很多人不知道原来WEYP8 上搭载的全新插电式混合动力竟然有着“魔方变化”,它可以变成 P8 的 P0+P4 驱动结构,也可以变成 P0~P2 的形态,同时它还为将来纯电四驱驱动结构打下良好的技术基础。到底 Pi4 平台是什么?它又有哪些区别于另外的品牌的技术亮点?
Pi4 平台是一个灵活的平台,它的核心:Pi4 、车身系统、电气系统、底盘系统、动力系统五大模块构成,其中 Pi4 对应的核心硬件包括:三种不同的内燃发动机、三种不同的变速箱、两种不同的动力电池、三种不一样的功率的电机和两种结构不同的电动机减速器,根据不同的车型挑选不同的核心硬件组合成不同的驱动结构。
Pi4 可以拆分成三组单词理解:P = Plug-in 插电式、i = Intelligent 智能化、4 =4WD四驱系统。插电式混合动力是未来 5 至 10 年的趋势,它是内燃机动力迈向纯电动力进化的必经之路,它结合内燃机和电动机的最大化优势,在结构上弥补内燃机低转速时功率低的问题,同时结合纯电续航能力降低整车能耗。以WEYP8 的整车效率计算,Pi4 使得其总节油率达到约 28%。
车身系统,来自大陆品牌的混合动力系统控制器 HCU ,结合车型特性定制开发自主的 HCU 控制软件。型最大的痛点是内燃机与电动机之间切换时候的平顺性,及综合输出功率的标定。自主研发的 HCU 控制软件让WEYP8 在起步瞬间使用纯电驱动,当动力不满足驾驶员的需求时,切换至内燃机与电动机一并驱动,大幅度降低起步时候的顿挫感,还提供纯电模式让车辆保持纯电驱动。
电气系统,来自长城合作伙伴的CATL宁德时代动力电池。法雷奥西门子为WEYP8 提供一套电机控制器,最高效率能达到 98% ,同时具备超长寿命的特点。与此同时,为其他车型还提供“能量型电池”,满足更长的纯电续航要求。
底盘系统,来自博世第 9 代 ESP ,对于制动性能、分轴控制管理系统、能量回收系统较上一代有明显的提升,同时还提供 8 个安全控制核心。
动力系统,内燃机共有三款可选:2.0L TGDI、2.0L TGDL Miller 和 1.5L TGDI,三款内燃机主要在功率以及上的差异,适应不一样车型的动力特点。变速箱也提供三款可选:6DCT451变速箱、7DCT450变速箱和 8AT变速箱。同时电动机也提供了三款 A/B/C 型驱动电机,在适当的环境除了能混搭形成前后双驱动电机,还能根据车型特点采取单大功率电机满足 PX+P4 平台延伸。当采用前后双驱动电机,后桥也能匹配多一套固定齿轮的减速器,满足更极致的纯电行驶需求。
WEYP8 在 Pi4 上挑选来自法雷奥西门子的 BSG 电机+驱动电机(后桥)形成电四驱结构,为了让纯电极速达到 130km/h,后桥还挑选了 2 挡减速器,同时挑选功率型电池作为能量存储管理核心。车身系统采用来自大陆品牌的混合动力系统控制器 HCU,搭配自主研发的软件系统。电气系统中电芯来自宁德时代,电池包为自主研发,法雷奥西门子的电机控制器。底盘系统采用博世最新的 ESP 9 作为底盘系统的管理核心。动力系统采用自主研发的高性能 2.0T发动机搭配 6DCT变速箱。
Pi4 平台研发团队中自主培养的核心技术人才占据 73%,技术总师占据 17%,外籍专家占据 10%。招募的核心技术人员均来自行业顶尖人员:
南逸凡,曾就职于 PAS 、VALEO 国际公司,新能源技术总控系统的专家;克莱门特,曾就职于公司,资深的电控专家,Pi4 上的驱动结构借鉴揽胜运动版P400e 上的优点;丹尼尔,曾就职于博世,是电控系统的资深专家,Pi4 上的车身系统均由他负责调试;程才珍,曾就职于 AVL 和 Ricardo ,是插电式混合动力系统匹配方面的资深专家;Roland Mader,曾就职于西门子,是电机电控系统方面的专家,Pi4 上的电机和电控均由他负责。
WEY品牌对新能源强调的是平台化建设,这样的优点是迎合未来更多的车型需求,区别于大部分中国品牌车企采用的是单向研发的系统。Pi4平台强调的是灵活、多变,除此之外还具备很好的延伸性。WEYP8 采用的是 P0 + P4 ,在 Pi4 平台上还能转化为 P0、转化为 P0+PX、转换高压或低压为 PX+ P4 等等。
