雷神混动高温高原极限挑战 | 极限实验室

在汽车发展的过程中，有许多技术都与用户息息相关，从卡尔·本茨发明第一台车开始，人们就在想方设法控制它，一方面能让它为人们更好的服务，另一方面能让它发挥更好的性能。目前汽车已经完全从机械控制时代，全面进入智能控制时代；而在这方面，国内的技术团队走在了世界的最前沿，这次有幸收到雷神动力的邀请，一起前往中国的大西北地区参与高温、高原挑战，一起接受恶劣自然环境的考验。

为什么要进行“高原、高温”挑战？

实际上除了高温、高原，还有高寒等等，要在世界上各种恶劣环境中进行各种专业试验，以验证用户能在任何用车场景下动力系统的使用感受是一致的，同时保障车辆性能的稳定性以及可靠性。

此次高温、高原挑战总共分为7项，分别为....说到这各位以为我要写技术稿了？是不是觉得要看不下去了？不不不，我要讲的其实远没有你想象中那么的难以理解晦涩难懂，只要你稍微对汽车感兴趣，都可以轻松理解，我会用最朴实最好理解的文字告诉你，我们是如何完成这几天的挑战的。

1、智能动力管理

顾名思义，就是对动力输出的控制。在燃油车时代，最开始通过拉线控制节气门开度，唯一的控制方式是“脚”，踩多少，发动机就进多少气，配合化油器实现发动机工作，再后来电子节气门的出现终于有了“电控”的味道，发动机智能控制器会实时计算好发动机的进气和喷油量来达到驾驶员想要的动力响应，但混合动力车型对动力的控制远不止这些，除了要协调发动机的动力之外，还要协调混动系统，例如：发动机什么时候要出力？发动机什么时候要停机？或者是希望发动机以什么状态运转？这都需要动力系统的智能控制器来进行控制。

智能控制系统会根据当前车辆所处环境、发动机状况以及驾驶员意图等，多方面逻辑叠加，来计算发动机、电机、发电机的工作模式，使驾驶员在每次踩下加速踏板时，获得同样的加速度。

上图1中所显示的是大气压力的变化，随着曲线的缓慢下降，大气压力在逐渐减小，在海拔2000米到将近5000米之间变化，下图蓝色曲线为驾驶员需求的动力（踩了多少油门就表示驾驶员需要多少动力），红色曲线为实际轮端测得的数据，可以看到，动力在海拔变化中，仍然能够满足驾驶员对动力的需求，带来随叫随到的驾驶体验。实际上这背后拥有着复杂的逻辑，首先发动机在海拔升高、大气压减小的环境中，绝对功率是一定会下降的，这是谁也改变不了的，但混动车型有电机作为扭矩补充，在发动机功率下降时，电机就会过来帮忙来补足动力，这背后拥有着复杂的逻辑，如电池组要保证一定量的电能供用户在任何时候都能用，还要在发动机进入舒适区域（即最为节油的转速区间）来为电池组充电，这背后就不得不聊下一个话题了，就是“智能能量管理”。

2、智能能量管理

混合动力车型，无非就两种动力来源，一个是汽油，一个是电能，那么控制系统就要有一个优先级，先用谁后用谁？这是有策略的，就好比冰箱里同时有蔬菜、水果和肉类，我们总是有个吃它们的先后顺序，这个顺序就是一种策略。但雷神动力的能量管理系统远比先吃肉还是先吃菜复杂的多，它会根据环境、驾驶意图、空调系统的负载、导航信息来实时调节电池电量的储备，如果储备太少，会不满足发动机需要补扭时的电能，如果太多，也没意义，势必会调用过多发动机的“资源”，造成费油。

从上图1可以看到，前半段为高速路段，对应图2的电池电量变化，高速路段发动机更容易保持在“舒适区”，所以即使对电池组进行充电，对油耗的影响也非常小，所以智能控制系统会多储备一些电能以备不时之需，这也是图1中电池电量会有明显的上涨原因，在后半段低速状态下，电池电量缓慢释放，一方面低速工况发动机不容易保持在“舒适区”，系统会选择大部分时间将发动机停机，用电机来提供动力，另一方面适时启动发动机来保证电池电量不会突然下降造成发动机过多启动或电量不足影响动力。所以我们从图2中可以看到电池电量下降过程是呈缓慢阶梯状下降。那么即使是有非常优秀的策略，发动机仍然是整个系统中最重要的部分，它既消耗能源，也产生能源，怎么在其中找到平衡点，就要继续引入下一个话题了——“智能功率管理”。

3、智能功率管理

这一部分是专门针对发动机做出的智能化控制，我们都知道，发动机有各个转速都对应着不同的工况，比如最高出力点可以表示这台发动机最大可以达到多少马力、多少扭矩，同样也有一个发动机工作的“舒适区”，在这个区域内发动机做功最轻松，当然也最省油；只有在这个区域内开机或者进行充电，获得燃油经济性收益才是最大的。我们从0到1800m海拔高度上收集了发动机的工况数据，下图就是我们俗称的“蛋黄图”。

