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倾力打造长长长续航——访公司研发总院东风风神L7车型开发团队

东风汽车报   2024-07-10 09:47  
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【东风汽车报讯】近日,东风风神L7在大西北开启了丈量中国·穿越河西走廊活动。早在上市前,东风风神L7就零补给穿越了从新疆民丰到西藏改则的800多公里无人区,以超凡的续航能力和卓越性能,创下行业首次全程无补能续航2162.8公里往返穿越中国最大无人区纪录。

作为首台搭载马赫电混PHREV的车型,东风风神L7拥有超长的续航里程、强大的动力,被业界誉为“混动黑马”:拥有最强“构型”——行业首创融合构型混动电驱,最强“大脑”——行业领先i-Control智慧电控系统,最强“心脏”——行业最高热效率混动专用发动机,最强“装甲”——行业最安全耐用动力电池,是名副其实的“长长长续航智混SUV”。

东风风神L7车型开发团队成员进行车辆检测

东风风神L7的研发,背后有哪些故事?马赫电混PHREV技术为什么这么强大?近日,记者对公司研发总院东风风神L7车型开发团队进行了专访。

为了市场 攻克功率分流

一款高热效率的混动专用发动机,是高效混动系统不可或缺的核心。近年来,在新能源汽车市场渗透率不断走高、插混市场份额持续增加的趋势下,公司紧抓市场机遇,在混动专用发动机核心技术突破上持续发力。

东风风神L7长续航核心部件马赫电混PHREV,采用的1.5T增压直喷汽油机,在2023年1月创造了45.18%量产认证有效热效率的行业纪录,并在长时间内保持着这一纪录。

“混动专用发动机是混动系统的心脏,它的热效率对整车油耗有着直接的影响,各大厂商都在铆足了劲提升热效率。”东风风神L7车型开发负责人刘天虎介绍,“L7项目开发前,我们在轻混和插混车型上就已积累了丰富经验。L7项目意在将技术领先优势进一步发挥出来。为此,团队定下‘馈电油耗做到行业第一、能耗做到行业领先’的目标,在高速工况下,油耗低于同级车型10%以上,结合同级最长纯电续航里程,打造最高性价比的PHREV车型。”

在马赫电混PHREV的开发上,东风风神L7车型团队瞄准了此前一直被国外垄断的功率分流混动技术。此前因专利壁垒、能量管理控制难、制造难等客观原因,这项技术一直未被国内自主企业攻克,开发难度极高。

“功率分流混动技术从理论上看似乎很简单,但要实现发动机、发电机和驱动电机三个机构的动态平衡并非易事。这种结构与跷跷板类似,不同的是跷跷板只有中间一个支点,而功率分流三个机构各为支点,且支点之间随时切换,必须实现三个机构之间的动态平衡。”公司研发总院新能源及动力标定技术室经理李仕成介绍,“这项技术最大的优势就是节能、省油,还能保持强劲动力,能给客户创造实实在在的价值。”

彼时,开发过程困难重重,内外部质疑之声不断,是潜心突破,还是放弃开发跟随大流?车型开发团队下定决心,一定要实现这个从无到有的过程。

疫情封控期间,资源短缺、供应商无法就位,开发团队每天天刚亮就到试车场,做数据采集、软件迭代、优化标定,反反复复,直至深夜,慢慢积累独属于自己的技术和经验。骡子车试验期间,团队被封控在吐鲁番试车场,白天做试验,晚上就着地铺和临时办公点的桌椅板凳和衣而卧。

李仕成至今记得,2023年一季度,项目攻坚阶段,团队几乎不眠不休,攻关“换挡不平顺”“发动机介入声音大”等业界公认的功率分流“疑难杂症”。控制软件版本的更新更是全年不间断,从L7项目启动到量产,累计迭代超200个大软件版本,小版本不计其数。

东风风神L7车型开发团队在总装车间装车现场跟线和技术支持

功夫不负有心人,最终,车型团队成功找到功率分流混动技术的实现路径,并完美解决换挡不平顺、发动机介入声音大等问题,打通了节能省油长续航的“奇经八脉”。

“一遍遍推倒重来,反反复复优化验证,找不到最优解的时候,团队迷茫、痛苦,但研发人的责任感、使命感支撑着团队一路前行。除了帮公司达成战略目标外,我们也希望通过这款产品实现个人价值、职业价值。”刘天虎说。

