【EV视界技术解析】在不久前，当比亚迪释放出一段仰望U8依靠易四方平台原地掉头的视频后，顿时让行业圈里热闹了一阵，但除了一些惊叹的呼声外，更有一些怀疑视频真实性的声音也越发强烈，甚至有媒体专门做了一期节目来质疑这件事情。那么，仰望U8的原地掉头究竟是真是假呢？就在3月10日，比亚迪仰望在官方微信上，发布了关于易四方分布式驱动的官方解析，而其中就包含了关于车辆原地掉头技术的详细介绍。那么，关于这项技术，比亚迪仰望究竟是如何做到的，并且最终是否能让质疑者信服呢？话不多说，EV视界就来为您解读一下。
对于一些SUV车型来说，拥有四驱功能的好处主要表现为动力足够，转弯的时候很稳定，行驶过程不容易打滑，抓地力很强，而且通过性高，同时能够根据行驶路面状态的不同，将发动机输出扭矩按不同比例分布在前后的所有轮子上，从而能够提高汽车行驶能力。
什么才算四驱？
而四驱车主要分为三种，分别为全时四驱、分时四驱和适时四驱。
其中，全时四驱是公路过弯极限最高的传动方式，能够让车辆在高速过弯的时候，分配到每个车轮的驱动力最佳。分时四驱是指可以由驾驶者根据路面情况，通过接通或断开分动器来变化两轮驱动或是四轮驱动模式，从而实现两驱和四驱自由转换的驱动方式。分时四驱平常只利用前轮或是后轮的四轮驱动来行驶，在积雪或石砾路面上能切换成四轮驱动来行驶，也可选择四轮驱动。适时四驱只有在适当的时候才会转换为四轮驱动，而在其它情况下仍然是两轮驱动的驱动系统。系统会根据车辆的行驶路况自动切换为两驱或四驱模式，不需要人为操作。
不过，这里要说明一点的是，在燃油车时代，无论是全时四驱也好、分时四驱也好还是适时四驱也好，它们都采用的是『集中式驱动系统』，首先，传统的内燃机车因为其动力源来自发动机，而发动机又与变速箱所组成的动力系统的体积较为庞大，所以需要对发动机舱进行专门的布置，然后通过传动轴来为车辆的四个车轮进行动力分配。另外，除了少数大马力后驱跑车的后轮会大一些外，汽车的四个车轮基本都是一样大的，因此在轮毂和轮胎相同的前提下，其轮胎周长也是一样长的。
车辆转弯线路示意图
但问题来了，如果车轮的周长一样、转速一样，那么很显然在遇到转弯情况下就非常难以实现了。所以唯一的办法就是让车轮以不同的转速运转。半径大的车轮转快点，半径小的车轮转慢点，这样就能在转弯的时候用车轮压出不同的距离了，因此基于这个道理，差速器就孕育而生了。
差速器原理
差速器的作用是改变动力传动方向，通过半轴向两侧车轮传递动力，在车辆转弯的时候自动实现两侧半轴以不同的速度旋转，使车轮尽可能地以滚动的形式做不等距运动，减小转弯时的阻力也减轻了轮胎的磨损。但问题又来了，差速器虽然解决了车轮转向的问题，但是在一些情况下，它会让单侧车轮打滑时损失动力，并且假如当一侧车轮陷入泥坑或者失去抓地力时，差速器一旦介入就会将动力全部传递给了阻力小的轮胎，所以这也会导致整车失去了动力，于是人们又设计了差速锁等更多的结构来弥补。
在原理上，差速锁是安装在中央差速器上的一种锁止机构，用于四轮驱动车，由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。当汽车的一个驱动桥空转时，能迅速锁死差速器，使两驱动桥变为刚性连接，大部分的扭矩传给不滑转的驱动桥，充分利用它的附着力产生足够的牵引力，使汽车能够继续行驶。
所以对于之前的越野SUV来说，你拥有“几把锁”就好比财富一样，成为了那个时候实力的象征。
越野车上的“三把锁”
而随着新能源SUV的技术发展逐渐成熟，电动四驱的技术理念也浮出水面并逐步达到量产化的运用。其实相比传统内燃机车，电动四驱可以省去传统的传动系统，释放驾驶室空间，使车内空间布局方面更加自由，并且电动四驱速度也是远远高于机械四驱，四驱系统在应对突发情况方面有了大幅度提升。
但后来，新能源SUV由前置/后置单电机转向了前后双电机或多电机发展，传统的集中式驱动系统逐渐开始向『分布式驱动系统』发展，可由于部分车轮之间依然有物理连接，因此四个车轮之间依然不能完全实现扭矩大小和方向上的解耦。
那么怎么办呢？应对这类问题，于是就出现了『轮毂电机』与『轮边电机』这两种方案。
轮毂电机的概念最早出现在1900年的巴黎世博会上，保时捷的创始人费迪南德·保时捷，展示了他设计的一辆名为Lohner-Porsche的纯电动车，这台电动车的驱动力就来自两个前轮的轮毂电机。
