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四驅等價平替兩驅,一個“較真兒”研發團隊的故事

酷玩實驗室 2023-12-25

2020年年初,那是一個寒冷的冬天,一群汽車工程師正在內蒙古的海拉爾忙碌著。
         
在通往海拉爾機場的路上,有一段1.6公里的長坡,坡度大約6%,聽上去并不陡,也不長,但就是這段看似普通的路,卻難倒了八成的英雄漢。這些工程師看到,路過的兩驅車,開得快的發生側滑,開得慢的原地打轉,無一幸免,新能源車更是全體趴窩。而相比之下,一些四驅的越野車卻在雪坡上一往無前。
         
一般人看到這樣的場景早就見怪不怪,但這群工程師來自長城汽車,在研發上較真兒已經深入心中,他們冒出了一個想法:
         
很多人不選四驅,不是因為不喜歡,而是因為貴,因為費油,因為覺得城市通勤代步用不上。那么能否通過混動構型創新,在不增加成本,不提高價格,也不增加油耗的前提下,做出四驅車來?         


當時聽起來像是天方夜譚,但長城的工程師們相信,這是可能的——小孩子才做選擇,成年人:我全都要。無論是在城市中遭遇雨雪天氣,在濕滑、結冰的道路上行駛,防止打滑,還是在高速行駛中靈活轉向,抑或是郊外越野、爬坡過坎、在緊急情況下脫困,四驅車的性能都明顯強于兩驅車。
         
在15~20萬元這個價格區間的車型,四驅普遍比兩驅貴2~3萬元,百公里油耗也要高0.6~0.8升左右。如果能滿足普通用戶最樸素的愿望——用跟兩驅一樣的價格買到四驅車,還不用多花油錢,那么這一定意味著廣闊的市場機遇,也會給整個行業格局帶來重大影響。
         
但這群工程師沒有想到,接下來要面臨的挑戰會如此復雜難解。
         
         
01
立項,能行得通嗎?
         
在回到公司以后,他們開始策劃這個項目,但等了一段時間才得以立項,原因很簡單——市面上傳統混動結構的四驅車一共要放三臺電機:一臺負責發電,一臺負責前輪驅動——它們都集成在車輛的前橋,還有一臺負責后輪驅動,放置在后橋。兩驅必須雙電機,四驅至少三電機,在這個傳統經驗基礎上進行看來是行不通了。但長城的工程師沒有放棄,他們提出了一個非常大膽的想法——有沒有可能用雙電機+創新的構型做出四驅電混?         


工程師們開始對雙電機四驅構型進行推演論證,對各項參數進行計算——保證四驅性能和體驗同時,讓能耗無限接近兩驅。前前后后一共做了三次重大調整,開了12次專項討論會,才確認了這種想法在理論上是可行的。
         
他們給這套電四驅架構起名為“Hi4”—— H(Hybrid)代表混動,i(intelligent)代表智能,4代表(4WD)四驅系統。但他們發現這是一套牽一發而動全身的大改造。
         
         
02
研發,顛覆性重構
         
由于在市面上沒有先例,Hi4的主負責人之一王超表示他們的研發團隊找不到現成的“石頭”,只能“摸著自己過河”,一步步向前推進。
         

Hi4主負責人之一王超在區域溝通會現場
         

首先,兼具雙重功能的發電機,和單純的發電機,它們的額定功率和額定扭矩都是不同的,發電機本身就需要重新設計、打樣。而在研制發動機的時候,他們一連跑壞了6臺樣機。為了避免高、中、低速模式切換過程中產生頓挫感,工程師們多次對齒輪進行微米級調整,并在智能控制策略上反復配合優化試驗,每一次調整都要重新驗證一遍,以保證系統穩定,最終實現了行業最優平順性。
         
另外,前后兩個驅動電機,在不同的場景之下,怎么分配它們的輸出功率,也成了一個新的問題——爬多陡的坡,過什么樣的路,前后功率和扭矩如何分配,是一個很有講究的問題。一開始,他們發現爬大坡的時候,前面的電機會過熱,于是他們就從軟件策略入手,給后橋電機多分配一些功率和扭矩,看能不能減少過熱現象,結果試了幾次,發現不行。于是他們又從硬件上入手,改了兩輪,包括改動了前橋電機的冷卻形式,結果發現500多米的大坡爬下來還是會過熱,大家就有點垂頭喪氣了——是不是搞不定了?于是他們找到一些電機方面的專家,又集中對定轉子繞組做了優化,才順利完成了這項測試。

