电池|深度：研判广汽丰田威兰达双擎版E-Four电四驱系统控制策略 |广汽|丰田|

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2020年2月晚些时候，广汽丰田首款采用HEV（不可外接电量的油电混合驱动）技术中型SUV威兰达双擎上市。其中，威兰达双擎入门及擎两驱版售价为20.58万元，最高配四驱版24.08万元。与此同时，广汽丰田也推出了采用搭载2.0自然进气发动机的

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威兰达(参数|图片)车型在售。由2.5升排量自然进气发动机+1组E-CVT+2组驱动电机+1组镍氢动力电池构成的驱动系统，也是目前丰田全球范围主推的HEV技术方案，并在此基础上延伸出E-Four类电子四驱系统。

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新能源情报分析网将对广汽丰田威兰达双擎版适配的E-Four类电子四驱系统控制策略解读。
1、威兰达双擎基础技术状态：

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以广汽丰田威兰达双擎四驱版顶配车型为例，长宽高4665x1855x1680mm、轴距2690mm ，整车自重1.725吨；搭载的直列四缸2.5排量自然进气发动机最大输出功率131千瓦、最大输出扭矩221牛米；E-CVT变速器具备模拟6前速手动换挡模式，且内置的“太阳轮”兼顾动力传动和行车发电能力；前置驱动电机最大输出功率80千瓦、202牛米，后置驱动电机最大输出功率40千瓦、最大声输出扭矩121牛米；动力电池组件装载电量6.5度电。

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威兰达双擎(参数|图片)的外观与传统动力版相差无几，内饰的线条简单且层次分明，不过本文围绕E-Four类电子四驱技术控制策略展开，不会涉及外观内饰方面的介绍。

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广汽丰田威兰达双擎版的组合仪表为液晶+指针符合构成，左侧的能量表可以显示多种信息，右侧车速表兼顾燃油显示功能，中央显示屏可以输出EV/ECO/NORMAL/SPORT等行车状态，还有基于L2级“无人驾驶”功能提示。
白色箭头：行车电量回馈状态
红色箭头：行车能量输出状态（ECO）
绿色箭头：行车能量输出状态（NORMAL）
黄色箭头：行车能量输出状态（SPORT）
黄色箭头：EV模式指示

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控制E-CVT的换挡面板还是以机械控制为主，在S挡位为模拟6前速手动换挡（上推为升档、后拉为降档），在镍氢电池电量充足时可以强制进入EV模式行驶；ECO/NORMAL/SPORT模式切换，针对的是能量/电量输出限定。
需要注意的是TRAIL模式主要针对复杂路况用于脱困。进入TRAIL模式，整车控制系统会为后驱动电机主动分配更多扭矩，但是消耗更多源自动力电池的电量。

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当镍氢动力电池电量处于低位时，是不能能够进入EV模式，并在显示屏上提示。
威兰达双擎四驱版共有5种行车时状态，每种状态都以较为直观的能量流出现在中央显示屏。但是，这种能量/电量流的变化，也仅仅供驾驶员参考，而不能清楚的给出E-Four类电四驱技术实时控制状态。分页标题

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上图显示威兰达双擎四驱版处于动力电池装载电量低位时， 2.5排量发动机启动后通过E-CVT为动力电池“怠速”充电模式。

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当车辆高速行驶或低负载模式行驶，只有2.5排量汽油机用于驱动车辆，如果动力电池转载电量过低并进入行车充电模式。

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无论EV模式，还是油电混合驱动模式，只要松开油门踏板，依靠惯性滑行，整车进入馈电模式（间接起到制动功能，但是制动灯不会闪亮）。
【电池|深度：研判广汽丰田威兰达双擎版E-Four电四驱系统控制策略】

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上图显示威兰达双擎四驱版以轻负载（轻踩油门踏板）状态的EV模式。需要注意的是，在ECO/NORMAL/SPORT模式，车速在0-80公里/小时都可以EV模式行车。

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上图显示威兰达双擎四驱版以全负载（轻踩油门踏板）状态的油电混合驱动模式。在起步或行驶中再加速时，根据油门踏板踩踏行程，汽油机输出一部分扭矩经过E-CVT输出至前驱动桥，一部分动力转化为电量为前后驱动电机输出扭矩，一部分动力转化为电量存储至动力电池。

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上图显示威兰达双擎四驱版以全负载（轻踩油门踏板）状态的油电混合驱动模式。在起步或行驶中再加速时，电动机或汽油机根据油门踏板踩踏行程，协同输出扭矩至前后驱动桥，以最大动力输出的油电混合模式运行。
2、威兰达双擎车桥技术状态：
威兰达双擎版与传统动力版，都采用完全相同的车型平台以及悬架结构。无论搭载E-Four电四驱系统，还是电子适时四驱系统，都最大化的兼容相同的前后副车架。

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威兰达双擎版的前副后车架、燃油箱以及部分底盘都被塑料护板完全遮蔽。唯一“裸露”在外的部件是贯穿于车身焊接底部的排气管组件。

