在汽車產(chǎn)業(yè)向智能化、電動(dòng)化深度轉(zhuǎn)型的今天,安全始終是消費(fèi)者購車的核心考量。
而作為以安全為品牌基因的豪華車企,沃爾沃在轉(zhuǎn)型新能源的道路上也同樣在思考如何在驅(qū)動(dòng)方式創(chuàng)新的同時(shí)堅(jiān)守「安全堡壘」。
帶著這個(gè)議題,我們走進(jìn)了位于上海嘉定的沃爾沃汽車亞太區(qū)研發(fā)中心,與工程師團(tuán)隊(duì)深入對(duì)話,從架構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件選擇到測(cè)試驗(yàn)證,全面解析沃爾沃以 XC70 為新起點(diǎn)的「混動(dòng)全能秘訣」。
以安全、創(chuàng)新為名的“偏執(zhí)”
沃爾沃亞太研發(fā)中心的整體設(shè)計(jì)貫徹了總部北歐風(fēng)、簡(jiǎn)約的造型設(shè)計(jì)。走進(jìn)主樓,你不會(huì)感覺走進(jìn)了一家車企的研發(fā)中心,而是更像步入了一間以極簡(jiǎn)、原木為主題的藝術(shù)館。很難想象,在這樣的環(huán)境下工作的工程師團(tuán)隊(duì)居然會(huì)是“偏執(zhí)狂”。
走進(jìn)五樓的會(huì)議中心,幾位負(fù)責(zé)沃爾沃混動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)的工程師已經(jīng)在此靜候,大屏上放著關(guān)于沃爾沃混動(dòng)技術(shù)路程與 全新 XC70 相關(guān)的 Keynote 。
啟新之前必然回顧。沃爾沃關(guān)于新能源以及混動(dòng)的技術(shù)路線探索已有三十余年歷史。早在 1992 年,沃爾沃就推出了行業(yè)首臺(tái)采用燃?xì)鉁u輪增程式電動(dòng)車 Volvo ECC ,算是行業(yè)探索混動(dòng)技術(shù)的先驅(qū)。
在混動(dòng)技術(shù)更成熟的年代,沃爾沃也跟進(jìn)推出了著名的 T8 插電式混合動(dòng)力系統(tǒng),豐富了細(xì)分市場(chǎng)和粉絲的選擇。
而在新能源滲透率每月穩(wěn)步提升、混動(dòng)車型成為其中銷量大流的當(dāng)下,沃爾沃也基于消費(fèi)者的需求和市場(chǎng)洞察,在潛心研發(fā)后為市場(chǎng)帶來了全新的 SMA 超級(jí)混動(dòng)架構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)以及首搭車型——沃爾沃全新 XC70 。
而沃爾沃的安全信仰和技術(shù)創(chuàng)新均在 SMA 上有了具象化的展現(xiàn)。
面對(duì)混動(dòng)產(chǎn)品,過往多數(shù)品牌選擇電機(jī)簡(jiǎn)單“粗暴”地連接到傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng),也就是較為傳統(tǒng)的 P1+P2 結(jié)構(gòu)。
而沃爾沃工程師團(tuán)隊(duì)卻另辟蹊徑,采用 P1+P2+P4 三電機(jī)協(xié)同架構(gòu)適配于 XC70 ,這種技術(shù)路線從研發(fā)之初就將安全作為核心考量。
三臺(tái)電機(jī)與變速箱創(chuàng)新采用同軸式一體化布局,通過精密的齒輪組優(yōu)化和超薄電機(jī)設(shè)計(jì),使整個(gè)動(dòng)力總成徑向尺寸大幅縮減 ,相當(dāng)于為駕乘艙額外釋放出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車載急救箱大小的潰縮空間。
同時(shí),高壓電池包采用航空級(jí)蜂窩鋁框架,配合三電機(jī)智能扭矩矢量控制系統(tǒng),從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到主動(dòng)防護(hù),XC70 在電氣化時(shí)代重新定義了豪華車的安全護(hù)城河。
在混動(dòng)車主的痛點(diǎn)清單上,電感遲滯、續(xù)航縮水、饋電頓挫等問題長(zhǎng)期名列前茅。 XC70 給出的解決方案是 “四擎四驅(qū) + 七模全能” 的強(qiáng)大組合拳: 1.5T 發(fā)動(dòng)機(jī)與三臺(tái)電機(jī)通過 3DHT 變速箱協(xié)同工作,既能實(shí)現(xiàn) 5 秒級(jí)破百的出色性能,又能在串聯(lián)、并聯(lián)等七種工作模式之間智能切換。