为了用户 实现融合构型

东风风神是国内第一个使用功率分流能量管理控制的自主品牌。与其他竞品不同,东风风神L7在低速状态下也能实现发动机直驱,拥有同级最长纯电续航205km,综合续航可达1500km,百公里馈电油耗低至3.8L。而且功率分流技术在驾驶过程中无感,对车主来说,最直观的感觉是,充电次数少了,续航里程更长了,噪音也更小了。

“一套好的混动系统,电驱的构型是关键,它决定了车辆行驶过程中机械能和电能如何在发动机、电机、电池和车轮之间流动,以及是否可以高效通畅地流动。”在马赫电混PHREV的构型设计上,车型开发团队大胆构思、巧妙设计,最后的成果令人拍案叫绝。

公司研发总院新能源动力总成技术副总工程师严军博士告诉记者,作为东风风神L7的心脏,马赫电混PHREV采用的4HD系列混动专用变速器运用了“多挡串并联+功率分流”的融合构型。

事实上,为了实现“多挡”功能,工程师们考虑了多种方案,但最后都难以满足对“机构简单”和“尺寸紧凑”的要求。

创新往往都是在念念不忘和持续努力下的一声回响。在反复思考和推敲后,严军想到了基于行星齿轮系统的功率分流。通过行星齿轮系统、定轴齿轮和基于换挡电机、拨叉、同步器的换挡机构的精巧集成,用简单成熟的机构和零件实现了7大能量管理模式和26种工作模式。

“这套机构可以通过太阳轮和行星排的锁止与否,实现发动机到轮端的两组速比,如果通过定轴齿轮再实现两组速比,两两组合后就可以用十分紧凑的结构得到四组速比。”严军介绍,“由于功率分流可以实现电机对发动机的快速精准调速,且发动机转速可以和车速解耦,即使没有离合器,也可以实现平顺丝滑的换挡,避免了复杂液压模块——离合器系统的可靠性风险。”

除严军外,公司研发总院强大的博士团队都在为马赫电混PHREV及东风风神L7进行顶层设计和把关。经过长时间的调研和缜密分析,最终,工程师们除解决“多挡”功能之外,还创造性地将“功率分流”用于换挡,而“功率分流”原本的各项功能优势也自然而然地融合进马赫电混PHREV技术中。硬件构型上的丰富功能,为基于用户场景的控制策略优化提供了更多的自由度和更大的潜力。

目前,市场上已有的混动系统构型,主要有功率分流、单挡串并联或多挡串并联,这些构型各有千秋、各有长短。而马赫电混PHREV,首次将功率分流与多挡串并联两大构型进行了融合,并引入主流混动市场,用简单的结构,实现了多种新能源驱动模式和优势的融合集成,可增程、可插混、可纯电,比插混车更高效驱动,具备增程车的纯电驾驶感受,又解决了纯电车的里程焦虑,为行业定义混动新标准。

匠心之作 成就感油然而生

除“杀手锏”马赫电混PHREV外,车型开发团队还为东风风神打造了L2级智能驾驶辅助、100%全场景语音控制,可见即可说的智能体验,为用户带来越级的便利与愉悦。此外,i-Control智慧电控系统,可基于出行路况进行预测,自动实施最优控制策略,EV、REV和PHEV模式无需手动切换,就可自动实现“识路控能”。东风风神L7还具备3.3kW的外放电功能,可随时化身“户外充电宝”,不仅安全可靠,供电时间也较长,无论是烧水、烤肉,还是使用投影设备,都能轻松应对。

车型开发团队永远记得2023年“中国心”十佳发动机及混动系统评比现场,参与评比的各大车企都拿出了自家最强的产品出来PK。其他车辆测评完基本都处于馈电状态,停在测试场上“嗷嗷待哺”,只有东风风神L7姿态优雅,无需补能。最终,东风风神L7毫无悬念地拿到综合评比第一的成绩,是现场动力最强、效率能耗最低的车型,没有之一。

“东风风神L7是我们的匠心之作。”李仕成说,“拿到综合评比第一成绩的时候,我们内心的成就感油然而生,那不是金钱能替代的喜悦。正是这种对技术突破的渴望、对个人价值的追求,促使团队不断努力向前,克服种种困难,达成既定目标。我们真正将一项能为客户带来真实价值的东西,做到了行业第一。”

实现技术突破的同时,车型团队也得到了前所未有的历练和成长,在每个领域都培养出旗帜性的领军人物。

敢啃“硬骨头”,敢于涉险滩,是东风研发人的一贯作风,东风风神L7开发团队正是其中的优秀代表。“我们将不断努力,以科技实力锻造东风汽车品牌魅力,助力民族品牌向上。”刘天虎说。

(记者 周惠明 通讯员 顾盛炜 赵航英 责任编辑 龚开哲)


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