在“蛋心”部分，是发动机最理想的工况点，即输出动力和燃油经济性达到平衡，图中蓝色的点表示发动机工作的区间，在传统燃油车上，蓝色点是非常分散的，而在雷神动力智能控制系统的加持下，发动机的工况得到有效的控制，绝大多数情况下，发动机都处在理想的“舒适区”内，只有将发动机工况保持在这个区域，才能获得最理想的能耗水平。以上我们说的都是基于环境因素，其实环境因素的影响并不大，真正影响大的是驾驶员的驾驶风格，比如同一个人在不同状态下驾驶的风格不同（比如上班为了不迟到都会狠踩油门，副驾带着媳妇时都会非常温柔等等），而这一台车面向消费者的时候，是成千上万人，驾驶风格的不同都需要智能控制系统来适应，那么下一个话题就要引入“智能驾驶管理”了。

4、智能驾驶管理

顾名思义，就是不同的驾驶模式，但驾驶模式对智能驾驶管理来说简直就是小学生和博士后的区别，传统意义上的驾驶模式是用户选择一套动力输出逻辑，比如改变油门的输入曲线、改变变速箱的换挡逻辑等等，但总体来说还是要驾驶者去适应车的，因为程序都是写好的，系统只能按既定的程序去执行，但智能驾驶管理的目的是要车来适应驾驶者的，在新车到手的几个小时驾驶过程内，智能驾驶管理系统会自动完成与驾驶者驾驶风格的匹配，就好比你在最初用车的几小时里，实际上同时也“输入”了最终的一行“代码”，既“你的风格”。同时你也不用担心这行“代码”会固定在智能控制系统里，它是随着驾驶风格来动态调整的。

从上图中我们可以看到，系统会自动分析出驾驶风格大数据，这是基于雷神动力各类人群驾驶风格的大数据图，表格中将其分类为柔和、中等、激烈三种不同的驾驶风格，在这里我们解释一下不同驾驶风格对应的变化，拿柔和举例，油门踏板前段的曲线会变得相对平缓，且大部分时间由电动机先介入，达到平稳、柔和加速的目的，而激烈驾驶风格，油门踏板前段相对更加激进，即使驾驶员输入较小的油门指令，也能感受到加速的明显变化，同时提高发动机介入的比例。

5、智能动能回收

说到混动，那么就不得不提到动能回收，动能回收系统在以往的车型上最多只能分级调整，这会造成用户的操作复杂程度，例如在高速上，如果用户选择了比较高的动能回收等级，那么拖拽感会比较明显，但实际上在高速行驶（如时速100以上）用户不希望有很大的拖拽感，一方面影响乘坐舒适感，另一方面会有不安定、不安全的感受，那么动能回收也可以变得非常智能。

如果选择了智能动能回收，智能动能回收会按照车速、坡度甚至是路况信息（车距、红绿灯信息）进行动态调整，在图组1中，上下图分别表示了与前车距离变化所进行的动能回收强度变化的自调整，在图组2中，上下图则分别表示坡度变化对动能回收强度变化的自调整，在用户层面坡度的轻微变化，驾驶员和乘客几乎是感觉不到的，而车距的变化则会对应着高速及城市道路不同的场景，既高速状态下拖拽感最小，城市中低速路况可以达到接近单踏板控制的需求。

6、智能NVH管理

有了相当完善的动力输出以及回收智能控制，雷神动力同时也对舒适性有非常高的要求，即NVH也要达到智能化控制。我们都知道电机的噪声其实也非常明显，甚至在一些优秀的发动机NVH表现下，电机的噪声就显得尤为突出了，因此雷神动力的智能控制系统在电机电流中注入高阶谐波电流，降低电机产生的噪声，这和降噪耳机的工作原理类似。另外，在一些车型配置上车内有主动降噪的声学包，直接发出反向的声波来抵消车内的噪音。在发动机和电机的配合方面，参见下图，曲线依次为：车速、发动机与电机转速、发动机功率、油门开度，智能NVH利用功率腾挪，也就是大部分时间使用电机工作，避开发动机的NVH敏感区来降低噪声，最终在静止和时速60公里下，噪声仅相差5分贝。

7、智能热管理

此项也是我们此行的最终挑战，车辆对热量的控制能间接反应控制系统对整台车的掌控能力，因为一旦失去热管理，整车的动力性能、安全性能会直线下降，这不单单指降温，还有升温，在极寒地区能让发动机和电池组迅速进入工作温度也是智能热管理的其中一项，而在这一项挑战中，环境温度为55℃，发动机水温、油温、电池温度均控制在最优范围内。

总 结

在顺利完成7项智能挑战之后，有非常多感慨的地方，越是所见即所得，背后必然隐藏着相当复杂的逻辑，这些逻辑都是在极端严苛的环境下经过反复实测论证的，而作为用户始终能感受雷神动力智能控制系统带来的强动力、低油耗 、高舒适的驾驶体验，这个完全由国内自主开发的混动系统在国际上获得了诸多奖项，可以说雷神动力已经处在业界领先的地位，而雷神动力还未停止脚步，让我们共同期待极寒挑战以及《极限实验室》栏目带来更多，更加极限的内容。（注：本文中所有图表都来源于本次挑战过程实测数据）

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