长城Hi4混动系统解析

Hi4混动系统工作原理

1. 系统架构与动力拓扑

Hi4（Hybrid intelligent 4WD）是长城汽车提出的智能四驱电混架构，其核心是通过 **双电机分布式布局** 和 **串并联四驱构型** 实现高效能、低成本的四驱混动系统。具体技术细节如下：

- 动力源配置：

- 前轴模块：包含1.5L/1.5T混动专用发动机（热效率≥40%）+两挡DHT变速箱（传动效率98%）+P2.5电机（兼具发电与驱动功能）。P2.5电机通过离合器与发动机解耦，支持灵活的动力分配。

- 后轴模块：独立P4电机（功率150kW，传动效率97.7%），配备减速齿轮组，实现后驱或四驱动力输出。

- 动力耦合逻辑：

- 通过 *三擎协同*（发动机、前轴P2.5电机、后轴P4电机）实现 *九种工作模式*（如纯电两驱、串联增程、并联四驱等），覆盖全工况场景。

- 前轴P2.5电机在发电与驱动间动态切换，后轴P4电机作为主驱动力源，实现 *50:50轴荷分配*，优化操控稳定性。

2. 能量管理与模式切换

Hi4的 *iTVC（智能扭矩矢量控制系统）* 是核心控制策略，通过多传感器融合（车速、方向盘转角、横摆角速度等）实时计算扭矩分配需求：

- 动态扭矩分配：前后轴扭矩可在 **0:100至100:0** 之间毫秒级调节，例如：

- 低附着力路面：快速将扭矩转移至高附着车轮，提升脱困能力；

- 过弯工况：主动制动内侧车轮，产生横摆力矩抑制转向不足/过度。

- 模式切换逻辑：

- 纯电模式：后轴P4电机单独驱动（后驱）；

- 串联模式：发动机发电供P4电机驱动（类似增程式）；

- 并联模式：发动机与双电机共同输出动力（四驱，综合功率达340kW）。

3. 能效优化与热管理

- 两挡DHT变速箱：通过优化齿轮比，使发动机在 **高效区间（40%热效率）** 运行，例如：

- 低速挡：用于爬坡或急加速；

- 高速挡：用于巡航，降低燃油消耗。

- 能量回收策略：支持单轴（后轴）或双轴能量回收，综合回收效率提升15%。

Hi4混动系统优缺点分析

优点：

1. 成本与性能平衡：

- 通过 *减少电机数量*（传统四驱需3电机，Hi4仅需2电机）和复用DHT架构，制造成本降低约30%；

- 四驱车型价格下探至15万元区间，实现 “两驱价格买四驱”。

2. 全场景适应性：

- 九种模式覆盖城市通勤（纯电后驱）、高速巡航（直驱）、越野（四驱）等场景，WLTC综合油耗低至1.78L/100km，馈电油耗5.5L/100km。

3. 操控与安全性提升：

- 四驱系统配合iTVC，车辆操稳性（如过弯极限）提升40%，事故风险降低（四驱车型死亡率较两驱低50%）。

缺点：

1. 系统复杂度与可靠性挑战：

- P2.5电机需同时承担发电与驱动功能，在极端工况下可能面临 *功率分配冲突*（如高负载时发电效率下降）；

- 两挡DHT变速箱的机械复杂度较高，长期耐久性需验证。

2. 性能局限性：

- 后轴P4电机功率（150kW）虽大，但前轴P2.5电机功率较低（70-80kW），高速并联模式下的 *动力持续性* 可能受限。

3. 智能化依赖度高：

- iTVC系统的效能高度依赖算法优化与传感器精度，若软件标定不足，可能导致扭矩分配延迟或误判。

总结

Hi4混动系统通过 *架构创新*（双电机分布式布局）和 *智能控制*（iTVC）实现了四驱性能与成本效能的平衡，是混动技术领域的一次重要突破。其核心优势在于 *全场景覆盖* 和 *经济性*，但需进一步验证复杂机电系统的长期可靠性。未来，Hi4技术开源后（长城计划开放技术生态），或推动行业四驱混动车型的普及。