解放青汽李胜：用预见性控制技术解决混动长途重卡痛点

2022年8月8-9日，第十四届国际汽车变速器及驱动技术研讨会（TMC2022）在青岛召开。本届会议围绕“双碳”战略目标，深化混动技术研讨，同时向电驱动系统纵深发展，并聚焦高速化、高压化、高集成化、智能化等关键技术发展。

值得关注的是，本届论坛首次设置了商用车动力系统论坛。在8日下午的商用车论坛上，一汽解放青岛汽车有限公司常务副总经理李胜做了题为《基于地理位置的预见性混合动力控制技术在长途重卡上的应用》专题演讲。在长达20分钟演讲中，李胜分析了长途重卡节能减排压力，介绍了长途重卡混合动力技术，重点介绍了解放青汽的预见性混合动力控制技术应用情况，并且对预见性控制技术的发展做了展望。可以说，李胜解析了解放青汽关于“为什么选择混动”的思考，并讲述了解放青汽多年来“如何做好混动”的路程。

商用汽车杂志记者将李胜的演讲内容简单整理，供业界参考。

政策·技术·需求——解放青汽为什么选择混动

从宏观上看，长途重卡是公路货运的主力军：2021年公路货物运输量、公路货物运输周转量分别为391.4亿吨和6.91万亿吨公里，分别占货物运输总量和货物运输周转总量的73.9%和30.9%。其中，中重卡是城际公路运输的主要承担者，占整个公路货运量的82%，其中长途重卡占比超过60%，并且载货汽车数量和吨位数都有所增长，这说明重型载货车的数量仍处于上升趋势。而重型货车四项污染物排放量分别为一氧化碳（CO）79.2万吨、碳氢化合物（HC）27.5万吨、氮氧化物（NOx）463.0万吨、颗粒物（PM）3.3万吨；其中NOx、PM占汽车总排放量的的75.4%、52.1%。

要治理道路车辆排放问题，重型载货车是一个绕不过去的坎儿。国家最新发布的政策法规也要求长途重卡更节能、更环保。2022年6月17日工信部在《重型商用车辆燃料消耗量限值》（征求意见稿）就提出：四阶段油耗限制力度加严12%到16%不等；2021年10月11日发布的GB/T278-——2021《重型商用车辆燃料消耗量测量方法》，更是明确四阶段重型商用车油耗测试将从C-WTVC循环切换到CHTC循环工况。

除了传统燃油车，目前批量生产的商用车无非就是三种技术路线：纯电动（包括充电、换电）、燃料电池、混合动力。其中，纯电动减排效果好，但是存在购置成本高、续航里程短、自重大、配套基建覆盖度低等问题；燃料电池可实现近零排放，但同样存在成本高、自重大、配套基建少等问题，短期内无法实现产业化应用；而混合动力运营过程与传统燃油重卡相同，动力性、燃油经济性、舒适性优势明显，购置成本适当增加，且不需要新增运营基建。考虑到长途重卡往往服务于快递快运行业，对里程、时效性都有较强的要求；且根据市场调研长途重卡用户期待的产品，是更节油、更舒适、更宜修、更保值的产品，因此解放青汽坚信：混合动力是长途重卡节能减排实用方案。

回首·现状·展望——解放青汽如何做好混动

解放青汽进入混动领域，最早可以追溯到2015年。经过市场调研、产品策划，解放青汽于2016年进行了集团立项，混动项目正式开始推进。通过2016年的整车开发、产品试制，2017年解放青汽已对混动重卡进行了路试，2018年对整车进行了工况路试，整车节油率得以提升并量化。2019年，解放青汽进行了P2方案路试，提升了控制策略。2020年，解放青汽交付了P1方案用户体验车，并进行国六整车开发、路试及试验，以及预见性控制技术的研究与应用。2022年，解放青汽混动重卡进行了整车放行试验，面向长途高速的P2整车完成了路试和量产。可以说，七年的时间里，解放青汽在一个从未涉及过的领域走出了自己的道路。

