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探索低碳出行 广汽启动绿色引擎

盖世汽车 沈逸超 2022-01-18 09:30:10

2020年10月,李俊院士代表中国汽车行业发布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,在该纲领性文件发布后,行业内首次提出了混动乘用车的概念,混动技术上获得了长足发展。该文件要求到2025年,混动车占比50%-60%,2030年混动车要占据传统能源车的市场75%-85%。

此时,MHEV、PHEV、HEV、BEV的出现,为汽车行业带来了天翻地覆的变革

变革之下 推陈出新

绿擎技术是广汽集团混动战略的核心,绿擎计划包括绿色动力、绿色产品、绿色生态。同时配套推出钜浪动力——在传统的发动机和变速器的基础之上开发DHE和DHT,并且广汽集团首次提出EMB的概念,打造模块化混合动力平台,包括DHE、DHT、DHB。

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绿擎动力与绿擎技术旨在打造国内最强的混合动力系统,全面推进双电机混动系统的全系搭载,包括在国内首搭丰田TSH系统,以及自主研发GMC系统,旨在以绿擎系统助力广汽集团到2025实现全面电气化目标。据悉,绿擎技术搭载的HEV汽车在日前已经上市。

对于EMB混动平台开发有以下几方面:系统集成——零部件的模块化、平台化的开发。将EMB系统性能、成本、结构最优化,使混动发动机、混动变速器、混动电池包DHB等各个总成之间实现优势互补。此外,聚焦于燃烧技术创新,由电机来进行补偿功率不足的问题。在DHT上,其有多种方案,多种模式来驱动,结构简化、降低成本、增加提效、增加技术,开发高效、高功率、高安全性、高效的冷却温控系统,满足超低温环境的需求。

DHE混动发动机用在专用混动发动车型开发上:量产产品的热效率已经达到42.1%,并实现全系车型搭载,还将持续提升燃油有效热效率,如高效燃烧系统、电控VVT、电气化、双平衡轴、全可变机油泵、智能热管理、废气再循环等技术都在推进中。

DHT的集成开发,主要是在GMC机电耦合系统,开创国内并排式双电机串并联DHT,为国内的自主DHT提供了有效的解决方案。

目前广汽集团在着力开发GMC2.0,包括构型方案的创新,结构上实现控制器一体化的集成,机电一体化系统优化。GMC2.0针对不同的技术方案,预先设定了三个基础构型,基于三个基础构型里进行方案寻优,其中包括两种不同方案,有纯电模式,4-6个发动机单独档位。第二套方案是串并联多档方案,包括单电机、双电机、驱动电机1-2个档位,发动机1-4个单独的独立档位;增程模式,交换功率分流多档方案也是单双电机,驱动电机1-2个档位和ECVT模式等。

在GMC2.0里,对三个基础构型建立完善的评估体系,开展了超过18万次的仿真寻优过程。根据寻优结果,广汽集团选择了串并联两档的技术路线,并且开展了构型设计。

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升压技术——国内率先完成了台架和整车的开发。其中包括650V扁线电机、双电机的控制器、电机峰值功率密度高。

电机控制器内,电池电量升至可调节650V,电控最高效率已经达到99.5%,系统优势效率更高,整车油耗更低,并具备电机和电池小型化,混动平台化,响应优化等特点。

在DHT开发中,GMC2.0的系统效率的优化非常关键,其中包括各个节点和子系统优化的控制效果图,其中可以展现机械路径的损失、动力源及电器路径损失、液压系统损失等。

HEV/PHEV——电池DHB的集成开发对HEV高功率,达到70千瓦以上,高冷煤直冷显得越发重要,相较于液冷技术,冷却效率提升100%。同时,高低温自加热技术,加温速率每分钟实现超过三度。在平台化设计上,HEV车型的电池采取平台搭载,达到高安全性。PHEV电池高效集成轻量化设计,全铝材来保持高能量、高功率、高安全性与高效。

围绕双电机混动系统开展电机、电控、电池,以及整车控制系统的关键技术开发,其中包括动力电池自加热和停缸位置主动控制等等技术。

动力域控制器核心四大部分,一是高算力,通过自主的高算力动力系统满足终端客户和开发者的服务,与模型计算的需求。第二PHM系统,在检测、分析、管理领域实行设备工作状态的自主分析和控制。第三是面向服务的云域协同构架,以SOA和以太网去实现功能和数据的灵活开发部署,互相访问,跨域跨云调用协同。最后是基于P2X云车路协同构架,在当前与智能网联动力一起从云端和云域端互相协同的服务构架。

智能控制方面,基于系统的特征,开发用户可感知的智能化控制系统,智能化控制力实现实际道路最优能量管理策略,基于车、路、大数据多源信息,实现驾驶行程真正意义上最佳能量管理。同步研究云端的计算为主,以及车端计算为主的混动整车控制,实现快速搭载快速应用,其中包括混合运行模式、多动力源分配、热管理优化、能量回收管理和动力域的智能生态等等。

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 如图,广汽集团设计上、中、下三个层次的智能管理最优策略的构架。上层主要是工况的设计,涉及到静态路况、动态路况、大数据,属于上层的感知学习过程。中层是最优化的车速,涉及到迭代运算领域。下层主要是能量分配,涉及到迭代、优化、实时控制等几个领域。所以在数据融合学习,车速优化和最佳机电热能量分配不同领域中,分上、中、下的构架进行管理。

技术核心 五点提升

广汽混动产品强调:质、省、快、静、顺

质就是要把质量作为极为可靠的最终目标。

省是极致的省油,广汽产品的热效率现在已经达到了42.1%。这个目标一步一步地被刷新,可以预见在不远的将来会进一层次的提高。HSTR达到95.5%,NEDC油耗在3.6L以上。

快,0-50km加速是2.9秒,0-100km加速是7.3秒。

静就是要极度地舒适,等红绿灯时,怠速可以达到25分贝的静音,并且是全方位的互动音效,让每一处声音更为动听悦耳。

顺是极其愉悦,不管在任何的条件下都要有优异的驾驶体验,其称之为模式切换地平顺丝滑。

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广汽研究院院级特聘专家 董愚 博士

直击本质 减碳为先

如何双碳目标是当前行业内都在思考的问题,广汽集团通过实践发现将汽车混动化降低油耗对车辆全生命周期的减碳效果更为明显。目前,广汽车传统内燃机动力车型,碳排放基本都在200g左右。若将他们混动化之后,这类汽车碳排放每公里大概在150g左右。在国内传统车和混动车相比,混动车具有相当的碳排放方面的优势。据初步估计,混动车型全生命周期,碳排放比传统车型低20%-30%,有一部分混动车可以达到新能源汽车的先进值。广汽不断探索汽车混动化,以此达到减碳效果。

据悉,目前首款搭载技术双电机混动系统的广汽传褀旗舰车已经正式面市,2022年,搭载GMC混动车将量产上市,并且陆续完成全系车辆搭载。其可以实现减少碳排放约510万吨,相当于种植1亿棵树。

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