、冰面的附著係數很低,但工程師依然將車速提到了一個極限(儀錶盤在偽裝狀態看不到時速)狀態,而車身姿態的控制也並不艱難。

「你看,並不需要大力打方向盤,輕輕一動就穩住了」年輕的比亞迪工程師非常興奮,眼睛裡寫著兩個字「狂熱」。大圓環繞完,一腳電門又進入了大小操縱路。

這就是 IPB 將剎車系統和 ESP 電子車身穩定系統合二為一的好處。比亞迪工程師進而能夠在策略上同時兼顧縱向和橫向,驅動力和制動力,給出一個響應時間更短、舒適性更佳的方案。

如何讓車有貼地飛行的感覺

「行業有一句話是高附看加速時間,低附要看加速控制。在低附你更多的是看動力系統的穩定性,能不能把這個洪水猛獸般的動力控制住,這才是關鍵點。」呂工告訴我們。

而這必然會牽扯到 TCS ,也就是 Traction Control System,牽引力控制或者循跡控制,而呂工透露比亞迪還正在進行 dTCS 分布式驅動系統的開發。

「dTCS 是又一個劃時代的產品,比亞迪會把動力系統和制動系統 TCS 控制部分做一個充分融合,然後把整個性能再提升一個台階,這個絕對是全球數一數二的水平。」

而在側向控制也就是橫向控制時,比亞迪還會在「漢」上搭載 DWT-B (Dynamic Wheel Torque by Brake)輪端扭矩矢量控制系統。

這套系統的開發目的,是為了解決絕大部分車輛轉向不足的特性,進而提升駕駛的敏捷性。

「VDC 控制通常是集中在極限區間,DWT-B 控制區域在極限區間之前,它帶來的好處就是你會發現你整個車的轉向響應會更靈敏了,在過彎的時候你的速度也會更快一些,產生一種貼地飛行的感覺。」

從邏輯上來看,比亞迪要解決的是驅動力和制動力融合計算的問題,而 IPB 則是實現融合計算的硬體基礎。

在此之前,驅動系統和制動系統需要雙向傳輸數據,分別計算後再發出指令。由於在響應時間上會有延遲,車輛的極限進而受到限制。

CST,讓剎車不點頭

而在體驗上來看,車主能夠非常顯性體驗到的,就是讓剎車不點頭。

CST ,英文名叫做 Comfort Stop,舒適停車功能。這是比亞迪聯合博世在 IPB 基礎上開發出來的一個功能,並會在「漢」上實現全球首發。

比亞迪表示,根據調研用戶或者乘客暈車感受主要是來源於兩個環節,第一個環節是車輛起步,第二個環節是車輛停車。而 CST 就是用來解決停車一瞬間的暈車問題。

呂工表示,暈車本質上是減速度衝擊。

「在制動過程中,會有載荷轉移,懸架吸收了很多能量,它在整個制動過程中是沒有辦法釋放出來的,它只有在車完全停下來的那一瞬間把這個能量釋放出來,釋放出來會形成一個來回震盪的過程,所以人會感覺到非常不舒適。」

因此,要實現舒適停車,關鍵要如何消除減速度衝擊、提前消化懸架吸收能量,從而使整個停車過程變得平滑。

而在 CST 上,比亞迪和博世結合了車輛縱向控制和垂向控制的最新技術成果,通過精確控制壓力,讓車輛能夠實現 「老司機般停車效果」,並且可以適應縱坡、側坡、載荷不同等工況。

那安全呢?會不會因為要停的舒適導致沒剎住?譬如加塞時緊急制動因此不啟動?

