很長一段時間,言混動必談豐田、本田,儼然已經是普通混動的代名詞。自1996年豐田第一次推出混合動力以來,25年裏,通用、奔馳、寶馬、大眾等車企不斷嘗試,最終都鎩羽而歸。唯一能和豐田混動抗衡的是同樣來自日本的本田。
現在,這種局面改變了,2020年長城汽車發佈了檸檬混動DHT。無論從技術原理還是實際表現,長城汽車這套混動系統都具備了和豐田、本田正面競爭的實力。
「雙田」優勢背後的取捨——犧牲高速動力與油耗
豐田混動THS和本田混動i-MMD,是如今市面上混合動力車型銷售最多的兩個品牌。雖然兩者在經濟性上表現出強大的競爭實力,但消費者容易忽視其背後的妥協。
豐田混動THS強調「動力的混合輸出」——依靠行星齒輪,發動機和電動機相互分擔、相互調節,利用自身優勢,確保發動機始終保持在最佳狀態,降低燃油消耗。
本田混動i-MMD強調「結構的混動」,雖然動力系統依然由發動機和電動機組成,但中低速主要由電動機驅動,高速則主要由發動機驅動。
雖然思路不同,但兩者的特性基本相似,那就是結構優勢集中在中低速。隨車速逐漸升高,電動機能耗指數上升,發動機開始承擔主要輸出任務,缺乏對動力的調節手段,因此導致兩者在高速路況面臨動力不足的問題。
不僅僅是高速,實際上配備較小電機的豐田混動中低速的急加速表現也不夠優秀。
從某種程度上,豐田、本田混動系統還有進步的空間,中低速下的經濟性優勢是以高速動力性不足為代價換來的。這就給了檸檬混動DHT的誕生創造了機會。
總體上,豐田、本田混動系統的共同點就是側重中低速城市路況的使用,不強調高速路況,導致都存在動力不足的問題。
檸檬混動DHT的執着——全面滿足出行需求
豐田、本田混動的特性決定了其更適合於中國較為擁堵的城市路況,面對中國並不低頻的長途出行,和傳統純燃油汽車沒有拉開差距。
在這種基礎上,長城汽車檸檬混動DHT誕生了,延續了豐田、本田兩者在中低速路況的優異表現,同時加強高速路況下的動力輸出,甚至根據中國消費者的不同需求,推出了不同的混動架構。
根據車型定位不同,檸檬混動DHT由一個系統、兩種架構、三套動力總成組成,分別為緊湊型車1.5L自然吸氣發動機配合100kW驅動電機的「低功率版」,中型車1.5T發動機加130kW電機的「高功率版」組合,以及中大型車PHEV系統——在高功率版HEV系統的基礎上,擴大電池容量(最大可達創紀錄的45kWh,純電續航達到200km),同時為後橋加裝了一套最大功率135kW的2擋P4電驅系統,實現更長的純電續航里程以及更強勁的動力輸出。
從而實現對不同級別、不同類型汽車的全面覆蓋,以滿足多元消費需求下的配套動力輸出。
追求系統整體效能,既要省又要快檸檬混動DHT追求系統整體效能最優,將出行的所有速度範圍、用車場景進行拆解。在不同的速度、場景下,通過電機與發動機的分配策略與相互配合,實現性能與效能的雙優。比如,市區走走停停,發動機動力輸出不夠均勻,而電動機敏感的低扭更有優勢,所以檸檬混動DHT系統低速或蠕動時,由電動機直接驅動車輛,且能維持較長行駛距離。
當電量不足時,檸檬混動DHT則進入串聯模式,這種模式與本田i-MMD思路一致,由發動機為電動機發電,電動機直接驅動車輛,帶來更敏捷的動力輸出和發動機工況的穩定環境。
殊途同歸,在城市中低速路況下,長城汽車檸檬混動DHT與豐田、本田混動都達成了非常低的百公里綜合油耗表現。比如搭載了檸檬混動DHT的WEY品牌全新緊湊型SUV,其百公里綜合油耗僅有4.7L,而同級別搭載THS技術的豐田RAV4油耗同為4.7L,搭載i-MMD的本田CR-V油耗為4.9L。
但當進入高速模式,電動機不再經濟,此時為發動機直接驅動車輛的高效區。發電機則轉為調節並保證發動機在高效工作點運行,電動機則根據電池電量和發動機狀況選擇輔助輸出。
看起來,檸檬混動DHT延續了日系混動的一些思路,但在關鍵的兩個點上它也有自己完全不同的地方:
由於本田i-MMD在高速時,發動機只能通過一個固定擋位直接驅動車輛,動力性不足,因此被稱為單速混動。
為了解決這個問題,檸檬混動DHT在高速路況下又增加了一個擋位,實現了雙速混動,即發動機在高速路況時,依然可以通過兩個傳統擋位實現動力的調節。增加兩個擋位直接好處就是需要動力時,發動機可以通過降檔放大扭矩,一旦工況穩定,發動機升檔,轉速可以降到更低,從而具備更好的經濟性。
