Prov: Tesla Model 3 är datortrimmad och extremt smart

Tesla befinner sig i ett parallellt biluniversum. Man konstruerar inte bilar utan ägnar sig åt problemlösning. Frågan lyder exempelvis: Hur kan man så effektivt som möjligt transportera människor dit de vill komma?

Det roliga är att en maximalt effektiv bil inte bara ska spara energi. Den ska också vara snabb och bekväm, och ha bra väghållning – är den inte det har man misslyckats med problemlösningarna. Miljöprestandan ska också vara maximalt bra. 

När Model 3 togs fram var det bilen som de flesta Teslaanställda drömde om – bilen de själva ville ha. Det var inte bara ett uppdrag vilket som helst utan UPPDRAGET. 

Model 3 skulle först och främst göra vardagslivet bättre och bli företagets storsäljare. Men att Model 3 också skulle köra ifrån BMW M3 på en racerbana var inget som någon funderade på. Det blev en bonus när Elon Musk fick för sig att snabba varvtider på racerbanor är kul och dessutom skojiga att twittra om.

I den här artikeln beskriver vi:

• Hur Teslas ingenjörer optimerar väghållningen.
• Så blir du som förare assisterad av bilens hjälpsystem.
• Hur fyrhjulsdriften programmeras för perfekt drifting.
• Teslas ingenjörer beskriver nästa steg i utvecklingen.
• Hur kan utvecklingstiden vara så snabb hos Tesla?
• Beskriver Teslas unika system för att kyla motorer och batterier.

Den 20 maj 2018 skrev Elon Musk om Model 3 Performance: ”Samma pris som för en BMW M3, men 15 procent snabbare och med bättre väghållning. Kommer att slå allt i klassen på en racerbana.”

Ingen hårdvara i Model 3 togs fram för att det skulle bli en riktigt snabb bil på bana. Målet var att den skulle vara sportig på landsvägen. Hur jag vet det här? Det berättade en ingenjör som jag inte får avslöja namnet på eller visa på bild.

För så är det också i Teslas värld. Det är endast speciella talespersoner som får uttala sig. Men nu har Tesla för första gången bjudit in medierna till ett event där ingenjörer är på plats, och dom talar! Även om jag inte får citera.

Nästa generation av Model 3 kan få hårdvara – alltså motorer, hjulupphängningar, bromsar, batterier och kanske till och med en växellåda (!) konstruerade för att göra bilen snabb och effektiv på en bana. 

Men i dagens generation har dataingenjörerna fått jobba med det som fanns och grunden är inte dum. Extremt låg tyngdpunkt tack vare det stora batteriet och optimal viktfördelning eftersom både batteri och motorer ligger innanför axlarna. Den största fienden är den relativt höga vikten.

Utmaningen med Track Mode var alltså att göra bilen så snabb som möjligt runt en racerbana. Allt handlar om att styra bilens funktioner så att den blir så snabb som hårdvaran tillåter den att bli.

Till skillnad från de flesta andra biltillverkare har Tesla själva tagit hand om både ESP- och ABS-kalibreringen. Man vill ha kontroll på alla funktioner och styra samspelet mellan bromsar, regenerering, styrutslag, batteriladdning, spänningsnivå, temperatur, hastighet och motorer…

In med alla data och ut med det bästa möjliga resultatet!

Allt vägs mot kostnaden att lägga till en kWh till. Alla vet vad batterierna kostar. Effektivitet är viktigaste och eftersom Tesla vuxit upp i en värld där exempelvis fem procent lägre rullmotstånd är väldigt mycket – jämfört med förbränningsmotorbilar där samma sänkning av rullmotståndet knappt märks på totalförbrukningen – har man lärt sig att minsta lilla detalj gör skillnad.

På utvecklingsavdelningen sitter mjukvaruingenjörerna mitt emot de som konstruerar chassit och de som utvecklar batterierna. Alla förstår hur deras arbete påverkar de andra. Skulle man inte tala med varandra hade batteriet varit jättelikt.

Åter till BMW M3. Kan det vara så att BMW har tappat greppet om ”Freude am Fahren” – körglädjen? Vissa här icke nämnda personer anser att BMW har somnat till. Och något märkligt har verkligen hänt när en och samma bil kan vara en bekväm och extremt energieffektiv pendlarbil och samtidigt supersnabb på en racerbana. BMW 318d och M3 i samma paket. 

