Shawn Chen

Shawn Chen

2021-02-23

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不同品牌的混动技术差别大吗?该如何选择?

  1. 广汽
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为什么混动更受无人驾驶公司青睐?

自动驾驶汽车领域有一个比较奇特的现象,无论是谷歌无人车 Waymo,还是自动驾驶的初创公司都不约而同地选择了混合动力的汽车作为自动驾驶技术研发的原型车,而不是选择燃油车或者电动车。比如谷歌无人车的初代车型就选用了丰田普锐斯 Hybrid 和雷克萨斯 RX540h,初创公司使用的较多林肯 MKZ 也是混合动力的。

为什么拥有混合动力的车型这么受到无人车公司的青睐呢?有三方面的原因。

首先是丰田、林肯等混动车型为无人车公司提供了线控驱动(Drive-by-wire)技术。这样一来无人车公司就不在方向盘和油门、刹车踏板上安装机械结构来控制车辆了,取而代之的是用电信号控制方向盘转角和油门、刹车踏板的开度。

其次是自动驾驶原型车的能耗问题。自动驾驶研发的初期,车上会安装各种功耗很大的工控机和各种调试设备,从燃油经济性和行驶里程角度来看,混动车型比燃油车和纯电动汽车更加适合。

最后是拥有混合动力的车型更加符合自动驾驶对控制的需求。以丰田的混动技术为例,在低速时使用锂电池驱动电动机工作,在中高速时汽油发动机作为主要动力输出。对自动驾驶来说,低速运动(比如泊车)的控制精度比中高速(比如巡航)的需求更高,混合动力在低速时使用电机驱动的特性,很好地弥补了燃油车在低速时输出的力矩不够线性的缺点。

混动技术的优势这么多,那么市面上有哪些搭载了混动技术的车型呢?

当前搭载了混动技术的车型大都出自两大品牌 —— 丰田和本田。我从事的是自动驾驶领域,就先从 L2 级辅助驾驶这个角度做一个丰田雷凌双擎和本田凌派混动这两款混合动力车型的对比。

丰田跟本田的辅助驾驶系统都具备高速、环路的辅助驾驶能力。雷凌双擎搭载的是丰田的 Toyota Safety Sense 智行安全系统,实现了准 L2 级别的辅助驾驶系统。凌派混动搭载的是 Honda SENSING 安全超感系统,这两款辅助驾驶系统的差异如何?

丰田 Toyota Safety Sense VS 本田 Honda SENSING

秉着工程师用数据说话的原则,我将丰田 Toyota Safety Sense 和本田 Honda SENSING 这两款混合动力车型的 L2 级辅助驾驶系统进行了整理,这些数据包含了主要的传感器配置和性能参数。

丰田 Toyota Safety Sense 和本田 Honda SENSING 辅助驾驶对比

雷凌双擎和凌派混动都配备了一个前视摄像头,用于识别自车前方的障碍物和车道线,以实现跟车和车道保持的功能,同时还配备了一个长距离的毫米波雷达用于精确测量前方障碍物的位置和速度,保障跟车的安全性和舒适性,还有前后各 4 个超声波雷达,用于辅助近距离(0~3 米)近距离的障碍物检测。

感知能力比拼

决定感知能力高低的第一个指标是最远的障碍物检测距离。自动驾驶的第一要务是保证驾驶的安全性,因此,检出障碍物的距离越远,越能为自动驾驶系统争取出足够多的响应时间,做出正确决策。尤其是汽车高速行驶时,多半秒的响应时间就可能避免一场事故的发生。

最远的障碍物检出距离是评价辅助驾驶系统的重要指标之一

Toyota Safety Sense 在检测距离上来说比 Honda SENSING 检出距离高出 20% 左右,所以在检出距离上 Toyota Safety Sense 的 120 米比 Honda SENSING 的 100 米表现更优秀。

决定感知能力高低的第二个指标是检测障碍物的种类。当前主流的 L2 级自动驾驶系统都能够很好地支持行人和汽车的检测,实现更多种类障碍物的检测,也意味着能够在开启自动驾驶系统时多一分保障。

在检出的障碍物种类中,Toyota Safety Sense 可以实现全天候的汽车、行人和白天的自行车(骑行人)检出,Honda SENSING 仅能检出汽车和行人。在检出障碍物的类别上,Toyota Safety Sense 更胜一筹。

L2 级辅助驾驶能力比拼

我一般会选择上海的内环高架来检验和评判 L2 级辅助驾驶功能的好坏,尤其是南浦大桥附近的大曲率回环路段。如果能够在这种极端复杂的路段保持车道保持和巡航功能正常运行,那就证明这套系统的可靠性足够高。