Lohner-Porsche
轮毂电机最大特点，就是其将动力装置和传动装置都整合到轮毂内，由于取消了半轴、万向节、差速器、变速器等传动部件，因此将电动车辆的机械部分大大简化。并且由于电机直接驱动车轮，MCU（电机控制器）只需要一个简单的指令就可以直接控制车轮的转速和扭矩，可以很容易地实现非常复杂的控制。
ProteanDrive的轮毂电机机构示意图
不过相应的缺点也就透露了出来，由于体型设计，轮毂电机会大大增加簧下质量，遇到颠簸路况时悬架的响应会变慢，而正常的转向也会因为簧下质量的增加而变得迟钝。并且由于电机内置在轮毂里，工作环境非常极端，所以对于防水防尘防震设计要求就很高。而且电机内的永磁体对温度非常敏感，温度太高就会造成退磁导致电机报废，同时其电制动能量较小，不能满足整车制动性能的要求，因此主要用于低速电动车。
而更重要的是，轮毂电机是低速电机，要做到足够动力的电机，就要增加尺寸。要知道电机的扭矩和直径是相关的，要做大扭矩，直径就要增加，或者尺寸加大，所以轮毂电机输出越高，车轮也就做得越大，这显然与乘用车是不相符的。
那么乘用车该如何实现分布式驱动呢？
其实按照轮毂电机的思路，将驱动系统从车轮脱离出来，转而安放在车轮的边上不就完了？没错，这样的设计就是我们所说的轮边电机，也就是目前仰望U8所采用的驱动结构。
其实关于轮边电机，目前除了比亚迪， Rivian、采埃孚等少数企业在做，因为这套技术需要深厚的底子，比如搭载的四台独立电机，电控和电池等技术，因此没有相当深厚的三电技术积累，是无法实现的。这也就是为什么大多数车企都很少接触该技术的主要原因。
那仰望是怎样做的？
所谓轮边电机，其虽然与轮毂电机同属于分布式驱动，但不同之处在于轮边电机的驱动电机位于车轮外部，其动力通过轮边减速器传递至车轮，省掉了传动轴和差速器，只需要电机和与之配套的电控和变速器等各种驱动系统，同时其还拥有四个独立驱动的电机，能够各自独立控制四个车轮，基于四电机矢量控制更精准地控制车身姿态，因此轮边电机系统由于效率高、能耗低、使用成本低。
其实，对于轮边电机的研发，比亚迪很早就已经开始了这方面的技术运用。早在2013年开始，比亚迪就把轮边电机装在了K9新能源动力大巴上，并且出口到了英国，并在之后也有了出色发展。而此次的易四方平台，算是比亚迪将轮边电机首次运用到量产乘用车之上，可以说是一种突破。
弗迪动力EQ13E轮边驱动桥（电机）
此轮边非彼轮边，易四方平台有心机？
仰望易四方平台按照官方说法，是一套可以真正实现四电机独立驱动、整车深度融合感知、车身稳定矢量控制的技术平台。
先来看一下电机，根据数据显示，易四方技术平台的四轮电机单个最大输出功率覆盖220kW~240kW，最大扭矩覆盖320N·m~420N·m，效率也高达97.7%，最高转速达到了20500rpm，整车马力超1100Ps。
可以说单从表面数据上来看，其整合能力已经几乎与破百加速仅为2.1秒的特斯拉Model S Plaid相当了。当然，易四方电机之所以拥有如此实力，这与其采用的内永磁转子和1槽6线的扁线绕组转子密不可分，因此能保证易四方平台的车型拥有较高的通过性,和主动安全性，而这也是最考验一台四驱车脱困性能的标准之一。
不过，单依靠动力强劲并不能体现出易四方平台的优势，其可以在不需要差速锁的情况下，能够实现每个车轮的驱动、制动、前进和后退，以此来达到四个车轮扭矩大小和扭矩方向的完全解耦，也就是能够轻松实现原地掉头的能力，或许这才是易四方平台的真正实力。
比如，当驾驶者搭载易四方平台的仰望U8在行驶到断头路或者某些不方便掉头的地方话，易四方平台就可以控制车轮一侧车轮向前，一侧车轮向后，如此就实现了原地掉头驾驶体验了。
听上去是不是觉得很简单？其实这背后的门道也是非常具有技术性的。
易四方技术平台标配了全新一代的800V SIC（碳化硅）电控，最高效率99.5%。以高运算能力和控制速度，实现电流输出能力提升50%，能够精准地控制四个驱动轮所需要的电流输出。并且SIC的使用能让驱动电机在低转速时承受更大输入功率，且因其高热性能，不怕电流过大导致的热效应和功率损耗。特别是在车辆起步时，驱动电机能够输出更大扭矩，获得更强的加速能力。