混动结构分为串联式、并联式和混联式,车企在打造混动系统之前首先要定义品牌特性、产品特性,同时需要高度了解目标人群的用车需求,这是一个很复杂的过程。Pi4 采用技术难度较高的 P0+P4 混联式模块化组合,当前欧洲车企常用的一种形式,例如 X1 PHEV 上也是采用同样形式。它区别于串联式和并联式的关键点在于模式的多变性,在 P0+P4 运作时可以模拟出 P0~P2 的所有特点,同时具备 P4 所拥有的电机独立驱动桥。相比串联 ECVT的日式、美式结构,P0+P4 的亮点在于提供更大的输出功率,同时能匹配电四驱系统。
Pi4 平台是WEY品牌首个新能源平台,除了提供 P0+P4 的驱动架构,同时还提供了多地形系统。为满足消费者对纯电续航里程的需求,2018~2019 年或推出一款纯电续航能力更长的 Pi4 家族旗下的紧凑型SUV,这就是 Pi4 平台技术上的一次迭代。
而 2019 年往后每年,Pi4 家族将会随市场需求推出不同的SUV,随之 Pi4 技术也会相应得到迭代。这就是 Pi4 平台随市场需求、随着车型需求的不同,在架构上能形成逐年迭代核心技术的关键。
Pi4 平台在 2013 年立项启动,2014 年首款动力系统建模完成,2015 年动力系统测试,2016 年首款 Pi4 平台骡车完成 420 万公里实车验证,其中涵盖型两个使用极端:极寒和高温环境测试。2017 年,150 辆试验车在全国各地进行实地测试。然后在 2018 年,首款 Pi4 平台车型WEYP8 亮相,它搭载的是 Pi4 平台中的旗舰技术,也代表品牌旗舰。
Pi4 平台首款车型WEYP8 的研发初期就以安全为首要前提,它是国内首款符合 ISO26262 安全标准的混合动力车型,同时满足北美市场法规要求。动力系统达到最高功能安全等级,涵盖 10 个安全目标,若发生安全事故车内的 PSS 点爆开关使得 HCU 能在 30ms 内将高压主继电器断开、HCU 能控制整车在 300ms 内高压下电完成。
Pi4 平台电池还给出 8 年或 15 万公里质保、碰撞安全性达到美规 80km/h 后碰撞标准、防水等级 IP67、功能安全性达到 ASIL C级别,更好的满足车辆在多环境下的安全需求。
Pi4 是一个多向的平台,在验证的过程中除了要实现新功能,还要解决已知和未知的问题,这无疑是一个非常煎熬的过程。同时我们了解到,在测试过程当中不同配置的车辆都需要经过同等环境的试验,例如在严寒/高温地带,会随时调整 Pi4 平台所搭载的核心硬件,而要等所有 Pi4 平台下的硬件都通过测试才能算是一次完整试验。
在 420 万公里测试期间,还选择了各种复杂情况,甚至极端环境下的测验试验,除了检验产品,更多的是找到自身的缺点和问题。例如在多地形模式下达到最大 60% 爬坡度,检验后桥 85kW 驱动电机在超负载的情况下不会出问题。同时在涉水能力上,试验标准设定为 510mm 深度,最终得出最保守的 500mm 涉水能力。
为了确定保证产品后续的调整,技术团队不仅仅研发了 1 套 HCU 控制软件,而是 3~4 套。每一套 HCU 控制软件都反复堆栈式测试,以确保在不同环境下 HCU 控制软件都能完美运行。这些都是需要一些时间和实车里程去实践,可以说没有 420 万公里的实测试验,Pi4 几乎不可能做到目前的产品形态。
能够理解为搭载在WEYP8 上为 Pi4 GEN 1 ,随之在明年推出的全新紧凑型SUV上将会搭载 Pi4 GEN 2 ,Pi4 GEN 1 更强调的是性能和全地形,同时也将是WEY品牌的旗舰车型,所以 Pi4 GEN 1 也可以理解为的旗舰技术。接下来还有 GEN 3 、GEN 4 ,分别对应小型SUV和细分市场的紧凑型SUV。
随后 Pi4 平台会延伸出更多的产品,例如 48V 轻混 P0 结构、纯电四驱结构,乃至 Hi4 结构。这些结构离不开 Pi4 的自学习能力,时刻迎合市场和产品发展调整的架构形态,升级或延伸出“1+1> 3”的架构,一同推动插混市场的良性发展。