极具挑战性的南浦大桥大曲率路段

使用丰田雷凌双擎开启 Toyota Safety Sense 的准 L2 级辅助驾驶系统后,在不堵车(车速维持在 10 km/h 以上)的情况下,辅助驾驶系统正常运作,能够在无接管的情况下完成巡航 + 车道保持功能,顺利通过大曲率弯道;在堵车情况下,前车离开后,需要驾驶员人为地踩一脚油门才能再次进入辅助驾驶状态。

使用本田凌派开启 Honda SENSING 的 L2 级辅助驾驶系统后,在高速巡航时(车速维持在 70km/h 以上)的情况下,辅助驾驶功能的表现能力和 Toyota Safety Sense 的表现一样优秀。但一旦速度低于 70 km/h 时,车道保持辅助系统就退出了,仅保留巡航功能。因此 Honda SENSING 未能通过南浦大桥路段的考验。

总的来说,从巡航 + 车道保持的能力上来开,Toyota Safety Sense 的实际体验是优于 Honda SENSING。唯一能够弥补 Honda SENSING 遗憾的是,本田加入了低速前车跟随系统(LSF,Low Speed Follow),可以在前车停止起步后,不用驾驶员踩油门直接完成启动。

作为十几万价位的合资品牌车型,雷凌双擎之所以能够配备如此完备的准 L2 级辅助驾驶系统,得益于近年来推出的丰田 TNGA 全球全新架构

丰田 TNGA 全球全新架构

丰田 TNGA(Toyota New Global Architecture)并不是某个造车平台,而是丰田全新的 “造车理念”。基于丰田 TNGA 打造的车型采用了全球相同的标准,不会为降成本而定向减配,大量的通用配件使丰田不同车型之间的质量标准都能得到统一,这也是丰田 TNGA 理念下的车型碰撞成绩至今全优的一大原因。因此广汽丰田雷凌双擎即便作为丰田 TNGA 理念下的入门车型,也能拥有和高端车型同样的安全配置。

丰田第四代 THS II VS 本田 i-MMD

广汽丰田雷凌双擎搭载的是丰田第四代 THS II 动力系统,本田凌派混动搭载的是本田 i-MMD 双电机混合动力系统。混合动力技术相比于传统的燃油机技术,有着不可比拟的省油优势。最能反映混动技术优秀与否的指标就是百公里油耗的高低了。

我在小熊油耗 APP 上拿到了 2021 款雷凌双擎和 2020 款凌派混动车型的众测油耗数据,丰田雷凌双擎和本田凌派的综合路况油耗排名都处于一流水平,数据上雷凌双擎(4.56)比凌派混动(4.63)更好一些。

相比于本田 i-MMD,为什么丰田第四代 THS II 动力系统能够做到更加出色的油耗指标呢?这得益于丰田 THS II 采用了更加巧妙的功率分配策略,能够将发动机和电动机结合起来达到极高的能源效率。

丰田第四代 THS II 动力系统

广汽丰田雷凌双擎的这套 THS II 动力系统的控制逻辑是这样的。当汽车停止等待时,车上的所有装置都将停止运转,不会浪费任何能源;汽车起步时,电动机介入工作驱动车辆运行,这是因为低速行驶时,使用电机驱动能够明显降低燃油消耗;汽车加速时,电机驱动与发动机驱动相结合,当发动机处于高效的转速范围内时,则由发动机驱动车辆,同时给电池充电以提高能效;在汽车减速时,车轮反向驱动电机产生电能,将电能储存到电机中以供重复使用。

混合动力技术的难点在于,如何选择合适的功率分配策略和装置,充分利用电动机和发动机各自的优势。功率分配做的越好,技术越强,反应在油耗上的指标也就越好看。

得益于混动技术领域的领先的技术和口碑,丰田混合动力车型全球总销量已经超过 1600 万辆。并且在刚刚结束的 2020 年,广汽丰田整车销量达到了 765,008 台,其中有 226,683 台销量为雷凌家族贡献,而今年 1 月,雷凌家族销售高达 29139 台,同比去年一月,增长了 19%,可见深受消费者的青睐。

结语

综合广汽丰田雷凌双擎以及广汽本田凌派混动在 L2 级辅助驾驶、混动技术和燃油指标上的技术分析。可以看到广汽丰田雷凌双擎不仅在 L2 级的辅助驾驶功能领域表现优秀,在油耗领域也更加能打。因此从我的角度看,广汽丰田在混动技术上更胜一筹。

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