而在此過程中,電機始終調整着發動機的工作點,無論是小負荷巡航還是大負荷超車、爬坡,發動機都能夠工作在高效區間。這就意味着發動機可以在更多的工況下(小負荷下35km/h以上)實現發動機直接驅動車輛,減少了不同形式能量轉換的效率損失,達到整體效能最高的目的。
隱藏的技術難點——平順不同速度、場景下使用不同的驅動模式,達到整體效能最優。這些邏輯看起來簡單,但過程十分艱難。對檸檬混動DHT來説,最難的或許不是這些模式的單獨研發,而是將這些模式無縫的糅合起來。之前本田i-MMD在糅合串聯模式和發動機直驅時曾發生過動力平順性的問題。所有的這些都必須交給軟件。
也就是説本田i-MMD最難的地方或許不是結構,而是軟件邏輯。這也是過去許多車企面臨的一個問題,設計思路誰都可以講個差不多,量產之後的實際體驗始終不能打動消費者。
顯然長城汽車的檸檬混動DHT這次運用更加複雜的系統,其軟件的難度則更上一層樓,這種軟件沒有強大的研發能力和資金物力投入,是無法解決的。
檸檬混動DHT實際體驗——快順靜省混動車輛有兩種駕駛特性可供車企選擇,原則上在擁有了發動機和電動機之後,車輛駕駛性格更偏向電動還是燃油,在混動系統研發之初就決定了。
豐田THS在駕駛特性上傾向燃油車,本田i-MMD大電機直驅,偏向電動車。偏向燃油車,接受起來比較容易;偏向電動車,可以獲得更優質的純電動車體驗,兩者互有長短。
檸檬混動DHT在實際體驗上顯然側重電動車,因為電動特性可以極大提升車輛的靜謐性和動力響應性,大大提升車輛質感。
檸檬混動DHT高功率的TM驅動電機,最大功率130kW,最大扭矩達到了300N·m,低速時完全可以由電動機驅動,整台車無論在靜謐性還是平順性上都表現出了相比燃油車越級的表現。城市道路的行進中,可以做到十分線性,隨踩隨有,沒有遲疑。
即便進入串聯階段,發動機為電動機發電,轉速不隨車速變化,急加速時可以維持在3000rpm附近,噪音有所降低。由於發動機全力輸出的過程,加入了電動機,兩者糅合動力輸出更加強大,且由電動機抹平了發動機並不平滑的輸出曲線,質感上提升尤其之大。
整個過程中最考驗的是在電動、串聯、並聯不同模式切換時動力的表現。檸檬混動DHT通過離合器切換不同工作模式時,會主動調整電機的輸出,在離合斷開時進行等功率填充,確保加速過程不存在動力中斷和頓挫,體驗十分優秀。
因為配備能量回收模式,搭載檸檬混動DHT系統的車輛在日常制動時,驅動電機會進行能量回收並貢獻一部分制動效果,同時配合機械剎車,腳感會發生一些變化。不過,檸檬混動DHT系統可以自我調節能量回收力度,實現燃油車風格和電動車風格之間的隨意切換。
然而,混動存在的根本邏輯是將發動機低轉速下的非高效工作交由更合適的電動機,電動機高轉速下的非高效工作交由發動機,因此混動系統整體優秀程度也取決於一套專門側重經濟性的動力組合。按照官方數據,搭載高功率檸檬混動DHT系統的中級車型城市工況下油耗為5L/100km,高速油耗則為6.5L/100km。
為了取得優秀的經濟性,檸檬混動DHT系統專用的高熱效率發動機採用了阿特金森/米勒循環。電機由長城汽車自研,採用與本田、大眾及通用相同的髮卡式扁線繞組,效率更高。同時將電機、減速器電機控制器以及DC/DC直流轉換器集成在一起,整體體積更加緊湊,也方便佈置和適配不同車型的需求。
更小的體積保證了檸檬混動DHT可以為車輛帶來更低油耗的同時,不降低車輛空間的實用性。
雅斯頓小結
無論是技術原理還是實際體驗,長城汽車的檸檬混動DHT經過結構和軟件雙重的考驗,事實上做到了完全媲美豐田、本田混動的水平,並在原有消費者痛點上有所突破。這也意味着在日系長期把持混合動力的當下,消費者終於可以在中國品牌的車型上使用到中國品牌自主研發的混合動力系統。
檸檬混動DHT的發佈和量產,一方面使中國消費者用更實惠的價格享受到最尖端的科技,另一方面則表示,經過這麼多年的發展,中國汽車在核心技術上取得突破,已經追趕上合資品牌。現在,一場新的戰爭已經正式開啓。
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