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宋楠:别克VELITE 5被忽略的技术亮点


Tags:试乘试驾    发布时间:2017-05-11 23:30

2017年4月上海车展期间,上汽通用旗下首款增程式(EREV)电动汽车别克VELITE 5上市。别克VELITE 5的动力总成由1台1.5排量应用类“阿特金森”技术的汽油机+1套EVT驱动模块+1台18度电三元锂电池组件构成。

从别克VELITE 5技术特征看,为更倾向于用电驱动、汽油机辅助运行的增程式电动汽车。依靠技术复杂、可靠性较高的EVT驱动模块,可以在电驱动、汽油机驱动、电动机+汽油机驱动模式下,为整车提供最高类似“3挡自动变速器”的输出效能。相对目前在售的中国“1挡恒定齿比”电动汽车、上汽荣威系新能源汽车装备“2挡EDU电驱动模块”车型而言,别克VELITE 5的类“3挡自动变速器”在不同驱动模式下、不同车速,都拥有更优秀的动力输出和节能效果。

即便如此,别克VELITE 5仍然有太多被媒体所忽视,涉及主被动安全、电动、混动行车层面的技术特征未被发现。

1、别克VELITE 5外观:

别克VELITE 5的车型架构实际上与威朗GS村在相当联系。但是外观确实采用全新设定,并配以“新能源”调性的专属色漆。对于别克VELITE 5外观设定,并非本文重点就此忽略。

本文发布之时,相信会有一大拨儿“口水”般解读别克VELITE 5的评测稿件,对外观内饰和配置进行铺天盖地式解读。

2、别克VELITE 5配置:

美系车属性的别克VELITE 5依然存在一些做工相对粗糙问题,不过这都是些无关痛痒的细节。反倒是2块8寸显示屏的显示效果及主动安全设定更值得品味。

在3幅面多功能方向盘上,除了常用的音量、模式、蓝牙等开关外,还将LKA(车道保持)开关单独设定。在右侧区域的“十字5向”组合开关,可以对8寸液晶组合仪表进行控制。

8寸液晶组合仪表,可以显示电池电量(白色箭头)、燃油油量(黄色箭头)、加速时能量输出或回收状态(蓝色箭头)、电池电量输出或回收功率(绿色箭头)。除此之外,还有包括普通、运动、山地、锁定4种驾驶模式;行车速度;电驱动续航里程;燃油续航里程;路况指示;辅助驾驶等状态显示。

中控台上的8寸显示屏,显示风格不仅与驾驶员用8寸组合仪表一脉传承,甚至于中国通用旗下别克、雪佛兰多款在售车型一致。

集成的CARPLAY系统,目前仅仅兼容苹果系统,对于一些与中国标准相抵触的通讯终端(谷歌)将被禁止与车辆互联。

驾驶员一旦熟练使用基于安吉星的APP软件,可以享受即时充电、延迟充电、远程控制充电、充电桩位置查询等增值服务。而对于在行车一定范围内,对智能家居的控制,在当下并不会终端消费者产生太多影响。

别克VELITE 5的动力总成由汽油机、EVT驱动模块和电池组件构成。这就有别于传统的电动汽车、燃油汽车,在操作上与插电式混动汽车有些相似。别克VELITE 5的传动组件由EVT驱动模块负责,这种类“3前速自动变速器”的驱动模块,由2组电机、2组行星齿轮和3组离合器构成。在使用上,驾驶员可以通过P、R、N、D、L挡进行操控。

D挡(红色箭头)模式下,别克VELITE 5较小的动能回收设定,与驾驶传统汽车感觉无异。

L挡(黄色箭头模式下),别克VELITE 5的动能回收感应较大,更像一台电动汽车。

别克VELITE 5长宽高4579x1811x1494mm、2694mm,这一设定与众多A级车相差无几。由于匹配的“T”型动力电池,而占据了前排座椅中央、后排座椅中央通道相当空间。因此,后排座椅被分割成左右2个区域,5门5座的设定使得后排空间较为局促。

