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汽車工程師解讀:四驅(qū)車型PedalMap案例分析

2022-08-30 23:08:10·  來源:汽車測試網(wǎng)  
 
作者:Ming 資深對標(biāo)工程師從事新能源車策略解析工作6年,針對10余款熱門電動汽車的驅(qū)動策略、熱管理策略、能量流策略進(jìn)行全方位的解析。帶領(lǐng)團(tuán)隊開發(fā)出整車信號

作者:Ming  資深對標(biāo)工程師

 

從事新能源車策略解析工作6年,針對10余款熱門電動汽車的驅(qū)動策略、熱管理策略、能量流策略進(jìn)行全方位的解析。帶領(lǐng)團(tuán)隊開發(fā)出整車信號解析系統(tǒng),對于對標(biāo)試驗、對標(biāo)信號解析、對標(biāo)傳感器、整車策略都有深刻的理解??山馕鯟AN、CANFD、LIN、Mutiplexsor信號。建立了完善的數(shù)據(jù)庫,擁有整車開發(fā)經(jīng)驗。在核心期刊發(fā)表5篇相關(guān)論文,專利2篇。

 

接下來我們分享C車的不同模式油門踏板特性,

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首先是C車單踏板模式,C車的單踏板模式前電機(jī)為輔助電機(jī)。后電機(jī)為主驅(qū)動電機(jī),也作為一個主回收電機(jī),此模式是所有模式中最經(jīng)濟(jì)的模式,用來做工況續(xù)航試驗,在續(xù)航里程方面有良好的表現(xiàn)?;谢厥湛苫厥罩?km/h左右,但其不會主動停車。特斯拉也設(shè)計了與該功能較為類似的保持模式,轉(zhuǎn)動模式。其中保持模式可以實現(xiàn)滑行回收直到車輛停止,車停止后自動拉AUTOHOLD,轉(zhuǎn)動模式可以實現(xiàn)回收到較低車速,這兩種模式都可以回收低速過程的減速動能。

45%以上的油門踏板,前電機(jī)才會有明顯的介入,前電機(jī)介入的時機(jī)較晚。踩70-80%油門踏板,后電機(jī)扭矩和其它扭矩曲線有交叉,推測其增大后電機(jī)扭矩,明顯減小前電機(jī)扭矩,其作用是將工況點落在電機(jī)的高效率區(qū)間,達(dá)到提高整車的驅(qū)動效率的目的。

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C車單踏板模式,滿油門不能達(dá)到電機(jī)的最大輸出扭矩,此模式動力性較弱,零扭矩線在15%左右。此模式的最大減速度能夠達(dá)到1.68m/s²,完全可以覆蓋WLTC/CLTC續(xù)航工況的減速度,最大加速度為5.5m/s²,和動力性較強(qiáng)的兩驅(qū)車運動模式動力性較為接近。

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接下來分享C車的舒適模式。舒適模式,顧名思義就是注重行車舒適性,它輸出扭矩較小,回收扭矩較小,與燃油車的駕駛性更接近。C車的前電機(jī)為輔助電機(jī)和主回收電機(jī),前電機(jī)回收扭矩比較小,后電機(jī)為主驅(qū)動電機(jī)。舒適模式前后電機(jī)都不能達(dá)到最大的電機(jī)扭矩?;谢厥湛苫厥罩淋囁?0公里每小時。45%以上的油門踏板前電機(jī)才會有較為明顯的介入。80-90%油門踏板后電機(jī)扭矩和其它扭矩曲線有交叉,推測其增大后電機(jī)扭矩,明顯減小前電機(jī)扭矩,其作用是將工況點落在電機(jī)的高效率區(qū)間內(nèi),達(dá)到提高整車的驅(qū)動效率的目的。

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舒適模式滿油門扭矩,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到電機(jī)的最大能力,油門前段扭矩變化較慢,前段油門動力響應(yīng)較慢,大油門扭矩響應(yīng)較快,能夠保證大油門有較好的加速性,零扭矩線在12%左右,此模式最大的減速度只有0.54m/s²。此模式的滑行減速度比較小,動力性較弱,可以保證有比較舒適的駕駛感受。

