理想ONE增程器的NVH和优化方向

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上周和大家交流了理想ONE增程器的工作原理、能耗和续航里程，没看过的用户可以去看一下：https://www.lixiang.com/community/detail/imagetext/48721.html

看完了上一篇，本篇的交流内容才更容易理解。

先百科一下什么是汽车的NVH：噪声、振动、声品质（Noise、Vibration、Harshness）的英文缩写。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。源于百度百科，略有修改。

一、增程器的选择

理想ONE增程器的选择是一个很大的挑战，我们是一个擅长做选择题的组织。一个目标和三个要求是我们做选择题的根本，而且用户和企业的目标都要分析。

下面是我们对于增程器选择的判断依据，当然专业往下的工作几万倍于下面的内容，但是判断依据是最关键的，帮助我们遇到冲突点的时候进行选择。

用户的一个目标：性能满足（加速、能耗、NVH、法规）
用户的三个要求：价格低、质量好、品牌好

我们的一个目标：性能满足（加速、能耗、NVH、法规）
我们的三个要求：成本低、质量好、空间布置

理想ONE的性能定义是有参考对象的，加速性能的目标是上一代的中大型豪华SUV宝马X5和奔驰GLE，加速性能对比的是两者的3.0T产品，也就是0-100km/h的加速在6秒-7秒之间。为什么是上一代，因为理想ONE的正式立项时间是2016年初。

纯电的能耗对比是特斯拉的Model X，燃油的能耗对比是日系中大型SUV的HEV混动三杰：雷克萨斯RX450h、英菲尼迪QX60四驱混动、讴歌MDX混动。之所以没拿日系三杰做市场宣传的对比是因为销量太低了，英菲尼迪QX60和讴歌MDX的销量就不说了。雷克萨斯RX450h虽然大名鼎鼎，但是价格高、销量低，主要是还是2.0T的车型在销售。

纯电的噪音对比是特斯拉Model X，燃油的噪音对比是雷克萨斯RX450h。

1、关于加速

满足加速主要是电池组和电机的工作，40.5kWh电池的电池组拥有5.5倍的放电倍率，达到3.0T的性能需要240kW的峰值功率，前100kW和后140kW的电机组成240kW的动力，5.5倍的放电倍率提供220kW的功率（会随着电量的下降而减少，低温和高温也会影响功率，这也是不能用更小的电池组配更大的油箱组合的原因），增程器工作的时候只要有个20kW，就可以实现240kW的功率了。

这时候高速的功率供给稳定对于增程也是很关键的，我们设定了必须让用户可以稳定的在平均130的时速（意味着在国内的高速你可以压着150-160的时速跑）冬季开空调不掉电，这个尺寸的车要达到130的平均时速大概需要超过45kW的稳定输出功率。

2、关于能耗

大家总是拿雅阁、卡罗拉、日产的Note这些混动/增程举例子，其实没这么简单。电机两驱和电机四驱的能耗截然不同，1.2吨的车重和2.3吨的车重也截然不同，加速6.5秒和加速10秒也截然不同。车重、性能、四驱带来的能耗提升不是简单的线性提升，而是跳跃提升，无论是HEV还是EREV。如果Note和卡罗拉可以做到4升的能耗，雅阁可以做到5-6升的能耗，为什么旗舰产品埃尔法混动、讴歌MDX混动、英菲尼迪QX60混动的实际能耗普遍都在10升左右？你可以去之家的车主口碑看看。

3、关于噪音

在噪音方面，我们纯电的表现好过了特斯拉的Model X，燃油的表现也和雷克萨斯RX450h是不相上下的，但是站在2020年再看四年前选择的竞品，噪音表现都只能算是同级别的第二梯队了。

4、关于法规

国6B是我们关于法规的要求，这也是从最初的92号汽油变成95号汽油的原因，我们跳过了国6A，做到了直接满足再下一个阶段要求的国6B。

5、如何选择？

满足以上的性能要求，又符合我们前面两颗100kW峰值功率电机（发电和驱动）的布置，还要考虑40.5kWh电池和45L油箱的布置，可选的增程器就只有3缸的涡轮增压和4缸的自然吸气，两类产品我们都装车实验过，首先淘汰了4缸自然吸气，对了，还是阿特金森结构的。

由于理想ONE的2.3吨的车重和性能的要求，4缸的自然吸气增程器在120以及以上高速行驶的时候转速太高了，噪音特别大，油耗也特别高。噪音和能耗都不满足。

三缸有三种排量的选择，1.0T、1.2T、1.5T，国外的品牌和国内的品牌也都可以选择，我们仔细分析了三缸涡轮发动机，评估的结果是在小型涡轮发动机的性能上，国内和外国几乎没有差距。

