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- 作者:胡耀丹 來源:飛靈汽車 -
5 月 16 日,繼哈弗枭龍 MAX 首搭全新智能四驅電混技術 Hi4 上市後,長城汽車在北京開啓全新 Hi4 技術區域媒體溝通會首站,對全新 Hi4 的技術進行了全方位的講解。
在 Hi4 的命名中,H(Hybrid)代表混動,i(intelligent)代表智能,4 代表(4WD)四驅系統。該技術有 " 全場景駕駛無憂 "、" 全工況效率最優 " 兩大核心點,具備四驅的體驗、性能,但隻要兩驅的價格、能耗,實現了 " 性能、效能、價格 " 三者的平衡。
這三者的實現,有賴于 Hi4 在技術上的諸多突破。性能方面,Hi4 通過三動力源雙軸分布、iTVC 智能扭矩矢量控制系統、機電耦合傳動系統三大技術突破,提高了車輛操穩性和對全場景的覆蓋;效能方面,Hi4 技術通過 3 擎 9 模的動态切換與智能能量管理系統,實現了全工況效率最優;成本方面,通過三動力源雙軸分布的混動 " 新構型 ",全新 Hi4 僅需兩個電機便可實現電四驅,比現有三電機混動四驅系統減少了一個電機,具備結構簡單、成本低的特點。
"Hi4 智能四驅電混技術用兩個電機實現了三個電機的功能,做到了性能、效能、價格的完美平衡。" 長城汽車混合動力系統副總工程師陳淑江表示,新能源混動技術發展經曆了兩個時代,第一個時代是性能時代,性能強、能耗高;第二個時代是效率時代,性能強、能耗低,但價格高。而 Hi4 全面實現了性能高、能耗低、價格低,長城汽車以此開啓了混動的第三個時代——全民電四驅時代。
長城汽車混合動力系統副總工程師陳淑江
三大技術攻克全場景道路
在駕駛性能上,Hi4 技術具備全場景覆蓋,道路适應性強的特點。這主要受三大技術支持:三動力源雙軸分布通過前後軸雙電機分布式布置,實現了串并聯四驅的電混架構,拓寬用車場景;iTVC 智能扭矩矢量控制系統能夠通過毫秒級頻次,快速對前後軸扭矩進行分配及動态調節;機電耦合傳動系統創新設計的兩擋機電耦合單元,實現了發動機直驅近全速域的工況覆蓋。
具體來看,整套 Hi4 智能四驅電混系統由 1.5L/1.5T 兩款混動專用發動機、Hi4 前驅動模塊總成、Hi4 後驅動模塊總成以及低内阻動力電池組成。這種構型打破了目前串并聯構型混動雙電機主要集中于前橋的傳統,讓前軸單電機在不同工況下,可以分别實現發電和驅動兩種作用。這助力 Hi4 在現有三電機混動四驅系統的基礎上減少了一個電機,成本大幅降低。但該構型的功用絕不止于 " 平價 ",其同樣有助于車輛性能的提升。
基于這一構型,Hi4 擁有了 50:50 的完美軸荷分配,動力均能分配前後軸,帶來了整車轉彎極限更高、起步加速快等特點。"Hi4 減輕了前軸負荷,使前軸負荷和後軸負荷趨于平衡狀态,進而減小不足轉向度,增大橫擺角速度增益。" 陳淑江說道,傳統雙電機的兩驅車型動力集中在前軸,且前軸負荷大,重心靠前,不足轉向趨勢強,轉向不靈敏,連續過彎時需不斷調整方向,而 Hi4 則彌補了這一缺點。
iTVC 系統則能通過智能分配扭矩,來實現整車經濟性、動力性及操穩性的平衡。該系統工作流程分爲兩步:第一是通過傳感設備讀取用車場景,分析駕駛員操作及車輛狀态信息。其中涉及的信息,包括駕駛者動力需求、車速、駕駛模式、道路坡道、方向盤轉角、電機轉速、橫擺角速度等。第二是基于以上信息進行智能判斷,進行全時域、全場景最優的前後橋扭矩分配。
也就是說,iTVC 系統能夠因地制宜,讓車輛更靈活地 " 使勁 ",比如能将打滑軸的扭距分配到非打滑軸等。在日常使用場景,iTVC 系統能讓車輛操控更穩。在非鋪裝路面脫困、停車越障等場景,iTVC 系統也均能動态分配扭矩,提升操控性。