3位不胖也不瘦的评测编辑,挤在别克VELITE 5后排座椅,中间的这位哥们儿嘴角微翘,流露出一丝兴奋。

如果后排乘员身高超过1750mm,“溜背”的结构会增强压抑感。

友情提示:后排座椅中央区域,只能“跨”坐,且尽量不要在杯架处搁置任何尖锐物品。否则一个急刹车,能导致后排中央乘客“蛋碎无痕”了。

但凡工业设计,都不能做到十全十美。后排空间局促感,换来的是“巨大”的后备箱存储空间。如果将后排座椅完全放倒,可得到一个1750mm最大纵深、650mm高和950mm款的“运输”平台。

3、动力总成:

红色箭头:别克VELITE 5增程式电动汽车,搭载的1.5升排量自然进气发动机,最大输出功率78千瓦、最大扭矩138牛米。采用的类“阿特金森”式技术,延迟气门关闭,让发动机尽量在高效率区域运行、外部和内部EGR循环系统,尽量保持发动机拥有更均衡的热效率。为EREV而修改部分附件,其中包括去掉了传统起动机,改由EVT内的1号驱动电机承担。在低温环境下,有效缩短启动时间及降低燃烧不均的尾气排放量。

黄色箭头:EVT智能驱动模块综合输出功率110千瓦、最大输出扭矩398牛米,与TPIM控制单元直接物理集成。EVT智能驱动模块,通过2组驱动电机、2组行星齿轮、3组离合器,可以获得10种驾驶模式及模拟“3前速自动换挡”效能。TPIM控制单元并未经过CAM总线与EVT智能驱动模块关联,可以在单位时间接受更多的数据,更迅速反馈指令。

别克VELITE 5动力总成,通过2组电机交替运行,由TPIM控制单元根据车辆处于的实时状态,驾驶员驾驶习惯,对整车做出动力输出、挡位控制的逻辑判断。最终使得别克VELITE 5在不同路况、不同工况下,换挡异常平顺。

上图为别克VELITE 5 EVT智能驱动模块铝合金壳体特写(红色箭头)。黄色箭头所指的是通过接头接驳的TPIM控制单元。

别克VELITE 5 增程式电动汽车,匹配了3组散热系统。

红色箭头:与发动机关联的散热系统(补水壶)。因为发动机散热需求较EVT智能驱动模块更高,散热介质量更大,且具备更高沸点。

黄色箭头:与EVT驱动模块关联的散热系统(补水壶)。

蓝色箭头:对18度电三元锂动力电池进行散热的单独伺服体系(补水壶)。


上图为别克VELITE 5 发动机散热系统补水壶盖细节特写,可承受140kPa压力。

上图为别克VELITE 5 EVT散热系统补水壶和动力电池散热系统补水壶细节特写,君可承受35kPa压力。

这一特性设定,与别克新君越H30(混动版)散热系统相似。只不过,装备非插电混动系统的新君越H30,没有设定动力电池散热系统。

别克VELITE 5 增程式电动汽车匹配的18度电三元锂动力电池为“T”型布局,每组电池弹体为软包结构,由支架、电芯以及液冷散热片构成。在-30摄氏度至40摄氏度,均可有效运行。

在冬季启动时,液冷散热系统可以为动力电池进行预热;在夏季使用(充电)时,采用车载空调系统,为动力电池进行主动液态散热。

上汽通用宣传采用别克VELITE 5 动力电池解决方案的新能源汽车,具备行驶20亿公里性能“不衰减”。在笔者看来,并非动力电池物理性能不变化,而是通过主动散热和预热以及完善的BMS系统,让驾驶员感觉不到整车使用效能的变化。

4、前悬架及被动安全设定:

别克VELITE 5 前悬架采用镁铝合金副车架+麦弗逊独立架构。为了提升静音降噪效果,前副车架被5块软性塑料护板组合包裹。

黄色、白色及红色箭头分别指向不同覆盖区域的护板。这种软性塑料护板不仅用于防异物冲击,还具备一定吸收噪音功能。

蓝色箭头:镁铝合金H型副车架

红色箭头:集成一体式衬套的下摆臂

黄色箭头:轻量化的转向外拉杆

绿色箭头:传动半轴

需要注意的是,上汽通用旗下多款乘用车,均采用镁铝合金材质H型副车架。别克VELITE 5 也在车身结构上与别克英朗GS存在互通之处。

上图为2015年晚些时候,笔者全程记录了天津中国汽车技术研究中心,进行的威朗正面100%重叠刚性壁障、正面40%重叠可变形壁障碰撞试验。威朗被牵引至64km/h,完成正面、侧面以及正面40%重叠碰撞测试全过程。