混合动力系统有串联式、并联式、混联式等多种原理构型、结构构型。综合考虑布置空间、能量效率、扭矩耦合性、整车动力性等多方面因素，基于用户需求，解放青汽最终选择为长途混动重卡配备并联式混动系统，同时确认了同轴布置、P2构型、高压侧挂布置等构型。

基于“发动机及发动机控制技术、电机及电机驱动技术、电池及电池管理技术、自动变速箱技术、整车电器电控架构、整车控制技术”这六大长途重卡混合动力整车开发关键技术，解放青汽研发了JH6 P2混动整车，其搭载6DL6/WP10发动机，搭载具有混动专用数据的青汽自主AMT，采用前后兼容、扁平化结构的动力电机，并利用自主集成式空调液冷机组进行热管理，采用集成化模块化高压系统。

在多年的开发试制中，解放青汽也发现了长途重卡混动产品的痛点：“应急式”控制策略无法实现最优的能量管理。混动系统主要通过“联合驱动”、“制动能量回收”等工作模式实现节能，而传统的“应激性”控制策略存在“上坡前无电”、“下坡前满电”、“爬坡动力不足”、“下坡制动消耗”等问题。此外，由于国六发动机排温要求较高，发动机排温提升加热模式占比影响燃油经济性，电驱系统峰值功率驱动或回收受温度影响，较大散热功率的温度管理系统体积较大、能耗较高。这都是混动长途重卡的痛点。

针对这些问题，解放青汽认为：预见性控制技术是解决混动长途重卡痛点的优秀解决方案。相较于“应激性”控制技术，预见性控制技术有如车辆长了眼，可以看到前方道路状态，根据路形变化，“预见性”调整动力传动系统、温度管理系统等控制策略，进而实现车辆长时域的最优控制。 

基于这样的理念，解放青汽通过进行远、中、近场景识别，以动力传动系统、热管理系统、制动系统控制量解耦，实现了PACC（预见性自适应巡航）、PEM（预见性能量管理）、PTM（预见性温度管理）三项功能开发。PACC通过整车动能、势能相互转化，对车速进行长时域管理，大大降低了驾驶员工作强度，避免因驾驶习惯导致燃油经济性查等问题。PEM策略则通过路形识别与划分进行扭矩分配干预，实现动力电池目标电量管理，即“上坡前电量充足”、“下坡前可充电量最大”，在动力电池吞吐量前提下实现循环寿命最优。PTM则以实现发动机、动力电池、动力电机最优温度管理为目标，基于路形识别与划分进行扭矩分配干预，最终干预热管理机组负荷；PTM可以干预后处理系统排温量，降低发动机后喷加热模式燃油消耗量，并通过优化动力电池温度实现动力电池SOP及寿命最优管理。

经过混动重卡高速路况整车节油率仿真、混动重卡预见性控制策略离线策略验证及优化、混动重卡预见性控制策略长途高速路况下的双车对比长测，解放青汽得出结论：预见性控制技术发展到目前阶段，对混动重卡的有益效果包括几方面：高速路况大幅节油；发动机排温适宜，油耗及排放占优；联合驱动效果好，回收电量高；SOC利用率高；驾驶强度低；动力电池同等吞吐量下寿命优化等。而谈到预见性控制技术的未来，李胜提出了“地图数据优化”、“高效温度管理”、“拓展路况、天气等信息”、“长途重卡自动驾驶”、“高精度多场动力学模型”、“软件定义汽车”等6点优化方向。

商用汽车杂志记者在论坛现场聆听了李胜的专题演讲后，随机采访了几位专业听众。他们普遍认为，解放青汽对混动长途重卡痛点的理解可谓鞭辟入里，而对其高效节能的考量堪称精益求精。在能源日益紧缺、减排刻不容缓的当下，长途重卡的新能源化出路在何方？解放青汽选择的方案是混动。而在混动赛道上如何才能实现节能的最优解？解放青汽亦在给出自己的答案。