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對比C車舒適模式和某燃油車D檔滑行回收減速度。從上圖可以看到,C車的舒適模式減速度略大于某款燃油車的減速度,兩車減速度都接近于0.2到0.5m/s²。趨勢呈現(xiàn)速度越高回收減速度越大。可以推測C車的舒適模式就是為了迎合燃油車車主的駕駛習(xí)慣,或者有老人和小孩在車上的時候,犧牲動力性和續(xù)航里程保證乘員的舒適性。

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C車標(biāo)準(zhǔn)模式前電機(jī)為輔助驅(qū)動電機(jī),前電機(jī)回收扭矩較大,后電機(jī)為主驅(qū)動電機(jī),標(biāo)準(zhǔn)模式前后電機(jī)都能達(dá)到電機(jī)最大扭矩

滑行回收可將車速回收至10km/h,25%的油門踏板前電機(jī)就會有較為明顯的介入,

前電機(jī)介入較早,35%、40%、45%油門踏板,后電機(jī)扭矩曲線有交叉,推測與舒適模式、單踏板模式一樣,都是為了提高整車的驅(qū)動效率。

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標(biāo)準(zhǔn)模式滿油門動力性較強(qiáng),零扭矩線在12%左右,此模式的最大減速度在負(fù)的1.68m/s²,完全能夠覆蓋目前大多數(shù)的工況。此模式的扭矩較大,動力性較強(qiáng)。

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C車的強(qiáng)弱回收對比,強(qiáng)回收模式滑行回收扭矩為126N.m左右,弱回收模式最大回收扭矩為59N.m左右,在各個油門踏板區(qū)間強(qiáng)回收是弱回收模式回收扭矩兩倍。強(qiáng)回收和弱回收回收扭矩差異較大。且強(qiáng)弱回收的零扭矩線基本都位于13%左右。

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對比標(biāo)準(zhǔn)模式高低回收強(qiáng)度,滑行回收工況的減速度在30-100km/h速度區(qū)間內(nèi),回收減速度較大。120-100km/h速度區(qū)間內(nèi),回收減速度較小。高速減速度較小的標(biāo)定策略,是為了解決在高速松油門后,速度下降較快,車速不好控制的現(xiàn)象,可以提升駕駛性。

高回收的回收減速度大約是低回收減速度兩倍,強(qiáng)弱回收模式駕駛感受差異較大。

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接下來分析C車的經(jīng)濟(jì)模式高回收,C車的前電機(jī)為輔助電機(jī),前電機(jī)主要負(fù)責(zé)回收,后電機(jī)為主驅(qū)動電機(jī)。經(jīng)濟(jì)模式前后電機(jī)的扭矩能達(dá)到電機(jī)的最大扭矩。滑行回收也可回收至車速10km/h,45%以上的油門踏板前電機(jī)才會有較為明顯的介入,70%、80%、90%后電機(jī)扭矩線有交叉,也推測其增大后電機(jī)扭矩、明顯減小前電機(jī)扭矩,可以提升整車驅(qū)動效率。

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經(jīng)濟(jì)模式高回收滿油門扭矩能達(dá)到電機(jī)最大扭矩,此模式動力性較強(qiáng),90-100%油門踏板扭矩變化非??欤笥烷T區(qū)間蘊藏了非常多動力潛能。

零扭矩線在15%左右。此模式最大減速度可達(dá)1.68m/s²,完全可以覆蓋各種續(xù)航工況減速度。

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接下來分析C車運動模式低回收。運動模式是C車動力性最強(qiáng)的一種模式,前電機(jī)為輔助驅(qū)動電機(jī),同時也負(fù)責(zé)回收,后電機(jī)為主驅(qū)動電機(jī)。運動模式前后電機(jī)都能達(dá)到電機(jī)的最大扭矩。滑行回收至車速10km/h左右。20%油門踏板以上前電機(jī)就會有較為明顯的介入,驅(qū)動時前后電機(jī)共同工作,動力性較強(qiáng)。

后電機(jī)扭矩曲線35%、40%、45%扭矩線有交叉,也推測其增大后電機(jī)扭矩、明顯減小前電機(jī)扭矩可以提升整車驅(qū)動效率。

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同時,運動模式滿油門扭矩能達(dá)到電機(jī)最大能力,零扭矩線在10%左右。此模式最大加速度可達(dá)7.8m/s²,滑行減速度較小,此模式動力非常強(qiáng)。