英朗在完成正面100%重叠壁障碰撞后,驾驶员一侧前悬架,镁铝合金前副车架断裂而向后位移。

上图红圈处为目标车镁铝合金副车架固定支架,受撞击而断裂的特写。

别克VELITE 5采用了一体化车身结构,零件高强度钢比例达到73%,其C-NCAP碰撞测试也达到了应有的五星水平。与威朗GS、英朗三厢一样,别克VELITE 5通过配置镁铝合金H型前副车架,达到降低前桥轴荷提升操控性,在碰撞中通过镁铝合金副车架变形,引导动力总成下陷,以获得更高的被动安全系数。

5、多种驾驶模式下的技术特点:

别克VELITE 5 增程式电动汽车在自默认的普通模式下,优先以电驱动行驶。在运动模式下,依然优先使用充沛的动力电池电量,只不过通过EVT智能驱动模块的2组电机协同运作,让整车动力输出更灵敏,扭矩可快速提升。在长坡模式下,别克VELITE 5将更加合理的分配电池电量,并在需要额外扭矩时,自动启动发动机助力。锁定模式下,将“锁定”当前动力电池电量,根据加速值、油门踏板行程及力度、通过发动机和小部分电量驱动整车前进。

无论哪种模式,别克VELITE 5的悬架都体现的更运动范儿,更硬的悬架+低滚阻的轮胎,可过滤掉来自路面的“零碎儿”反馈。尤其是通过减速带时,只有来自前后悬架反馈的2次震动(而非其他车型,响动伴随的晃动)。

在普通模式下,别克VELITE 5始终处于电驱动状态(剩余电量低至10%左右,将启动汽油机或充电或帮助驱动)。通过中控台的8寸显示屏可以获取行车能量流状态。

别克VELITE 5的D挡位与使用双离合变速器或自动变速器车辆一样,正常行驶状态。

别克VELITE 5的L挡,则加强了能量回收程度,甚至加速踏板深踩的“阻力”都要重一些。

在高速行驶中(车速100-120公里/小时)使用锁定模式,汽油机担负起主要驱动工作,电动机仅起到辅助加速用途。此时,可以任意锁定动力电池电量状态。

上图为笔者驾驶别克VELITE 5与锁定模式行驶时,8寸液晶仪表显示细节特写。

白色箭头:锁定模式下电池电量不参与驱动,但是可以为其充电

红色箭头:在仪表中央最下端,显示锁定模式(也可显示山地模式、运动模式,普通模式为自默认状态不显示)

锁定模式下,别克VELITE 5能量流从汽油机传递出,经过电动机转化的电量,1路电量驱动整车前进、1路电量向动力电池充电。

锁定模式下,怠速滑行或者采取制动措施时,怠速状态的汽油机仍然向电动机做工位动力电池充电,通过驱动轮回收而来的电量,经过电动机再次向动力电池充电。

别克VELITE 5配置了12种主动安全配置。其中ACC自适应续航系统、LKA车道保持系统、LDW车道偏离预警系统、LCA车道变更辅助系统更具实用意义。

在高速行驶中,开启的自适应巡航系统,可以与车道偏离系统协同运作。

通过车载前置摄像头获取的分道线以及行车环境数据,整车控制系统即可完成车辆行驶姿态设定。

锁定模式下,笔者将别克VELITE 5将智能定速巡航系统的标定为92公里/小时(红色箭头),开同时开启的车道保持系统(白色箭头)与车道偏离预警系统(黄色箭头)共同协作。

一旦车辆行驶轨迹出现偏差(或为打转向灯,人为操作转向),靠近分道线(红色箭头),车道偏离预警系统被激活,系统通过电动转向机向正确的方向施加一个力矩。如果驾驶员并未手扶方向盘,这个反向力矩驱动方向盘将车回归正常车道。如果驾驶员执意做出转向动作,车道偏离预警系统随即解除,遵从驾驶员指令转向。

