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是什麼讓開車體驗從機械感轉換到電氣感?|技術流

文 | 七號-宋

很多人好奇,是什麼讓開車體驗從機械感轉換到電氣感?

關鍵在於線控技術。

線控技術可用來控制油門、轉向和制動,這些都是與駕駛樂趣相關的東西。

使用這項技術後,汽車能大幅減少與運動相關的機械部件,可透過電訊號來實現駕駛意圖的傳遞。也因為它更敏捷且智慧,能實現更精準、更豐富的用車體驗。

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線控技術發展到何種程度了?

機械感換個角度看,是你需要充分接受並習慣機械產品的“一根筋”——拉線油門不會考慮空燃比,油門踏板敢踩多少,節氣門就敢開多少。

但結合實時工況,這麼做有可能浪費汽油。線控油門即我們常說的電子油門,取消了拉索、拉桿,在節氣門裝一隻電動機驅動節氣門開度線,你踩下油門後,還得電腦“稽核”一遍,所以節油效果更佳。

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專業說法是,電子油門技術下,EUC會根據汽車執行狀態,計算節氣門的最佳開度

在三大線控技術彙總,線控油門技術相對最簡單,所以也最先實現普及。現在A級車已經基本普及的ACC定速巡航功能,汽車給油就是自己控制,正是因為有線控油門參與。

線控轉向實現了轉向盤與轉向輪完全分開,將駕駛意圖中的轉向訊號透過電訊號傳送到轉向電機,由轉向電機驅動轉向輪。

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如果只是機械控制→線控,線控轉向好像也沒什麼實質作用。其實變化可大了,比如它可以根據需要將路面的顛簸程度傳遞到駕駛員,因此駕駛舒適性會更好。而且它也可以根據需要設定轉向力和傳動比,讓駕駛體驗更加豐富。

比如英菲尼迪的DAS線控轉向,提供三種定製轉向模式,可根據需要選擇穩重、標準或輕盈模式。而且這項技術很早就和輔助駕駛系統合作,比如Q50,它同步配備ALC車道保持系統,DAS從ALC獲得訊號,並將其需要的轉向補償資料傳遞給轉向電機,從而對車輛的行進路線進行修正,汽車得以回到正確的行駛軌跡。

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為了確保安全,DAS線控轉向安裝了3個獨立的ECU,要兩個或兩個以上的ECU發出相同指令才能完成轉向

不過嚴格說,DAS線控轉向還是保留了部分機械傳動件。為什麼現在還沒有量產的全線控轉向技術,關鍵是安全法規不允許。

但隨著時代的進步,法規要求正在逐漸放開,比如今年1月1日正式實施的強制性國標GB 17675-2021《汽車轉向系 基本要求》就解除了對線控轉向的限制。現在國內像悠跑科技釋出的UP超級滑板底盤就是應用了線控轉向技術,相信在未來幾年大家會聽到更多新品搭載線控轉向的訊息。

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線控制動技術和新能源汽車很搭

新能源行業如火如荼,制動系統是關係到能源利用率、安全性的重要支撐。

線控制動系統是指以電子元件實現對傳統制動系統中機械部件的部分或全部取代,以電訊號傳遞指令,實現相應的制動功能。

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傳統汽車採用液壓制動,而液壓式線控制動

(EHB)

可以用電機來代替真空助力器推動主缸活塞。和線控油門有些類似,EHB會透過系統內建的制動踏板行程感測器感知駕駛員的制動意圖,並將制動訊號傳送給ECU , ECU會結合當前工況等各項因素算出制動力需求,然後驅動EHB電機,輸出制動壓力。

線控制動能帶來很多好處,比如能源利用率高,動能回收普遍能增加8%-15%左右的續航。這種程度的續航提升,豪華品牌瘋狂追逐的整車風阻係數也很難與之匹敵,風阻平均每降低10%,綜合工況續航里程也才增加3%~4%

(PS:當然不是說降低風阻係數沒用,而是它的投入產出比相對較小)

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大陸集團釋出的MK C2電液制動系統,它的特點之一是使能量回收和車輪制動無縫融合,可以使安裝傳統踏板的混合制動系統的能量回收效率提高30%。

再比如安全維度。傳統燃油車的制動系統可以從發動機處獲得真空源從而讓真空助力器為駕駛員提供輔助作用,但電動汽車的動力系統卻不具備製造真空的能力。

博世的iBooster電控剎車助力系統由真空助力改變為電機助力,解決了這一問題。電動車和自動駕駛普及後,iBooster在新能源市場的佔有率極高,比如特斯拉、蔚小理、大眾等新能源車企都在用這套系統。

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智慧駕駛時代需要

更人性化和高效的制動系統

線控技術也不是哪哪都好,就有人提出,線控制動技術不體諒消費者,過於注重能量回收。使得汽車特別像一個“理中客”,反倒讓人沒有了探索的樂趣。

這確實是一個亟待解決的問題。

好訊息是,經歷了數年發展,線控制動技術確實在強調多維度發展。MK C2電液制動系統就相較於上一代MK C1電液制動系統進行了腳感最佳化,支援踏板感受調節功能,可根據不同駕駛模式、不同駕駛員,或是不同的駕駛速度進行調節。

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不過有一說一,在零部件供應商這邊,是可以實現這樣的針對性服務功能,但企業的發展理念不同,最終給到消費者的實際體驗也會不同。

去年,某領頭新能源車企甚至透過OTA升級,將車輛原先可以自行設定動能回收強度的功能直接取消,變成了“自適應動能回收力度調整”。這一調整,意味著駕駛員得讓位主動權給汽車,好處自然是汽車更節能了,但丟失了個性化的服務。

而為什麼要強調高效服務,這是因為制動極大的關係到了安全。

從以上介紹,我們知道了線控制動工況時,ECU 會根據 AEB、ACC等發出的制動請求,控制EHB制動。現在的相關企業確實在大力投入相關研發,比如MK C2就有著極高的建壓效能,可以在短短150毫秒內產生制動壓力。

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但EHB因為仍然有液壓系統,需要液壓系統放大制動能量,並且液壓系統的重量也大。雖然大陸集團的MK C2已經透過採用單主缸結構,相比於上一代的雙主缸結構已經實現了重量減輕,但要說完全攻克液壓系統的“物理硬傷”很難。

因為這個問題,業內還提出發展機械式線控制動

(EMB)

技術。EMB取消了液壓系統,直接用電機驅動機械活塞制動,小巧緊湊。它還因為完全電子化,容易與其他電控系統整合到自動駕駛系統中。

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不過EMB雖好,相應的技術難度也高,它沒有備份系統,對可靠性要求極高;電能消耗大;容易發生高溫失效,對於行車安全是致命缺陷。所以線控制動技術現在還處在激流湧動的時代,兩種技術未來如何發展還有很多變數,大家不妨多多關注未來它們會給我們帶來何種體驗。

總結

不少人對機械感的消失感到遺憾,有一說一,葉公好龍的人大有人在,如果體驗過沒有電子助力轉向的車子,開上三四個小時,觀念可能就會轉變了。

不過權衡機械感和電氣感,廠家還要花更多心思。一味地追求高效、節能,但少了人性化和安全,消費者也很難買賬。線控技術還任重道遠,作為見證者,我們拭目以待吧。