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Ne-Power | 行车安全再升级,dTCS大有来头

 长庆wcqjs 2021-05-28

在汽车上有很多主动安全系统,大家耳熟能详的就有ESP(车身电子稳定系统)、ABS(防抱死系统)、TCS(牵引力控制系统)。

什么是TCS

TCS是英文“Traction Control System”的简称,指的是牵引力控制系统,通过对方向盘转角传感器和车轮速度传感器进行监测,从而判断汽车转向是否充分,最终调节驱动力大小,它的作用就是让汽车在不同路况条件下都能获得最佳的牵引力。就在最近,比亚迪与博世联手共同研发出了dTCS,利用更加先进的科技保障用户行车安全。

什么是dTCS

在讲dTCS之前,不得不先说一说TCS的前世今生。TCS来自于燃油车时代,在燃油车动力架构之下,其计算周期、响应时间等条件都是为发动机匹配的。然而,传统的TCS并不适应新能源汽车尤其是电动车,因为强大的电机扭矩结合较小的电机转动惯量很容易让车辆形成打滑。

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发动机、电机转速/扭矩对比图

简单的说,燃油发动机扭矩提升需要建立在发动机转速攀升的基础之上,TCS可以很好的适应这种“节奏”,并且提供充足的驱动力。而电机在低转速下就有强大的扭矩响应,最大扭矩几乎呈瞬态响应,再加上传感器的信号传递存在时滞,因此电动车出现打滑的概率会更大。在汽车电动化时代,TCS显然不能将电动车的性能发挥到极致,甚至是造成能量浪费,快速而精准的调节驱动扭矩变得尤为重要。

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基于此,比亚迪和博世联合开发,把比亚迪强大的电机控制技术和博世领先的底盘控制技术结合在一起,dTCS便由此诞生。

dTCS全名为”distributed TCS“,即分布式牵引力控制系统。dTCS是专门为新能源汽车打造的驱动力控制系统,它能保证车辆在冰、雪等各种复杂路面都能获得最佳附着力。dTCS将牵引力控制系统上移至电机控制器中,将控制器分布在驱动电机上,当车辆遇到打滑时,电机控制器直接判断和控制轮胎打滑。

dTCS和TCS的区别

那么,TCS和dTCS有什么不同呢?

传统的TCS是将控制放到ESP或者IPB(智能集成控制系统)中,通过与动力系统的信号交互进行扭矩控制,其工作路径为IPB-VCU(整车控制器)-MCU(电控)-电机。

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TCS示意图

dTCS则是专门为电动车开发的分布式牵引力控制系统,将TCS集成至电机控制器中来保证快速的电机扭矩响应,其工作路径为IPB-MCU(电控)-电机。此时电机控制器直接判断控制轮胎打滑,让轮胎基本不打滑变成车的“本能”。

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dTCS示意图

dTCS通过驱动稳定控制上移至电机控制器,当轮速传感器将信号传递给IPB后,经IPB判断是否打滑,随后由IPB发送指令传递到电机控制器,由电机控制器内的dTCS系统直接控制电机的扭矩输出。有数据表明,控制系统的上移消除了扭矩信号传递滞后,提升了响应速度。例如,dTCS的控制时间由20ms提升到1ms,控制速度提升了20倍;扭矩响应时间提升由100ms提升至10ms以内,响应速度提高了10倍。

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dTCS性能示意图

简言之,dTCS相比传统的TCS工作路径缩短了,响应更加迅速、控制更加精准,大大降低了车轮打滑量,为车身稳定和车辆安全行驶提供保障。

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搭载dTCS的汉EV车轮驱动扭矩的响应速度提升了约10倍,大大降低了车轮的打滑量,始终保持最佳的路面附着力,极大提升了驾驶的安全性。通过相关测试表明,搭载dTCS的汉EV冰面0-50km/h全油门加速加快了2S,雪面0-60km/h全油门加速加快了约0.8S,冰雪圆环最高可控过弯时间提升了5-10km/h。

安全再升级

比亚迪与博世历经4年的研发,在极寒环境下对搭载dTCS的汉EV四驱版进行了冰面、雪面、对开路面、圆环、操控道等多项严苛路况测试,以模拟不同地区用户复杂的用车场景,确保了该项技术的可靠性。

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2021年3月30日,比亚迪dTCS控制系统全球首发,汉EV四驱版成为全球首款搭载dTCS驱动的新能源车型。dTCS全球首发标志着国产电动汽车在安全技术方面的一大进步,对推动行业发展有着重要的意义。

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