180km/h爆胎测试,车企拼的是什么?

180km/h爆胎测试,车企拼的是什么?

高速,爆胎,驾驶员满脸惊恐,车辆翻滚着撞向护栏。光看这段文字描述,脑海里应该已经浮现出了不少电影画面。

之所以这么拍,是因为在很长一段时间里,现实中高速爆胎确实可能带来这样的危险。

(AI生成,仅供示意)

油车时代,高速上突然爆胎,车辆会在瞬间出现明显的偏转,驾驶员需要及时反打方向、控制油门和刹车,才能尽可能把车稳住。这对人的反应速度和操控经验都有很高要求。

而到了新能源时代,这项能力正在变得越来越普遍。最近不少新车,更是把爆胎稳行的测试车速卷到了160甚至180km/h以上。

从驾驶经验到系统自动干预,这件事为什么能交给车自己来做?时速越卷越高,又说明了什么?

以前为什么要全靠“人”

我们先回到爆胎的那一瞬间,来看看发生了什么。

假设左前轮突然爆胎,轮胎失去支撑、严重变形,滚动阻力会突然增大,就像有人在车头左侧狠狠拽了一把。

左边阻力大,右边阻力小,车辆就会受到一个向左的偏转力矩,车头往左偏,方向盘也可能被猛地扯向左边。

之前在讲扭矩矢量控制的文章里,我们提到过,左右车轮的受力不一样,车身就会产生旋转趋势。这个让车身旋转的力矩,叫横摆力矩。

用上四台电机,除了原地掉头还能干什么?

电动大G的原地掉头,是系统主动制造了它;而爆胎,是轮胎突然失去正常工作状态,意外产生了一个扰动力矩。

想把车救回来,系统就得想办法产生反向力矩,把这股偏转趋势压下去。

但爆胎发生时,轮胎不仅会影响车辆的横向受力,还可能引起车身剧烈的振动和姿态变化。

车身可能突然侧倾,四个车轮的载荷也会重新分配。如果车轮与地面的接触状态变差,车辆就更难稳定下来。

所以,爆胎稳行并不只是把方向盘扶正这么简单。它需要同时处理车辆的偏转、制动和车身姿态。

正好前段时间我去学了漂移,对这里面的难度体会很深。

漂移其实是在可控范围内让轮胎打滑。车尾甩出去以后,方向要反打,油门要稳住,多一点车就原地打转,少一点车尾又会弹回来,恢复抓地力。

说到底,漂移是一门平衡的艺术。就算是在封闭场地、早有准备的情况下,也得练很久才能找到感觉。而高速爆胎,就像一次毫无准备的失控。

毕竟在120km/h的车速下,车1秒钟能开出去约33米。普通人从听到“砰”的一声到手脚做出有效动作,可能就需要接近1秒,而且第一反应往往是一脚急刹。

急刹会让车身重量向前转移,前轮负荷增加。如果爆胎的恰好是前轮,车辆的姿态和受力可能变得更加复杂,操作不当反而容易让车进一步失稳。

那油车上的电子系统帮不上忙吗?

当然能帮一些,但传统燃油车的动力、制动、转向和悬架系统,往往相对独立,能不能及时协同干预,受到硬件和控制架构的限制。

比如ESP可以对单个车轮施加制动力,帮助修正车辆的横摆;

但它原本主要是针对车辆转向不足、转向过度等失稳状态设计的。

爆胎后,轮胎变形、滚动半径发生变化,轮速信号也会变得异常,系统需要先判断车辆到底发生了什么。

发动机的扭矩调节也受到动力系统响应特性的限制,传统液压助力转向更没有办法主动帮驾驶员控制方向盘。

最后能不能救回来,主要还是依赖驾驶员的反应和操作。

现在,车是怎么自己救自己的?

到了新能源车上,情况就不一样了。

首先,系统能快速知道发生了什么。

现在的车辆可以综合胎压、轮速、横摆角速度、方向盘转角和横向加速度等多种信号,判断车辆是否发生爆胎,以及具体是哪个车轮出现了异常。

识别只是第一步。系统还要根据车辆当前的速度、行驶方向和车身姿态,判断应该施加多大的驱动力、制动力和转向修正。

第一步,用电机调整车轮扭矩。

电机的扭矩控制响应很快,可以迅速降低驱动力,也能通过能量回收提供一定的反向制动力。

如果是多电机车型,系统还可以分别调整不同车轮的驱动扭矩。

哪一侧需要增加或减少作用力,就针对性地调整哪一侧,相当于直接从动力端修正左右车轮的受力差异。

第二步,让制动系统参与纠偏。

ESP、集成式电控制动系统等,可以对不同车轮施加不同的制动力。

这里不是简单地一脚刹车把车停下来,而是根据车辆偏转的方向和程度,对特定车轮进行精准干预。

利用左右车轮之间的制动力差,产生一个反向横摆力矩,把车头拉回预期方向。

即使是单电机车型,也能通过这种方式对左右车轮进行差异化控制。

第三步,转向系统也要跟上。

当车辆受到爆胎冲击,方向盘可能突然偏转。

电动助力转向可以提供反向助力,帮助驾驶员稳住方向盘;