呂工解釋說,CST 功能開發考慮到的這些特殊工況,譬如在城市跟車有人加塞時,都做了相應的策略。駕駛員快速踩踏板,在低車速情況下,甚至包括在觸發了 CST 的情況下,踏板踩深一點,都會主動退出 CST。

在冰面上,我們也體驗了一次 CST。大致感受如上面這個視頻,雖然對比的車型是比亞迪唐。大家可以觀察車輛動態。我感覺後排的「領導」會更喜歡 CST 舒適停車功能。

怎樣在能耗上「非常」領先

最後談談新能源車非常重要的一個環節——再生制動系統,也就是大家常說的動能回收。

從技術角度來看,動能回收需要兼顧三個關鍵指標:

1、能量回饋率:也就是有多少動能能轉化為電池包容量;

2、穩定與否:滑行回饋和制動回饋會否導致車輪動態變差、抱死;在特殊路面,如冰面/減速帶/斑馬線會不會甩尾等;

3、舒適與否:無論是滑行還是制動時的能量回收,都會有減速度波動,回收是否平順。

「漢」上面的動能回收,我們其實沒有長時間體驗,只能說試製車的試乘感受還不錯。但有多好,還真不敢說,畢竟沒有親自上手。

至於「漢」上的 CRBS 再生制動系統,則毫無疑問是依託於 IPB 來實現的。比亞迪呂工說,開發 IPB 集成制動控制系統時,他們做了大量調研,把前期所遇到的問題全部理了一遍,最後都轉化到這套 IPB-CRBS 系統控制策略裡面,在能量回饋利用率、穩定性、舒適性上都做到了最優。

關鍵信息如下:

1、目前的能量回饋利用率可以做到>86%;在城市工況下,>90%的制動工況都可以用電機來做制動,基本上很少會涉及到液壓制動的部分,基本上絕大部分的都是用驅動電機來做制動的,制動系統的摩擦片的磨損也會非常少。

2、穩定性問題:滑行回饋和制動回饋的穩定性問題都放在了 IPB 系統進行處理,IPB 系統通過硬線連接輪速傳感器,直接獲取車輪動態,快速高效處理保證車輛穩定性。

3、舒適問題:首先從再生策略設計上保證,然後通過大量的主客觀評價測試來保證用戶的舒適性。比亞迪建立了很多能量回饋舒適性的標準, 來保證這個制動過程力矩融合的舒適性,減速度的一致性。

最後工程師們立下了一個 FLAG:保證我司車型在能耗這塊做到行業非常領先的水平。

當然,他們立下這個 FLAG,不僅是因為 IPB-CRBS 再生制動系統的原因,還因為他們在空氣動力學設計,低拖滯卡鉗,低滾阻輪胎,高效動力系統等多方面都做了功課。

總結

關於車的情況補充兩點。

1、後排空間表現優秀,整體更偏向於「家」。非要比較的話,比同尺寸的 Model 3 和 P7 都要好。

2、升溫表現不錯:漢 EV 版本在冷車狀態下的溫度提升很快。一個不完整記錄如下:主駕頭部溫度從 3.625 度,在八分鐘內提升到了 16.5 度;後左乘客右足部從 -2.5 度,在八分鐘內提升到了 12.06 度。(對的,後排足部能明顯感覺到有暖風,我們認為前排座椅下設置了出風口。)

這一次去牙克石收穫挺大的,看到並了解了比亞迪在「漢」這款車上的技術投入。在這一輪的產業變革中,有幾個品牌值得高看一眼。而對於比亞迪,我們也一直認為它是技術派。這在中國殊為難得。

當然,今天談的還主要都是跟車相關的部分,甚至主要集中在 IPB 制動系統這一塊,還有很多是我們不知道但希望了解的。

譬如在「漢」上面,比亞迪是如何用軟體如何定義硬體的,它的傳感器數量和類型、ADAS 能力表現、甚至比亞迪開放平台尤其是硬體開放平台有無成果可以下放等等。

期待更多有關「漢」的消息披露,也期待能儘早握上它的方向盤。

(完)

來源:第一電動網

作者:電動星球News蟹老闆

本文地址:https://www.d1ev.com/kol/108146

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