舉個例子,在過彎場景下,與車輛動态控制系統(VDC)融合後,iTVC 能夠通過智能前後橋扭矩分配策略,來智能修正車輛行駛狀态。入彎時,iTVC 能夠精準增加後軸扭矩,實現快速入彎;轉彎時,iTVC 能實時測算行駛軌迹與駕駛者意圖的匹配度,循迹性強;出彎時,iTVC 會增加前軸扭矩,提高穩定性。
機電耦合傳動系統最直接的功用,則是實現發動機直驅近全速域的工況覆蓋,進一步擴大了傳統雙電機串并聯構型使用場景。
3 擎 9 模動态拉升效能
在實現四驅性能的基礎上,Hi4 技術更具創新的突破點在于實現兩驅的能耗。即不僅能駕馭全出行場景,還能根據這些場景不同的工況特點和需求,來調整車輛行駛狀态,從而在各工況下達成最優效率,使得總體能耗大幅降低。以首搭全新 Hi4 技術的哈弗枭龍 MAX 爲例,其 WLTC 綜合油耗僅爲 1.78L/100km,WLTC 饋電油耗低至 5.5L/100km。
Hi4 技術主要通過 3 擎 9 模的動态切換、智能能量管理系統來實現低能耗。其中的 3 擎 9 模,指的是前後軸雙電機、混動專用發動機這 3 個動力源,以及純電兩驅模式、純電四驅、串聯模式、1 擋直驅、2 擋直驅、并聯兩驅、并聯四驅、單軸能量回收、雙軸能量回收 9 種模式的智能切換。與當前主流的雙電機混動的 6 種模式相比,Hi4 增加了純電四驅、并聯四驅、雙軸能量回收三種四驅工作模式。
通過 3 擎 9 模,Hi4 技術在 1s 内能完成 100 次的數據交互,九種模式能夠無感自适應切換,從而使發動機工作點落在高效區間。市區行駛的場景中,智能切換純電兩驅、串聯模式、1 擋直驅模式,避開發動機小功率低效率區間;市區急加速 / 爬坡場景中,智能切換純電四驅、1 擋直驅模式;高速巡航場景中,則使用 2 擋直驅模式。
" 之所以模式切換能夠做到平順,是因爲它的各種切換過程中,有電機的調速和助力存在。" 陳淑江說道,傳統的三電機串并聯來實現四驅,在很多場景的标定相對來說會更簡單一些。雙電機串聯四驅更複雜,有太多工況需要驗證、标定,長城汽車花了大量的時間去做各種複雜路況的标定、驗證。
得益于此,Hi4 在能耗上有不俗的表現。在純電模式下,Hi4 采用雙電機雙軸輸出時,工作點全部落到 90% 的高效區内,相比傳統雙電機混動技術,電耗可降低約 3%,制動能量可多回收約 3%。混動模式下,Hi4 通過串聯和直驅兩大類工作模式的調節,可以實現更高的效率。
" 相較傳統串并聯增程和單檔串并聯架構,Hi4 擁有直驅兩擋的設計,可以讓發動機更多的工作在直驅,油耗最多可以降低 18.07%。" 陳淑江介紹道。除了通過 3 擎 9 模的智能切換來進行實時最優控制,Hi4 技術還能夠結合預測性能量管理、自适應能量回收等智能化功能,進一步提升效率。
Hi4 通過搭載預測性智能化功能,可以進一步将整車能效提升約 8%。據悉,智能能量管理系統能夠智能分析駕駛風格、環境溫度、坡度、動力需求、行駛狀态、雷達數據、導航數據及路況等數據,并基于此控制所有的系統協調運行,達到最佳的運行效率。
爲支撐系統的高效運行,Hi4 開發了全新一代的動力組件。這包括全新一代的發動機,擁有 16:1 的超高壓縮比、28% 的超高壓系統、0.38 的超低摩擦,實現了 41.5% 的可量産最優工程的效率。此外,全新 Hi4 前驅動模塊總成傳動效率高達 98%,後驅動模塊總成電機傳遞效率大于 97.7%,電機最高效率大于 96.5%。
目前,全新 Hi4 最高系統功率達 340kW, 可覆蓋長城汽車旗下 A-C 級車型。借助低耗、平價、高效的功能特點,在首搭哈弗枭龍 MAX 後,全新 Hi4 将支撐長城汽車其他車型實現更高的價值密度。溝通會上,長城汽車表示,Hi4 技術後續在長城的新能源車型上面,也會有其他車型來進行大規模開拓。未來,根據不同車型的定位,Hi4 技術的參數系數會根據車輛不同的發動機、電池容量、後橋電機等硬件來進行搭配。
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