Hi4前驅模塊總成
         

王超說:“混動的應用場景和測試案例要比燃油車復雜很多,因為它不僅有發動機,還有電池,你要考慮低溫情況、還有饋電情況,各種場景組合,樣機出來發現新問題就要倒回去修改方案,這個過程有太多反反復復,蠻痛苦的。”但好在,研發團隊攻下了一個又一個堡壘。接下來他們要面對的,就是對這一整套全新的架構系統進行優化。
         
         
03
優化,潤物細無聲
         
在Hi4架構中,除了人們肉眼可見的硬件研發、設計、制造過程,長城的工程師團隊還對Hi4真實駕駛體驗的大量細節做了你“看不見”的優化,只有真正開上這輛車的人才能感知得到被“優化”以后的駕駛體驗達到了怎樣的新高度。
         
以能量回收模式為例,什么時候是最佳介入點,能夠實現最優的能量優化,同時速度變化不至于影響用戶體驗,都是要經過上萬次實驗,才能夠得出最優策略。         


Hi4經過不斷優化以后的雙軸能量回收,優先使用大功率的后橋電機來回收能量。等車速穩定降低之后,前橋電機就開始一同回收能量,不僅回收效率提高了,還能提供持續、穩定、平順的減速感,整個過渡非常自然,也增加了新能源制動回收能量過程的安全性。
         
我們開的時候渾然不覺,甚至覺得理所當然,但背后都是長城工程師們對用戶日常用車的過程進行仔細地觀察、反思,精益求精,對Hi4體系進行了大量的細節標定。
         
長城汽車的技術護城河不僅體現在硬件創新的實力上,更體現在這些點點滴滴、“潤物細無聲”的優化細節當中,因為一切創新都要從用戶舒適、安全、可靠的真實需求出發。



04
“封裝”,心往一處使
         
為了成功研發出這套Hi4架構,順應現階段用戶多樣需求,長城汽車在需要軟硬件配合的各種場景中做出了大量優化設計,還推動了內部組織架構上的重構。
         
Hi4牽涉到的各部門領導、主管工程師、普通工程師,所有人坐在同一個大辦公室里集中辦公,總共150人。誰有問題,需要什么時候解決,推進會上直接溝通,出解決方案,省去了跨部門協作的繁瑣流程;推進會解決不了的,找高層協調資源解決。
         
部門墻徹底打穿,所有人心往一處使,研發效率一下子提了上來。他們給這個組織架構起了一個理工男一聽就會非常喜歡的名字——“封裝”。
         
但是,真正忙碌起來,實際情況不可能是“你好我好大家好”。比方說,這個既要發電又要驅動的前橋電機,長度還是要比以前的電機長一點點,這樣發動機和變速器放到車身里面,尺寸就大了一些,怎么辦?是讓電機變短,還是讓變速器的離合器殼體變短?不同部門之間的爭論很激烈,誰都不肯讓步,因為尺寸跟性能是有關聯的。         


誰給誰讓步?最終團隊確定了方案的決策原則,就是所有一切站在用戶角度,從整車系統穩定性層面去考慮,而不是依據自己熟悉的技術領域去思考。雖然依然偶有爭論,但大家最終還是能夠形成統一目標,讓項目推進效率進一步提升。
         
         
05
問世,一鳴而驚人
         
從工程師們在海拉爾起心動念要做出一款平替四驅混動平臺的那一刻算起,Hi4的研發歷經了長達3年的時間。
         
終于,到2023年3月,長城汽車正式發布了Hi4平臺,成功實現了“四驅的體驗、兩驅的價格,四驅的性能,兩驅的能耗”。搭載Hi4平臺的哈弗梟龍MAX等車型也陸續上市。
         
搭載全新Hi4技術的哈弗梟龍MAX,WLTC綜合油耗僅為百公里1.78升,WLTC饋電油耗低至百公里5.5升,與競品兩驅混動車型能耗水準幾乎一致,也低于競品混動四驅的能耗。
         
另外,因為技術的復雜程度和零件數量是正相關的,而Hi4架構下的零部件數量和長城的串并聯兩驅架構基本一致,所以這種創新的架構,比傳統的三電機四驅架構更加簡潔。在實現了四驅功能的同時,Hi4的故障率和普通的串并聯兩驅混動是基本相當的水平。