具备更高级主动转向能力的车型,还可以根据控制策略进一步修正车轮转角。

这相当于动力和制动在控制车辆受力的同时,转向系统也在帮忙把方向稳住。

第四步,悬架负责控制车身姿态。

爆胎之后,车身可能出现明显侧倾和振动,车轮载荷也会发生变化。

如果车辆配备了电控可调阻尼悬架或主动悬架,系统还可以联动调整不同车轮的悬架阻尼,抑制车身姿态的突然变化,减少侧倾和振动,让剩余轮胎尽可能维持良好的贴地状态。

这一步很重要。因为车辆能不能稳住,不光看系统能不能及时修正方向,也要看轮胎能不能持续提供足够的抓地力。

所以你会发现,爆胎稳行其实是一套综合控制能力。

电机调整扭矩,制动系统分配制动力,转向系统修正方向,悬架控制车身姿态。

它们不需要等前一个动作完成再依次启动,而是在底盘控制系统的统一协调下,根据车辆状态同步干预、持续修正。

这也是新能源车在这件事上的优势:它拥有更多电控执行机构,而且这些机构更容易被整合到一套控制策略里。

像仰望的易四方,就是比较典型的多电机方案。

四个车轮各有一台电机,可以独立调整每个车轮的扭矩,哪边需要增加、哪边需要减少,都能直接控制,产生纠偏所需要的横摆力矩。

但爆胎稳行并不意味着一定要四台电机。

比如小鹏MONA L03这类单电机车型,虽然不能让每个车轮独立输出驱动力,但可以通过电机收扭矩,再配合制动系统对不同车轮施加差异化制动力,同时联动转向和悬架进行修正。

只要各个系统配合得足够快、控制得足够准,同样可以实现很强的爆胎稳行能力。

时速越卷越高,说明什么?

工具有了,为什么大家偏偏要比时速?因为时速是最直观的难度刻度。

车的动能和车速的平方成正比。从120km/h提到160km/h,车速只多了三分之一,动能却变成了原来的约1.8倍;1秒钟开出去的距离,也从33米变成了44米左右。

能量更大,留给系统纠偏的时间和空间就更小。对普通消费者来说,“160km/h爆胎还能稳住”,比任何技术名词都更好理解。

而且,这项技术正在快速下放。

比如小鹏公开的测试中,MONA L05在满载、160km/h的情况下,同侧前后两个轮胎同时爆胎,车身依然能够保持稳定。

所以时速越卷越高,背后其实是两个变化。

一是技术实现的门槛在变。以前想要实现更精细的车轮控制,多电机架构确实有优势;

现在,单电机车型也能通过驱动、制动、转向和悬架的协同控制,完成相当复杂的稳定干预。

二是功能定位在变。它正在从旗舰车型的技术展示,逐渐变成主流车型也能拥有的安全能力。

不过话说回来,国内高速限速120km/h,卷到160km/h,更多的意义是给真实世界留出能力余量。

我们看演示也不能只看时速。单轮还是双轮、直道还是弯道、空载还是满载,难度差别都很大,只拿数字比高低,意义有限。

最重要的是,再强的系统,也突破不了轮胎抓地力的物理极限。定期检查胎压,依然是每个人开车前都应该做的安全检查。

写在最后

回到开头那个电影镜头。

驾驶员惊恐万分,车辆翻滚着撞向护栏。

在过去,高速爆胎后的车辆失控确实可能带来严重后果,能不能稳住,很大程度上取决于驾驶员的反应和操作。

现在,在驾驶员反应过来之前,车上的系统可能已经先出手了。

时速从120卷到180甚至更高,卷出来的不只是一个更好看的数字,也说明爆胎稳行正在从少数车型的高阶技术,变成更多家用车都能拥有的安全能力。

大家最近有刷到爆胎测试视频吗?可以在评论区和我们一起聊聊!