此外, XC70 選擇了 39.6kWh 的長(zhǎng)續(xù)航超級(jí)混動(dòng)電池,這塊電池不僅在安全上更有保障,同時(shí)平臺(tái)化設(shè)計(jì)和 CTP 技術(shù)的賦能使其能夠在保證長(zhǎng)續(xù)航的同時(shí)最大限度減少對(duì)車輛布局的侵占,把更多的空間留給乘員艙和安全冗余。而在此基礎(chǔ)上, 200km+ 的純電續(xù)航表現(xiàn)也足夠城市用戶接近一周的日程通勤以及周末近郊通勤。
在實(shí)際體驗(yàn)中,這套系統(tǒng)的靈活特質(zhì)展露無遺。在城市通勤時(shí),它會(huì)自動(dòng)以電驅(qū)為主,而在長(zhǎng)途奔襲時(shí), 超1200 公里的綜合續(xù)航足以輕松應(yīng)對(duì)北京到上海的往返行程。這種全程無焦慮的表現(xiàn),精準(zhǔn)切中了豪華用戶對(duì)于混動(dòng)車型 “既要又要” 的核心訴求。
聊回混動(dòng)架構(gòu)。
全新 XC70 基于沃爾沃全新 SMA 超混架構(gòu)打造,其中插混系統(tǒng)采用 P1+P2+P4 的電機(jī)構(gòu)型。
工程師們也詳細(xì)解析了三臺(tái)電機(jī)各自「司」的職。
P1 電機(jī)協(xié)助發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和發(fā)電,并能在全功率輸出模式下輔助動(dòng)力輸出。 P2 電機(jī)介于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間,能夠靈活調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的動(dòng)力分配,使車輛在各種工況下都能保持穩(wěn)定的動(dòng)力輸出,提升行駛的安全性; P4 電機(jī)布局在車輛后部,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)四驅(qū)功能,在濕滑、泥濘等復(fù)雜路況下,能有效提升車輛的抓地力和操控性,降低打滑、側(cè)翻等風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí), 1.5T 高效渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)與前后軸三電機(jī)、 3DHT 混動(dòng)變速箱構(gòu)成的 “四驅(qū)四擎”系統(tǒng),展現(xiàn)出強(qiáng)大的技術(shù)協(xié)同性。通過智能能量管理算法,系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)純電模式、全功率輸出模式、串聯(lián) ( 增程 ) 模式、并聯(lián)(混動(dòng))模式、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式、能量回收模式、充電模式等七種工作模式的無縫切換。
在城市通勤場(chǎng)景下,純電模式能有效降低能耗與噪音;高速長(zhǎng)途行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式可發(fā)揮燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì);復(fù)雜路況下,四驅(qū)協(xié)同模式則能提供穩(wěn)定的動(dòng)力輸出,充分滿足用戶日常出行、長(zhǎng)途旅行、越野探險(xiǎn)等多樣化場(chǎng)景需求。
從混動(dòng)構(gòu)型的創(chuàng)新到主 / 被動(dòng)安全的傳承,你都能夠看出沃爾沃作為一個(gè)豪華品牌對(duì)于安全的“偏執(zhí)”。這里再舉一個(gè)令我印象深刻的例子。為了讓用戶用車的全周期內(nèi)更靜謐,沃爾沃對(duì) NVH 的優(yōu)化細(xì)致到了“波紋級(jí)”,這里指的真的是傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪。
在 XC70 上,超級(jí)混動(dòng)車型多個(gè)電機(jī)的運(yùn)用相比傳統(tǒng)車型更容易出現(xiàn)電機(jī)和齒輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的高階次噪聲,為了解決這類噪聲問題,沃爾沃不僅優(yōu)化了傳動(dòng)系統(tǒng)的齒形齒廓,更是運(yùn)用了齒面波紋控制技術(shù)還原齒廓形貌,識(shí)別生產(chǎn)過程中的振動(dòng)源,通過消除、降低或者引入振動(dòng)的不同方式改變波紋方向以及降低波紋幅值,從而在特定噪聲頻率上實(shí)現(xiàn)高達(dá) 15dB 的改善。另外,在逆變器和電機(jī)的控制上,還首次運(yùn)用了諧波注入技術(shù),從輸出波形和電磁力的角度進(jìn)行干預(yù),進(jìn)一步改善電機(jī)的噪聲水平