在今年3月舉辦的一場試駕活動上,很多資深的汽車專業人士都試駕了首款搭載Hi4的哈弗梟龍MAX。一位專家以飛快的速度完成了繞樁測試以后,興奮地對王超說:“這比我以前開過的四驅表現還要好。”其他專業人士也表示這是非常好的四驅體驗。那一刻,王超和他的團隊都感到無比地自豪,在未知的領域摸索了整整三年,Hi4產品終于得到了外界的高度認可。
         
         
06
長城,以用戶為本
         
可我們還是不禁產生了一個問題:減少了一臺電機以后,搭載Hi4架構的車型,開起來真的跟傳統的三電機四驅架構沒有任何區別嗎?也不是,如果說用戶追求的是0到百公里加速時間在幾秒之內,那么傳統四驅還是更有優勢的,而Hi4架構不是為了這些追求極致性能的發燒友準備的,它考慮的更多的是城市出行和輕越野場景下,如何應對復雜路況,如何讓用戶“買得起、開得爽、用得省、跑得遠”。
         
就像長城汽車變速器總負責人宮經銳說的:“世界上沒有完美的技術,只有適用于更多人的技術?,F在Hi4除了有比肩兩驅的油耗,更有比肩兩驅的價格,這也讓Hi4成為了能夠在油耗、性能、成本等各個維度上表現全面的‘六邊形戰士’。” 把“用戶最關心什么”列為第一優先級,這也將對長城汽車日后的造車理念產生深遠影響。
         
除了Hi4架構之外,如果硬核用戶想要追求極致的越野性能和四驅體驗,長城基于坦克平臺還研發了Hi4技術的超級越野混動版——Hi4-T,從容應對更極端的沙漠、泥沼、巖石戈壁等工況,讓越野“要勁有勁兒 要電有電 要省能省”。         


長城歷時3年研發Hi4架構平臺的故事,其實正是中國新能源車企堅持以用戶需求為本,推動自主創新的一個典范。
         
真正有價值的創新,不是通過增項提價來滿足用戶需求。而是在洞察用戶樸素愿望的基礎上,推動制造端降本增效,從而讓大家不多花一分錢,得到更好、更多、更安全的產品體驗。
         
平替四驅就是如此。曾經很多人都覺得,在城市里出行,兩驅車似乎就夠用了。但SUV+兩驅不是一個“本應如此”的配置。SUV這類產品的誕生,本就與四驅、越野相掛鉤。是因為在燃油車時代,隨著中國家庭奔小康,追求更大駕乘空間的需求更加普遍,SUV開始在中國流行。而很多車企為了吸引消費者,將兩驅SUV作為同系列車型中的性價比之選,將四驅作為高配車型,于是兩驅SUV在中國成為了更“走量”的選擇。
         
這也反映出在燃油車時代,兩驅和四驅在成本結構上有著不可逾越的差距。參考長城公布的數據:2022中國SUV銷量中,35萬元以上車型四驅占比高達95%,20萬-30萬元車型四驅占比下降到36%,而20萬以下車型四驅占比僅僅為2%。
         
但兩驅和四驅的區別,不僅僅在于動力和越野性能,更重要的是安全。根據美國道路安全局(IIHS)對SUV每160億公里的統計數據顯示,兩驅車的死亡率是四驅車的兩倍。在燃油車時代,大家用錢投票,做出了經濟實惠的選擇。但隨著新能源時代的來臨,長城這樣的中國車企證明了,在電動平臺上,兩驅和四驅的成本結構差距可以被抹平,卻能用同樣的價格給用戶帶來更安全的出行體驗。
         
在經濟實惠的同時,四驅帶來的性能、安全,我們可以通通都要。
         

SUV配四驅,將有望成為新能源汽車時代的“新共識”。而正是因為有長城這樣的企業和成百上千的工程師在不懈奮斗著,才讓Hi4這樣的新平臺成為可能,才讓四驅SUV從“舊時王謝堂前燕”,飛入了尋常百姓家。他們也將站在這個全新的平臺之上,開啟全新的“全民電四驅時代”。
         
未來的長城汽車將站在Hi4的架構之上不斷進化、開拓創新。Hi4既是長城研發實力的集大成之作,更是長城混動車型自我超越的起點。就像最近剛剛發布的哈弗猛龍一樣,長城旗下不斷有新的車型搭載Hi4架構,不僅證明了長城對Hi4技術的信心,還讓Hi4在市場中擁有了更廣闊的施展舞臺,讓長城能夠攜手Hi4用戶一道,共同打造出未來更上一層樓的Hi4系列升級產品。
         
秉持著扎實肯干的工程師精神,又愿意時時刻刻傾聽用戶的聲音,長城的創新之路必將行穩致遠,令人充滿期待。

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