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接著我們分析C車不同模式的前軸扭矩分配系數(shù)。我們之前講了扭矩分配系數(shù)。是一個四驅(qū)扭矩分配策略的關(guān)鍵參數(shù),它直接決定了前后電機(jī)扭矩分配的比例。

從第一張圖可以看到,C車單踏板模式45%油門以上,前電機(jī)才會有明顯的介入。在滑行回收的時候前電機(jī)都不介入,完全由后電機(jī)進(jìn)行回收,由較大功率的后電機(jī)進(jìn)行回收可以提高電機(jī)回收效率。其它模式都是前電機(jī)回收,更多是考慮到前電機(jī)回收車輛穩(wěn)定性更好,減速制動距離更短。

接下來我們來看一下第二張圖片,舒適模式的扭矩分配系數(shù),此模式存在一個系數(shù)為負(fù)情況,說明一個電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,一個電機(jī)進(jìn)行回收,此現(xiàn)象也僅存于15%-20%的油門踏板范圍,前電機(jī)在回收,后電機(jī)輸出,可以保證小油門踏板時有更好的駕駛舒適性,但是這種策略也會消耗更多的能量,降低整車?yán)m(xù)航能力。舒適和單踏板模式一樣,舒適模式在45%以上,前電機(jī)才會明顯介入,介入的時機(jī)較晚,動力性較差。

下面兩張圖是標(biāo)準(zhǔn)模式高回收和標(biāo)準(zhǔn)模式的低回收的扭矩分配系數(shù),可以看到,兩張圖的扭矩分配比例完全相同。

如果兩電機(jī)都介入,占比基本上等于0.4 :0.6,也等于前后電機(jī)最大扭矩的比例。在30%以上油門踏板,前電機(jī)就會進(jìn)入驅(qū)動。前電機(jī)進(jìn)入驅(qū)動的時機(jī)較早,標(biāo)準(zhǔn)模式動力性較強(qiáng)。

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接下來我們來看一下上邊兩張圖片。對比經(jīng)濟(jì)模式高低回收扭矩分配系數(shù),兩種模式的分配系數(shù)完全相同。前電機(jī)介入的時機(jī)和舒適模式,單踏板模式都大概相同,在45%以上前電機(jī)才會進(jìn)入,才會介入驅(qū)動。兩電機(jī)都介入占比基本等于電機(jī)最大扭矩比例0.4:0.6。

運動模式。C車運動模式高回收和低回系數(shù)基本相同,兩電機(jī)都介入占比基本等于電機(jī)最大扭矩比例0.4:0.6。前電機(jī)在20%以上油門時,就會進(jìn)行驅(qū)動。在驅(qū)動時,前后電機(jī)都是一起工作的,雙電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動動力性非常強(qiáng)。

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接著對比不同模式100%油門踏板行駛的時候,運動、標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)模式都能達(dá)到最大電機(jī)扭矩658N.m,經(jīng)濟(jì)模式在速度0-40km/h的時候,輸出扭矩會被限制,明顯地小于標(biāo)準(zhǔn)模式和運動模式,單踏板模式的扭矩略大于舒適模式,這兩種模式的加速度和電機(jī)扭矩都偏小??偨Y(jié)下來100%油門踏板的時候,運動模式扭矩等于標(biāo)準(zhǔn)模式但大于經(jīng)濟(jì)模式,而且大于單踏板模式和舒適模式,舒適模式是扭矩最小的模式。

在滿油門時加速度的趨勢和扭矩趨勢基本相同,標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)、運動三種模式的最大加速度都能達(dá)到7.8m/s²,單踏板的最大加速度為5.5m/s²,舒適模式的最大加速度僅有4.5m/s²,C車單踏板模式和舒適模式的加速度與兩驅(qū)的B車的經(jīng)濟(jì)模式和運動模式動力性相同,C車這兩種模式體現(xiàn)不出四驅(qū)車型的動力性優(yōu)勢。

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接下來對比60%油門踏板穩(wěn)定油門行駛的工況。運動模式的扭矩和加速度大于標(biāo)準(zhǔn)模式,比標(biāo)準(zhǔn)模式大150N.m,這兩種模式,中油門動力差異較大。標(biāo)準(zhǔn)模式比經(jīng)濟(jì)模式扭矩大150N.m左右,兩種模式動力性差異非常明顯。經(jīng)濟(jì)模式和單踏板模式,中油門行駛時,兩種模式驅(qū)動扭矩完全相同。舒適模式的扭矩和加速度略低于經(jīng)濟(jì)模式和單踏板模式。