而在主机厂和专业发动机品牌厂商里，我们选择了没有竞争关系的专业发动机品牌，这样可以比较踏实的解决持续的供给。增程式需要特殊的前排气结构，我们最后选中了东安动力的1.2T，这款发动机我们是第一个使用的，并且联合AVL和德尔福两个专业公司，与东安动力一起对这款1.2T发动机做了大量的研发和优化，以及国六B的改造，充分满足增程式的特殊需求。理想汽车内部也招聘了非常多经验丰富的发动机研发、标定、生产管控的高端人才。

站在2020年2月12日回头看，这款1.2T仍然是理想ONE的最优选择。

二、增程器和发动机工作的不同

理想ONE的1.2T增程器从能耗和NVH的角度考虑，只工作在1200-4000转的黄金区间，更低的转速效率很低，更高的转速NVH很差。4000转的功率是62kW，发电机的能量转化超过91%（远高于自动挡变速箱的效率），增程器最大提供56.5kW的电机输出功率，可以让车在极端寒冷的天气开空调后稳定在135km/h以上的时速不掉电。理想ONE的高速完全不用担心，电量保持模式下，从时速80加速到时速160和主流3.0T的车没区别。

值得注意的是，我们不会完全按照热效率的图谱来使用增程器，这样虽然能耗会好很多，但是NVH会非常非常差，这显然不是这个级别的用户群想要的。丰田、本田、日产这个级别的产品也同样不会按照峰值热效率去工作。其实，传动系统的效率远比峰值热效率更重要。

这时候会出现另外一个问题，增程器一旦启动，怠速就是1200转，这个和普通发动机600-800转的怠速是不同的。所以你路上开始是纯电驾驶，增程器启动那几分钟，这个差异还是非常明显的。

由于没有变速箱和各种差速器穿过座舱，所以增程器的振动是很容易控制的，通过机舱内的发动机减震模块，基本上理想ONE让驾驶员感受到的振动（水温上来以后）做到了6缸车的水准，臭不要脸的说，振动比我家的宝马X7小得多，当然肯定比纯电模式振动要明显很多。和纯电比振动基本上SSD固态硬盘和HD机械硬盘的差别了，这是物理的问题。

如果在一个20度的外部温度，使用电量保持模式，理想ONE的1.2T增程器的基本表现如下：三缸机的外部怠速噪音，四缸机的车内噪音和能耗，六缸机的振动和功率，八缸机的扭力和平顺性。

当然，还有很多其它外部因素会影响增程器的NVH表现，我具体说来。

三、增程器NVH的外部影响因素

1、电量的影响

由于数据的样本量还远远不够，理想ONE的增程器控制策略早期还是很僵化的。比如电量保持66%是一个补电策略，62%是一个加强版的补电策略，58%是一个超强版的补电策略。补电的需求量越大，增程器工作的噪音也就越大。

电量下降影响因素很多，往往还不是驱动造成的。比如车辆远程预热会掉电，比如冬季启动后的电池和空调加热会掉电，再比如目前有一个已知的BUG，停车后大电池反复给12V小电瓶补电也会造成电量大幅下降（这个BUG在下一版本OTA中解决）。目前比较僵化的控制策略，只按照具体的电量数值来决定增程器工作的强度，所以很多用户会感觉噪音和预期的不一样。

目前还会出现没必要的补电，如果你120的时速打开辅助驾驶一直开，只需要开个200-300公里，你会发现电量会很容易提升10-20%个百分比，这意味着油耗是浪费很多的，燃油多消耗了10-15%，也过度发电了。过度发电也意味着NVH变差了，其实增程器并不需要那么高的运行转速。

2、冬季的影响

冬季有两个影响，一个是增程器热机的过程，一个是需要补更多的电量。寒冷的天气，三缸的增程器，启动1200转的怠速，热机的时间远大于常温天气，这几个条件放在一起也找不到更糟糕的NVH结果了。如果你是先纯电开段时间再启动增程器，那感觉就更明显了。

第二个是冬季消耗的电量更大，车辆预热、空调加热、电池组加热、静止掉电等，目前的补电控制策略会让增程器的噪音更差。

很多车主反馈增程器的噪音不如常州试驾，甚至不如2019款，上面两个原因基本上占据了80%。我们自己实测2019款和2020款，同样在冬季测试，同样版本的VCU控制策略，2020款的量化噪音是明显好于2019款的，感受层面的盲测结果也是2020款好于2019款。冬季的控制策略和其余三个季节是不同的，负载更大，甚至有明显没必要的过度负载。

我们能保证的是天气变暖以后，增程器NVH的表现会远远好于冬季。随着各种掉电BUG的解决，能耗策略的优化，以及控制策略的升级，下一个冬季的NVH表显也会明显好过这个冬季。