Alla som kört en Tesla vet hur det känns när man stampar gaskontakten i golvet och magen trycks ihop. I en Model 3 Performance är man uppe i 100 km/h på 3,2 sekunder. Både Model S och X är seriöst snabba rakt fram men när de börjar svänga känns de stora och ganska tunga.

Under gårdagskvällen hade jag nöjet att köra längs slingrande bergsvägar utanför Marseille. Tyst, mjukt och sinnesvridande snabbt om så önskades. Det är en märklig sensation att en riktigt kvick bil kan vara så följsam, diskret, lättkörd och bekväm.

Men nu är jag på Paul Ricard-banan för att förstå hur Track Mode fungerar och hur systemet känns. Först får jag provköra på en bevattnad skidpad. Understyrningen skriker i framdäcken men en liten kick med gaspedalen får bakhjulen att tappa fästet och så går vi på sladd.

Men programmerarna har bestämt att ingen sladd ska vara längre än nödvändigt och därför skickas mer kraft till framhjulen och då gäller det att gasa ännu mer – och till slut håller jag plattan i mattan i 35 km/h medan bilen balanserar mellan underbar överstyrning och plågsamt plogande rakt fram.

Nej, Track Mode är ”för bra” för drifting.

Dags för en liten teknisk handlingbana. Bilen står och flåsar i depån, för att hålla alla komponenter kalla. Gasresponsen är omedelbar, tidsrymden från det att min hjärna kommit på att mer kraft vore kul till att bilen suger iväg är smått sensationellt kort, i en M3 drabbas samma impuls av fördröjningar i flera led innan bilen bär iväg med ett underbart brak.

Det som främst slår mig är hur lättkörd Teslan är, hur den jobbar för mig och glatt släpper ut bakdäcken i en liten sladd när jag trycker på lite extra. Vikten kan inte maskeras och bilen har en viss värdighet i sina rörelser, den är inte vesslesnabb utan trygg och effektiv.

Jag ökar hastigheten i en lång sväng och framdäcken understyr mer och mer, att motorerna nästan är ljudlösa gör att man verkligen hör vad däcken har att berätta. Det ger en finkänslighet åt körningen, men nu vill jag vara brutal och trycker på fullt – och vips sliter backdäcken sig fria och bilen sveper ut ur böjen med ett rejält och brett ställ. Utan att hjärtat tar hissen upp i halsen.

Programmerarna har sett till att de fyra däckens grepp är maximalt samtidigt som så mycket kraft från de bägge motorerna som möjligt trycks ut där de får fäste. Det gör bilen hypersnabb runt en mindre bana. Hjärnkapaciteten övertrumfar M3:s övertag i vikteffekt.

Om en datatrimmad Model 3 är snabb, vad kommer då att hända om några år då man plockat i hårdvara designad för låga varvtider?

Nästa steg lär bli dubbla motorer bak, vilket betyder att effekten kan styras separat till bakdäcken för ännu bättre acceleration och kurvtagning. Vill man ha mer överstyrning laddar man mer effekt till det yttre däcket.

Och bägge däcken kan ligga exakt på gränsen för sitt fäste – ett konststycke som aldrig en konventionell bil kan upprepa. Redan nu är alltså en elbil smartare än en fossilbil och i framtiden kommer skillnaden att bli ännu större.

Tesla på Ringen – en stor utmaning

Om fem år – vilket nästan är en evighet i Teslas utvecklingshistoria – tror vissa tekniker att elbilar kommer att vara totalt överlägsna traditionella sportbilar. Med energitätare batterier kommer vikten dessutom att gå ner.

Redan nu har man kanske nått punkten för hur långt en elbil bör gå på en laddning, eftersom senaste Model S klarar 60 mil. Det betyder att man kan minska batteriet, med lägre vikt och bättre prestanda som resultat.

Vad gäller prestanda har Elon Musk satt upp hemliga interna mål för varvtider runt kända racerbanor. 

Men redan nu skulle Model 3 kunna tjäna tid på bredare däck med sportigare mönster. Det finns plats för 21 tum. Sänkt luftfjädring skulle också göra sitt till, liksom ännu kraftigare bromsar. Vissa vet nog om det kommer en Performance EVO.

Och nya Tesla Roadster lär bli en hiskligt snabb bil, när den väl dyker upp. Rykten säger att den kan få små jetmotorer som ska kunna hjälpa till med kurvtagningen. Dubbla motorer bak får den definitivt.