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威兰达双擎版的搭载2.5排量自然进气发动机采用阿特金森式技术， 42%的热效率与节能见长。与2.5发动机并列设定的的E-CVT变速器，同构3组悬置机构固定在框型副车架（红色区域）。
如果是搭载电子适时四驱系统的车型，横置的自动变速器与分动器一体化设定，并通过1组传动轴（黄色箭头所指）将动力输送至后驱动桥的死去耦合器。

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丰田独家拥有的集传动、变速、电驱动和发电一体化的E-CVT系统，内置1组驱动电机（黄色箭头所指）， 1组用于发电的电机（蓝色箭头所指）以及用于变速和传动的太阳轮组件。 E-CVT技术解决方案的出现，直接简化了丰田双擎系HEV车型的结构和系统重量。最重要的是， E-CVT系统内置的2组电机无论驱动和驱动同时发电，车辆行驶品质与传统燃油车十分相近。

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威兰达双擎版的前悬架分系统与燃油版通用， 2.5排量发动机+E-CVT+高压电控系统的自重没有明显提升（超过燃油版车型的动力总成），而继续采用结构简单的麦弗逊独立架构。
黄色箭头：冲压+焊接钢制下A型摆臂
蓝色箭头：下A型摆臂通过3组螺栓固定下球销
红色箭头：钢制前转向节

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上图为拆卸掉后驱动电机下护板后的后副车架及传动系统细节状态特写。威兰达双擎四驱版后副车架以及后悬架与传统动力版完全一致，唯独后驱动电机替代了后差速器、死去耦合器。因为采用的是E-Four电四驱技术转动轴被省略掉。
红色区域：钢制后副车架
蓝色箭头：后纵臂
黄色箭头：后下摆臂
绿色箭头：后置最大输出功率40千瓦的驱动电机总成

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这台最大输出欧冠年率40千瓦、最大输出扭矩121牛米后置驱动电机，相对前80千瓦的驱动电机功率明显减少。但是根据广汽丰田官方对威兰达双擎四驱版的介绍看，前后驱动桥扭矩以20：80的比例进行在分配。从账面数据看，威兰达双擎四驱版的前驱动桥输出功率为211千瓦（131+80），后驱动桥输出功率40千瓦。鉴于丰田的E-CVT传动系统具备将动力直接传递至轮边（前驱动桥），而非增程式混合动力系统的发动机与发电及关联输出电量后再驱动电机的工作模式，威兰达双擎四驱版的前驱动桥扭矩分配还是呈现“前重后轻”的姿态。

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笔者发现威兰达双擎版后悬架的后纵臂由2组“锚点”穿过，并固定在车身焊接的方式。如果采用1组不可分离的横拉杆进行固定，或许会更加可靠。
3、威兰达双擎E-Four类电四驱控制策略：
需要知晓的是，实际行驶在不同附着力（铺装路面、砂石、冰雪）路面，很难通过画面展示出前后驱动桥扭矩分配状态。将威兰达双擎版四驱举升，可以很直观的辨别出不同工况下，前后驱动桥扭矩分配状态。但是，对于采用分时电控四驱车辆而言，完全依靠轮胎附着力而自动选择2H或4H ，且对于行车车速有限制（40公里/小时），举升状态并不能反映最为真实的前后驱动桥扭矩分配状态。

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在ECO模式+铺装路面，起步全油门加速至40公里/小时，威兰达双擎四驱版的大多数扭矩被分配至前驱动桥，后驱动桥之获得一小部分扭矩，帮助车辆处于可控姿态。

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在举升状态， ECO模式，油门踏板轻踩，威兰达双擎四驱版的扭矩优先分配至前驱动桥。随着油门踏板行程至最大状态，部分扭矩从前驱动桥分配至后驱动桥。

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在TRAIL（强制四驱）模式+铺装路面，以全油门状态起步，后驱动桥得到的扭矩超过前驱动桥。从0至40公里/小时期间，后驱动桥被分配到的扭矩逐步减弱。

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车速超过40公里/小时，全部扭矩至分配给前驱动桥，此时威兰达双擎四驱版只能以前驱状态行驶。

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在举升状态， TRAIL（强制四驱）模式，油门重踩，威兰达双擎四驱版前后驱动桥都分配相应的扭矩，且持续保持四驱状态。
笔者有话说：
在实际使用过程中，威兰达双擎版四驱的驾乘感受与燃油版相当，只有镍氢动力电池处于低电量，发电机激活并进行怠速发电或行车发电，会产生额外的震动。行驶在不同附着力的道路上， E-Fou电四驱系统的介入还是在0-40公里/小时区间。在中高车速（60-100公里/小时），即便以全油门状态再加速，后驱动桥也不会分配至额外扭矩。
行车速度不超过40公里/小时+TRAIL（强制四驱）模式， E-Four电四驱系统会随着油门踏板深踩程度和路面附着力的变化，更活跃的将扭矩在前后驱动桥间进行分配。
无论采用何种操控习惯，这台广汽丰田威兰达双擎版四驱的平均油耗都没有超过5升/百公里。作为1台四轮驱动的都市SUV ，威兰达双擎版四驱控制策略以应对湿滑路面提升安全辅助效能为主；作为1台搭载HEV技术的都市SUV ，威兰达双擎版四驱的低油耗体现出丰田系混动技术低油耗的技术特色。
新能源情报分析网评测组出品