不仅如此，易四方所搭载的中央计算平台+域控制器可以高效地进行协调，来控制整体的架构。它可以将域控的多模态感知信号进行有效的同步融合。并且中央控制器与各域控间通过高带宽、低时延、高安全的车载以太网，来实时互通感知信息和控制策略，因此在通过控制器及传感器间的高度协同下，让易四方平台实现四台轮边电机的精准和多样化控制。
所以，在拥有以上的技术优势后，可以让易四方技术平台能够达到毫秒级的动力响应速度，并可以独立调整车辆的四个轮子的端动态，以此来调整好车身的姿态。也只能是因为这样，就能让易四方平台大幅降低车辆因抓地力不足产生的失控风险，提升操控稳定性，为各种使用场景提供安全保障。
就拿越野来说吧，当仰望U8行驶在因极端路面而导致四个车轮拥有不同附着力的场景时，仰望U8通过融合感知，多传感器精准计算每个车轮与地面的最大摩擦力，并根据驾驶需求快速响应提供每个车轮的最佳作用力，确保车辆在极端环境下平稳行进。
比如在遇到雪天湿滑路面时，仰望U8会通过感知与控制设备精准计算并充分利用地面最佳附着力，提升车辆操稳极限，使得车辆在冰雪定圆极限车速提升 10%，零百加速达行业领先水平，起步不打滑。而只有一个车轮有附着力的极端场景下，易四方也可以让仰望U8实现单独输出动力，助力其在极端场景下的脱困。
还有一种情况，当车辆在高速行驶的状态下突然爆胎时，要是以往的车辆绝对会让车身丧失平衡，最终导致严重的交通事故发生。而在面对这种情况，即使转向机构和物理制动同时失效，易四方技术平台凭借精准的四轮独立控制技术和车身稳定控制能力，以每秒 1000 次的频率精准调整，降低右侧车轮扭矩，控制左后车轮扭矩，让车辆在三轮行驶时也能保持相对稳定，确保安全。并且基于该技术下，使得爆胎车辆安全行驶车速最高可达 120km/h。并且四电机技术也能在正常情况下提供制动辅助，缩短仰望 U8 的制动距离。
而面对冰雪路面，易四方平台可以实时动态调整四个轮子的扭矩大小和方向，让车身时刻保持稳定的状态。如果在行驶中车辆一侧附着力低，一侧附着力高，易四方可降低高附着力轮胎的扭矩和转速，提高低附着力轮胎的转速和扭矩，让U8在积水路段行驶时也不“发飘”，不“失控”。
除了以上的特点外，易四方技术平台采用了多重安全保障措施，包括强化车身结构、智能防撞系统、车辆自动制动系统等等。其中，智能防撞系统是易四方技术平台的重要组成部分，它可以实时监测车辆周围环境和障碍物，并且根据实时数据进行智能调整和控制，有效避免碰撞和事故的发生。此外，易四方技术平台还采用了强化车身结构的设计，能够在意外碰撞或撞击时提供更好的保护，减少乘客受伤的风险。车辆自动制动系统也是易四方技术平台的一项重要安全技术，可以通过实时监测车辆的行驶速度和距离，自动控制车辆的制动，避免碰撞和事故的发生。
易四方平台的意义，不止炫技那么简单
在我们看到通过易四方平台的技术加持下，让仰望U8拥有了多种极端路况下的行驶，特别是最让人议论的原地掉头与浮水功能等，但更多的是该平台对于未来的新能源汽车架构带来更多的颠覆与创新。
其实你完全恶意将易四方平台看做我们人类一样，当我们在跑步或者滑冰游泳的时候，我们的大脑会根据眼中所看到的信息来控制我们双足的力道，来保持在行进中的作用力与平衡性。而易四方平台不也是如此吗？通过控制信号直接控制每个车轮的扭矩来控制车子的转向，省去了传统方向盘刹车泵再来控制车轮的步骤，这为更准确灵敏控制车辆打开了进化空间，而这也是实现未来车辆自动驾驶最好的载体。
就目前来看，众多车企的自动驾驶只有单一地依靠自动驾驶算法平台来控制车辆的转向、加速与制动。而易四方平台因为可以独立控制四台电机的输出功率，因此在控制上会更为精准，并可以做出像原地掉头这样的高难度动作，而这对于现在的自动驾驶功能来说，无疑是具有革命性的。
写在最后
就目前而言，比亚迪易四方平台可以说将燃油车引以为傲的四驱越野的能力，很好地实现在了新能源汽车主导的当下汽车市场，也让越来越多的消费者认识到了即便是省油，也能在越野的路面上玩出“花样”来。所以，现在与其质疑易四方平台原地掉头的真伪，不如多考虑一下易四方平台就行还能创造怎样的惊喜，我想这才是最重要的。
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