Just det här med utvecklingshastighet och nyfikenhet är också något som gör Tesla speciellt.

Snabbast runt Willow Springs

Under samma tid som ett vanligt företag gör en uppdatering utvecklar man enligt obekräftade uppgifter en helt ny bil och börjar bygga den. Utvecklingshastigheten påstås vara supersnabb, med mycket kaos, övertid och hårt arbete. Man behöver inte skicka iväg nya delar till de som testar bilarna, det räcker med ny programvara vilket sparar en massa tid. 

Vilka som är Teslas viktigaste tillgångar kan alla ha sin teori om, men batteritekniken kan vara en av dessa. Man utvecklar batterier och har mycket kunnande när det gäller hur mycket energi man kan ladda, hur mycket energi och kraft man kan få ut; styrningen och kontrollen av batteripaketet är avgörande för bilens prestanda.

Elon Musks påverkan på företaget kan inte heller underskattas. Han sätter höga mål, lägger sig i detaljer och vill inte ha mellanlager med chefer. Besluten ska gå snabbt och lär man sig något nytt under utvecklingens gång river man upp de gamla besluten. 

Ingenjörerna ser sig som problemlösare och det finns inget som heter ”Det går inte”. Allt går, frågan är bara om det är realistiskt eller ekonomiskt försvarbart.

Att utvecklingscentret ligger i Palo Alto i Kalifornien är något som många ekonomichefer skulle protestera mot med tanke på de väldigt höga hyrorna och lönenivån. Men eftersom många anställda kommer från techföretag utanför bilindustrin, som exempelvis Facebook och Google, blir det en unik kultur där allt ska värderas och synas – inget är ”sedan gammalt”. För många ingenjörer handlar det inte om ett arbete utan om att förändra saker, göra skillnad.

Mänsklig intelligens som driver utvecklingen av bilismen mot en effektivare och samtidigt snabbare och roligare framtid.

Så bra är ”Track Mode”

I november 2018 kunde alla som köpt en Model 3 Performance gratis ladda ner en ny mjukvara som gav bilen Track Mode. Sedan dess har systemet förbättrats flera gånger och nya uppdateringar är på väg, med fler valmöjligheter och finesser. Föraren kommer att kunna styra bilens beteende ännu mer och det talas om ett ”Drift Mode” – läget för dig som älskar att köra brett – inte maximalt snabbt som med Track Mode. I princip skulle även de vanliga versionerna av Model 3 kunna få Track Mode, eftersom hårdvaran i de närmaste är identisk. Men det är upp till Tesla att bestämma.

Effektjustering för rappare vägegenskaper

Effekten från de två motorerna fördelas sömlöst från 0 till 100 procent för varje motor för att ge bilen en lätt överstyrd karaktär. Regleringen sker på millisekunder.

Alriks kommentar: Alla moderna bilar har ett antispinnsystem som drar ner effekten för att förhindra sladd eller för att återfå tappat fäste, men på bana kan det störa körningen mer än det hjälper. Med sportläge tillåts lite mer hjulspinn och friare tyglar. Eller så kan man stänga av systemet helt. 

Teslas egenutvecklade system går ett steg till eftersom kraften blixtsnabbt fördelas till det hjulpar som behöver mer kraft. Bilens kontrollsystem känner av alla parametrar, understyr bilen i en kurva läggs snabbt mer kraft till bakdäcken och bilen blir lite överstyrd. Börjar bilen drifta väl mycket får framhjulen mer kraft och sladden avtar samtidigt som framhjulen drar bilen i rätt riktning.

Det härliga är att man inte känner hur systemet arbetar, bara att bilen hela tiden försöker hjälpa en att köra på gränsen med en lagom överstyrning – som man vill ha det på bana! Jämfört med konventionella fyrhjulsdriftsystem går regleringen blixtsnabbt och styrningen är mycket exaktare – bilen gör som dataprogrammerarna har bestämt att den ska bete sig i varje given situation.

En stor fördel gentemot ”vanliga” bilar är att effekten inte måste strypas. Finns det tillräckligt med grepp på ena axeln får den mer medan den andra tappar effekt. Totalt sett kan effektuttaget hållas uppe, medan en konventionell bil stryper kraften.

Mer effekt under kurvtagning

I en kurva har hjulen på insidan mindre marktryck vilket betyder att greppet minskar. Teslas system kan bromsa in de hjul som har sämre grepp, för att fördela greppet bättre mellan de fyra däcken. På så vis simulerar man differentialbromsar, samtidigt som motoreffekten släpps på maximalt utan att man tappar grepp.