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接著對比30%油門踏板行駛。運動模式扭矩和加速度大于標(biāo)準(zhǔn)模式,比標(biāo)準(zhǔn)模式大100N.m,這兩種模式小油門動力差異較大。標(biāo)準(zhǔn)模式比經(jīng)濟(jì)模式扭矩大100N.m左右,兩種模式動力性差異非常明顯。經(jīng)濟(jì)模式和單踏板模式小油門時,兩種模式驅(qū)動扭矩完全相同。舒適模式的扭矩和加速度略低于經(jīng)濟(jì)模式和單踏板模式。

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C車回收具有四種不同的強(qiáng)度,就是單踏板模式、舒適模式、強(qiáng)回收和弱回收??梢钥吹剿姆N回收模式都有基本相同的扭矩趨勢和回收的減速度趨勢,20-80km/h的回收扭矩穩(wěn)定且較大,100到120km/h的時候回收扭矩逐漸減小。但四種回收模式的回收強(qiáng)度、退出回收的速度點、回收扭矩最大速度點都有所不同。單踏板退出回收的扭矩接近于零公里每小時。在70到120公里每小時的時候,回收扭矩會略低于強(qiáng)回收。單踏板模式的最大回收強(qiáng)度基本等于強(qiáng)回收,針對回收強(qiáng)度方面,可以看出強(qiáng)回收是弱回收的2倍,弱回收是舒適模式的2倍。

總結(jié)下來,C車。因為輪端扭矩比較大,有足夠的動力配置,為設(shè)計五種駕駛模式提供了可能性。

單踏板模式可以發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)性的特性,舒適模式更偏向于舒適的駕駛性,驅(qū)動扭矩比較小,回收扭矩接近于燃油車的回收強(qiáng)度。經(jīng)濟(jì)模式可以達(dá)到電機(jī)最大扭矩,經(jīng)濟(jì)模式可以結(jié)合著強(qiáng)回收。既兼顧經(jīng)濟(jì)性和駕駛性標(biāo)準(zhǔn)模式扭矩較大,偏向于動力性。扭矩變化較快。經(jīng)濟(jì)、標(biāo)準(zhǔn)和運動三種模式,都可以搭配高低回收,高回收扭矩是低回收扭矩的兩倍,回收模式差異較大。

但C車型。也具備一個較為明顯的缺憾,一般四驅(qū)車,包括現(xiàn)在普遍的兩驅(qū)車都會根據(jù)相應(yīng)的路況,如遇到砂石或者雪地路況,就可以手動設(shè)置雪地模式,來減小扭矩濾波系數(shù)和回收強(qiáng)度,從而保證車輛在極端路況下不打滑。缺少雪地模式也是C車的一個比較大的缺點。

同時C車型可以設(shè)置駕駛模式匹配不同的回收模式,可以有八種駕駛模式,每一種模式都有自己獨特的用車場景和側(cè)重點。

C車對于整車PedalMap設(shè)計方面具有一定的前瞻性,能夠適應(yīng)不同客戶的用車習(xí)慣,是一個比較好PedalMap標(biāo)定策略。

目前針對比較熱門車企的車型,比如說蔚來的ES6、小鵬P7、比亞迪漢,比亞迪唐,包括廣汽的埃安LX、特斯拉等車型的PedalMap我們都做了對標(biāo)解析。針對兩驅(qū)車型和四驅(qū)車型都進(jìn)行了對標(biāo),其中四驅(qū)車型動力配置為永磁加永磁、永磁加異步的PedalMap也都進(jìn)行了解析,擁有較為完善的數(shù)據(jù)庫,針對PedalMap分析、標(biāo)定、對標(biāo)等都有比較完善的方法,我們也非常開放的向各位同行進(jìn)行分享。如果大家有更好的分析方法、對標(biāo)方法,都?xì)g迎大家一起商討一起學(xué)習(xí)。

 

整車對標(biāo)解析咨詢

(1、購買報告 2、咨詢業(yè)務(wù) 3、對標(biāo)方法)

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