關(guān)于這兩項(xiàng)技術(shù)(波紋控制技術(shù)和諧波注入技術(shù)),工程師笑著表示原本準(zhǔn)備了近 20 分鐘的材料,想跟我們掰開細(xì)聊沃爾沃對(duì)于每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)的專注與堅(jiān)持,但是受限于時(shí)間沒能展開細(xì)聊。
正是這份“偏執(zhí)”,才讓沃爾沃即使在當(dāng)下內(nèi)卷的新能源市場(chǎng)也能獨(dú)樹一幟。
當(dāng)被問及 XC70 最核心的安全保障時(shí),研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示底氣首先來自“同根同源”。 "SMA 架構(gòu)與沃爾沃純電 SPA2 架構(gòu)同源,從設(shè)計(jì)之初就將安全冗余作為底層邏輯。 " 工程師解釋道。
這種冗余設(shè)計(jì)體現(xiàn)在電子電氣架構(gòu)的每一個(gè)細(xì)節(jié)中:整車采用 " 高性能計(jì)算 + 功能安全隔離 " 的服務(wù)化架構(gòu),通過軟硬件解耦實(shí)現(xiàn)全控制器 OTA 升級(jí),確保安全功能可持續(xù)迭代。更關(guān)鍵的是,系統(tǒng)內(nèi)置了多重安全機(jī)制 —— 功能安全島實(shí)現(xiàn)核心功能物理隔離,獨(dú)立電源與時(shí)鐘保障極端情況下的供電穩(wěn)定,硬件安全管理器( HSM )則像 " 電子防火墻 " 一樣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)異常。
在機(jī)電系統(tǒng)層面, XC70 的安全設(shè)計(jì)更是看得見的用心。
制動(dòng)系統(tǒng)采用雙通路通信設(shè)計(jì),兩條獨(dú)立線路確保單路失效時(shí)仍能正常制動(dòng)區(qū)域控制器配備雙路供電冗余,避免因供電故障導(dǎo)致功能癱瘓被動(dòng)安全控制器部署在車身中央通道,遠(yuǎn)離碰撞區(qū)域并采用雙路通信,確保碰撞檢測(cè)萬無一失,解鎖線束特意布置在車身中部,避開前后及側(cè)面碰撞高危區(qū),降低事故后車門無法開啟的風(fēng)險(xiǎn)。
“這些設(shè)計(jì)看似繁瑣,卻能在極端情況下挽救生命?!惫こ處煆?qiáng)調(diào)。
接著還聊到了最近大熱的車規(guī)級(jí)芯片話題。隨著智能座艙和輔助駕駛功能的升級(jí),芯片成為汽車安全的神經(jīng)中樞。問及 XC70 為何堅(jiān)持使用成本更高的車規(guī)級(jí)芯片時(shí),研發(fā)團(tuán)隊(duì)給出了明確答案:“汽車電子的核心要求是不失效、少失效,失效后不致命,這與消費(fèi)級(jí)芯片的設(shè)計(jì)目標(biāo)有著本質(zhì)區(qū)別?!?/p>
具體到參數(shù)差異,車規(guī)級(jí)芯片需在 - 40 ℃至 125 ℃的極端溫度下穩(wěn)定工作,而消費(fèi)級(jí)芯片的工作范圍僅為 0 ℃至 70 ℃?!霸诒狈蕉?,車規(guī)芯片能確保電池管理系統(tǒng)正常運(yùn)行;在南方高溫暴曬下,也不會(huì)出現(xiàn)輔助駕駛功能宕機(jī)?!惫こ處熍e例道。
此外,車規(guī)級(jí)芯片的陶瓷封裝和金屬底座能承受長(zhǎng)期振動(dòng)沖擊,其電磁兼容設(shè)計(jì)可抵御車載復(fù)雜電路的干擾。 “我們?cè)鲞^測(cè)試,消費(fèi)級(jí)芯片在持續(xù)顛簸后,焊點(diǎn)脫落概率是車規(guī)級(jí)的 20 倍以上。”這種對(duì)可靠性的極致追求,使得 XC70 的電子系統(tǒng)故障率遠(yuǎn)低于行業(yè)平均水平。
正如工程師所言:“所有汽車電子芯片必須是車規(guī)級(jí),這是沃爾沃的鐵律。”這種堅(jiān)守,讓 XC70 的智能化建立在堅(jiān)實(shí)的安全基礎(chǔ)上。
在輔助駕駛成為新賽道的當(dāng)下, XC70 的技術(shù)路線選擇以及對(duì)于智駕與人駕的邊際權(quán)衡也能體現(xiàn)沃爾沃式的堅(jiān)持。
XC70采用 5 毫米波雷達(dá)、 6 攝像頭(頂配)、 12 超聲波傳感器的多傳感器融合方案,而非單一視覺方案。