Alriks kommentar: Det känns knappt när systemet jobbar och det fina är att det griper in på det däck som håller på att tappa grepp exakt när det händer. Man kan höra lite bromsljud från exempelvis det inre backdäcket men allt sker väldigt mjukt.

Ökad regenererande inbromsning

Track Mode ökar bromseffekten vid gaspedalsuppsläpp från 0,2 G till 0,3 G. Normalt jobbar regenereringen lite mer mot den främre motorn och systemet kan blixtsnabbt fördela den till axeln där den gör mest nytta, men den totala regenereringseffekten blir hela tiden identisk. Överstyr bilen för mycket regenererar framaxeln mer. I början av utvecklingsfasen hade man mer regenerering till den bakre motorn, vilket gjorde bilen väl orolig i snabba böjar, det har man dämpat en aning. Men i framtiden blir det kanske möjligt att själv välja hur fördelningen av regenereringen ska göras.

Alriks kommentar: Har du kört en Peugeot 205 GTi på bana någon gång? Släppt upp gasen strax före kurvan och känt hur bakvagnen kommit ut en aning i ingången. Helt underbart! Eller för den delen lagt i en lägre växel strax före en kurva när du suttit i en bakhjulsdriven bil och känt hur motorbromsen fått bakvagnen ur balans. Härligt.

De här jämförelsevis lite primitiva lastväxelreaktionerna som får in framvagnen i kurvor har i Teslas värld nått en ny och effektivare nivå tack vare programmeringen. Så snart man släpper upp gaspedalen helt bromsar bilen normalt med 0,2 G (om man inte valt att minimera bromsregenereringen) och det betyder dels att man sällan behöver använda bromspedalen vid vanlig körning men också en viss ”motorbroms”.

I Track Mode blir bromsingreppet kraftigare, kanske väl starkt för vardagskörning, men man får samma underbara känsla av balansförskjutning – lite som ett lätt perfekt ryck i handbromsen. Efter en stund lär man sig att ligga kvar på gaspedalen alldeles lagom och man kan kontrollera hur mycket regenerering man vill ha. Det är oftast perfekt med en liten bromsknyck in i varje kurva och körningen kan bli blir extremt flytande mellan gas och broms. Att regenereringen sätter bilen lite ut ur balans gör det ännu enklare att få ut bakvagnen med hjälp av gaspådrag.

En stor fördel med regenereringen är att man sparar på bromsarna som annars lätt kan bli varma när 1.800-kilosbilen med 450 hk ska hejdas i varje böj. Max bromseffekt ligger runt 0,9 G.

Vid vanlig inspirerad landsvägskörning ger Track Mode en ännu sportigare känsla tack vare den kraftiga regenereringen, men en nackdel är att autobromsfunktionen kopplas bort och att kylfläktarna ökar energiförbrukningen.

För vanlig landsvägskörning skulle ett sportläge med enbart högre regenerering vara perfekt och kanske skulle man vilja ha ännu kraftigare regenerering på bana, men batterierna kan inte ta emot högre strömmar än de som kommer vid 0,3 G. 

Kylning av motorerna optimerad för bankörning

När Track Mode slås på startar kylningen av motorer och batterier – även om man står stilla i depån. Blir motorerna riktigt varma går luftkonditioneringen upp i högre hastighet.

Alriks kommentar: Det hörs direkt hur luftkonditioneringsfläkten går på och det är inget vackert ljud, men tänker man att bilen förbereder sig och mjukar upp inför ett sportpass funkar det. Och att fläktarna kyler ner motorer och batteripaket efter körningen är lite som en dusch efter ett hårt träningspass. 

Batteriet fungerar som kylklamp åt motorerna

Det finns två kylsystem i bilen, ett för batterierna och ett för motorerna. Men vid bankörning är det är motorerna som tidigast når ohälsosamt höga temperaturer. När gränsen närmar sig kopplas de två systemen samman och det stora batteriet, som förmodligen är väl kylt, delar med sig av sitt kylvatten och på så vis blir det snabbt mer kyla till motorerna.

Alriks kommentar: Väldigt smart! Bilens samtliga system samarbetar för att bromsar, motorer och batteripaket ska nå maxtemperatur samtidigt. Blir exempelvis bromsarna för varma kan regenereringen ökas.