车道偏离预警系统激活时,原本绿色指示灯变为橘黄色(红色箭头)。

6、电驱动续航里程测试:

笔者的测试路线为上图反向设定,从上海汽车博物馆向锦江酒店折,全程33公里,包括高速路、快速路以及城市道路。

出发前,别克VELITE 5处于电驱动续航里程100公里状态,室外温度31摄氏度(5月11日上海),3人搭乘,制冷空调开启。在上高速之前,车辆处于普通模式。

客观的说,别克VELITE 5的78千瓦(汽油机)+110千瓦(驱动电机)的动力输出足够应对大多数中国路况。在高速路况,出收费站即可将车速从50公里/小时提升至100公里/小时,加速没有任何拖泥带水现象,此时EVT智能驱动模块,处于连续“升档”状态(实际上市2台电机始终对扭矩和齿比进行调整)。与传统电动汽车使用单速减速器不同,2台驱动电机,在2台行星齿轮和3台离合器“开闭”组合下,电机功率并未进行太多变化,却可以换来更大的扭矩输出,和更平顺的“换挡(加速)”感受。

即便调节到运动模式下,别克VELITE 5加速平顺依旧,没有感到双离合变速器或自动变速器那种顿挫感。

以运动模式,车速保持117公里/小时,行驶10公里后,即将抵达目的地时,别克VELITE 5续航里程为67公里。在抵达目的地后,实际行驶了36公里,别克VELITE 5电动续航里程为62公里。也就是说别克VELITE 5并未因高速行驶产生的动力电池更高负载,而导致续航里程过分衰减。

7、充电兼容性:

目前在上海销售的别克VELITE 5,都会附赠一套壁挂式专用充电桩。使用专用充电桩,可以在4.5小时内充满电。

红色箭头:专用壁挂式充电桩

白色箭头:匹配的双头接驳的充电线缆,符合中国新国标。

实际上,这套壁挂式充电桩匹配的充电线缆,为慢充线缆,也可以在任何一台符合国标的公共慢充桩使用。

除了标配的壁挂式充电桩,别克VELITE 5还可以使用220伏家用电进行充电。

针对家用220伏16安、10安两种输出状态,可以在车载充电选项选择最大8安培、6安充电设定。8安慢充周期为12小时、6安充电周期为9小时。

在使用壁挂式充电桩,只需刷一下随车配置的射频卡(子母卡)即可完成充电激活。当然用基于安吉星系统的APP,完成多个选项的预约充电。

笔者有话说:

上汽通用别克VELITE 5增程式电动汽车,虽然配置了一台1.5排量汽油机,但是在日常行驶中,还是以电动机形式为主,汽油机也仅在电量处于低位或山地模式以及锁定模式下介入。在都市走走停停时,普通模式即可完全应对。

在笔者看来,别克VELITE 5的EVT智能电驱动模块、具备主动液冷散热保温的“T”型动力电池,以及严谨且丰富的控制策略。完全有别于目前国内销售的所有混动汽车。

实际上,别克VELITE 5的驱动、电池以及控制系统,就是2015年开始在伊拉克、叙利亚战场进行实战测试的美军油电混动反恐车的简化。

目前日本陆军研发中的105mm口径油电混动6轮突击炮,以及油电混动履带式装甲载具、英军测试的油电混动6轮装甲载具,以及德军GeFas模块式油电混动装甲车,都采用增程式驱动技术。

增程式驱动架构倾向于电动模式,在必要时内燃机(民用汽油机、军用柴油机)可以在安全环境下启动并充电。在贴近火线遂行侦查、电子站、隐蔽突击等作战任务时,进入电驱动模式(降低热辐射和声频信号)有利于达成预设技战术目标。

别克VELITE 5的整车技术特征及相关控制策略的设定,在某种程度上也是军事技术民用化的最佳体现。

至于可靠性,前文已经提及了。额外的动力电池散热系统,足以让“T”型动力电池在20-33摄氏度区间内稳定运行(将物理衰减降到最低)。

作为这套增程式电动系统载具,别克VELITE 5的车辆设定了充分的主被动安全设定。实在对得起22.98-25.98万元的全国统一售价