“多傳感器融合能應(yīng)對(duì)復(fù)雜天氣,這是純視覺方案難以企及的?!痹诤芏嘬嚻蟆盀榱司矶怼保玫统杀痉桨镐侀_輔助駕駛普及的當(dāng)下,沃爾沃的原則依然是安全為本,保證冗余。
更具沃爾沃特色的是“人機(jī)共駕”設(shè)計(jì)。當(dāng)用戶在 Pilot Assist 領(lǐng)航輔助系統(tǒng)工作時(shí)主動(dòng)打轉(zhuǎn)向,系統(tǒng)會(huì)平順降低方向盤扭矩,避免搶方向盤現(xiàn)象。用戶結(jié)束介入后,系統(tǒng)又能無縫接管并將車輛導(dǎo)回車道中央。工程師解釋:“這背后是對(duì) 10 萬 + 真實(shí)事故數(shù)據(jù)的分析,確保必要情況下用戶能輕松介入?!?/p>
還有一個(gè)細(xì)節(jié),工程師介紹在沃爾沃的 Pilot Assist 領(lǐng)航輔助系統(tǒng)中有一套邏輯,如果目光監(jiān)測(cè)識(shí)別到用戶沒有目視前方,就會(huì)提高方向盤脫手檢測(cè)靈敏度,避免脫手脫眼同時(shí)存在。
此外,只要車速大于 0 ,沃爾沃車機(jī)上所有的視頻與游戲類娛樂都會(huì)被禁止啟用,這個(gè)設(shè)定看似對(duì)用戶不友好,但細(xì)來考量依然能看出沃爾沃對(duì)安全的嚴(yán)苛和“執(zhí)拗”。
這種設(shè)計(jì)讓 XC70 的高速領(lǐng)航輔助系統(tǒng)成為國(guó)內(nèi)少數(shù)由萊茵 TüV 提供功能安全產(chǎn)品級(jí)認(rèn)證的系統(tǒng),其 AEB 功能更是做到每 22 萬公里錯(cuò)誤觸發(fā)不超過 1 次,遠(yuǎn)優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
在用戶過渡依賴輔助駕駛導(dǎo)致事故頻發(fā)的市場(chǎng)環(huán)境,沃爾沃是少數(shù)真正貫徹人駕為本,智駕為輔、以安全為核心的車企。
當(dāng)然,這些安全技術(shù)的落地,離不開沃爾沃亞太區(qū)研發(fā)中心的硬核支撐。截至目前,該中心已建成 39 個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室,為 XC70 的安全驗(yàn)證提供全場(chǎng)景保障。
在電池實(shí)驗(yàn)室,工程師通過 - 40 ℃至 + 60 ℃的溫度循環(huán)測(cè)試,驗(yàn)證電池在極端環(huán)境下的安全性;電驅(qū)實(shí)驗(yàn)室的 400V/800V 雙平臺(tái)測(cè)試設(shè)備,確保動(dòng)力系統(tǒng)在各種工況下的穩(wěn)定輸出;而超充環(huán)境試驗(yàn)室則模擬全球不同標(biāo)準(zhǔn)的充電場(chǎng)景,保障充電過程的安全可控。
“最嚴(yán)格的是整車排放與環(huán)境試驗(yàn)室,它是國(guó)內(nèi)唯一同時(shí)滿足中、美、日標(biāo)準(zhǔn)體系測(cè)試資質(zhì)的試驗(yàn)室,還通過了歐盟 E-range 測(cè)試 認(rèn)證資質(zhì)?!惫こ處熃榻B, XC70 的續(xù)航里程測(cè)試需在溫度控制精度 ± 0.5 ℃的環(huán)境中完成,確保數(shù)據(jù)的全球一致性。
這種嚴(yán)苛的驗(yàn)證體系,讓 XC70 的每一項(xiàng)安全功能都經(jīng)過百萬次測(cè)試打磨,最終實(shí)現(xiàn)“看得見的安全”與“感受得到的可靠”。
安全,是永不妥協(xié)的信仰。從 SMA 架構(gòu)的冗余設(shè)計(jì)到車規(guī)級(jí)芯片的堅(jiān)守,從多傳感器融合的智駕方案到 39 個(gè)試驗(yàn)室的全面驗(yàn)證,沃爾沃 XC70 用技術(shù)細(xì)節(jié)詮釋著 " 安全即豪華 " 的品牌理念。同時(shí), SMA 創(chuàng)新的“四驅(qū)四擎”也深度賦能 XC70 ,使其在增程當(dāng)?shù)赖幕靹?dòng)新能源市場(chǎng)撐起了獨(dú)屬自己的技術(shù)旗幟。
在我們對(duì)話的最后,沃爾沃研發(fā)團(tuán)隊(duì)和工程師最后又強(qiáng)調(diào)了一遍: " 在沃爾沃,安全不是營(yíng)銷話術(shù),而是刻在基因里的信仰——為了用戶的每一次出行,我們?cè)敢馔度朐俣喑杀荆冻鲈俣嗯Α?"
這種堅(jiān)守在其他車企、一般消費(fèi)者和路人看來似乎有些偏執(zhí),但或許這正是沃爾沃在新能源時(shí)代依然保持競(jìng)爭(zhēng)力的核心密碼,更是真正的豪華。
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