3、其它影响因素

这包含了外部噪音、内部噪音、驾驶模式、对比对象等，这些都是感知层面的差别。

外部噪音是你行驶的环境，比如路上车越多，货车越多，速度越快，增程器的NVH表现越好，因为外部噪音和风噪很容易盖过增程器的噪音。如果你在地下停车场，或者安静的小区环境下，增程器的噪音就会特别明显，尤其是冷机启动的时候就更加明显了。还有就是疫情期间，开在路上几乎没有别的车，我也觉得噪音明显变大，但是我又尝试开了一下宝马X7，发动机的噪音一样的大。

内部噪音，比如你开不开音乐，音乐的音量在40%基本上就听不到增程器的噪音。车里坐一个人和车里坐四五个人，有没有人说话，增程器感受到的噪音也是不一样的。

还有就是驾驶模式，尤其是混动模式问题最大，混动模式下转速和油门是分离的。你在一个桥的上坡路和下坡路，上坡路加油的时候增程器没什么动静，本应该安静松油门的下坡路反而增程器开始加大转速。这个感受和燃油车是完全不同的，电量保持模式就更像燃油车，加速的时候噪音逐渐变大，减速的时候噪音变小，增程器是跟随油门来工作的。混动模式如果再到了低电量区间，基本上就是个灾难，我们会在春季OTA中取消混动模式，这个从PHEV上学来的模式，并不适合增程式。

最后是对比对象，纯电比增程，或者纯电比冬季冷机增程，这都是选择对比的方式。增程系统物理上就是一个发动机+发电机的组合，发动机工作的物理状态它也都具备，除了没有变速箱。如果拿增程和纯电比，尤其是纯电的NVH不受电量的影响，而增程的NVH还会跟随电量变化，很难工作在最理想的状态，差别就更明显了。如果你跟同级别燃油车比，比如雷克萨斯的RX450h、英菲尼迪的QX60，或者宝马X5、奥迪Q7，热机以后的增程器NVH其实并不差，甚至振动还更小。

总之，理想ONE在NVH方面，做到了最初预期的标准，纯电明显好过特斯拉Model X，燃油和雷克萨斯RX450h不相上下，这两个车型欢迎大家对比测试。常温天气的表现会更好。

四、后续的优化工作

理想ONE增程器的NVH还是有巨大的提升空间的，这个我们是非常有信心的。

【异常掉电的优化】经过一个完整的冬天，各种冬季的异常掉电BUG我们基本上全部收敛了，将陆续优化解决。这会让你的增程器启动后的负载下降很多。

【远程预热的优化】如果你插着充电桩预热，我们将在策略上使用充电桩的电量满足空调和座椅方向盘加热，而不消耗电池。如果你没有连接充电桩，电量又低于70%，我们允许用户自己选择是否开启增程器预热，预热过程一方面减少电池组的耗电，一方面提前升高增程器的水温。当你上车开走的时候，即让增程器工作在一个相对好的状况，又不需要增加负载去补充电量。

【声品质的优化】还有就是声音品质的问题，三缸机的敲击声是大家不喜欢的，在控制策略上，敲击声和轰鸣声是天平的两侧，也是可以通过控制策略来持续优化的。

【热管理的优化】样本数据量的增加给了我们更多优化的空间，无论是空调加热和制冷，还是电池组的加热和制冷，能耗都会有明显的降低。在行使的时候降低增程器的工作负载。

【控制策略的优化】这个详细讲一下，在春季OTA更新完成后会出现新的驾驶模式。

[增程模式]将会更名为[纯电优先]，这是为家里有充电桩的用户准备的。并增加真正的[电量保持]替代[混动模式]来帮助[纯电优先]适应所有的场景，有点绕口。新[电量保持]的作用是，我以纯电模式在市区跑了70公里，还有50%的电量，但是我临时要从北京去张家口滑雪，北京去张家口是一段很长的上坡路，等到电量下降到17%（剩余30公里纯电）再启动增程器，我心里肯定不踏实。这时候我启动电量保持就能做到一路开到张家口的滑雪场，还能保持45-55%的电量和更好的动力，安全放心。

[电量保持]将会更名为[燃油优先]，这是为家里没有充电桩的用户准备的。策略上也做了更好的优化，就是一辆电驱动的燃油车：三缸机的外部怠速噪音，四缸机的车内噪音和能耗，六缸机的振动和功率，八缸机的扭力和平顺性。油箱可用容量也增加到了44升，常温天气一箱油500公里左右。

春节OTA还会增加WLTC新国标的续航里程选择，180公里的纯电和620公里增程的NEDC续航，会变成更贴近实际一些的150公里纯电和510公里增程的WLTC续航。

五、未来方向的总结

随着样本数据的继续增加，在完成了冬季、春季、夏季的样本收集以后，理想ONE在秋季开始测试更加智能化的按照车主驾驶习惯的增程器控制策略和续航里程计算，并在年内通过OTA升级。

未来也会像TESLA那样，可以根据你的导航目的地，帮你测算真实的续航里程和能源补给策略。甚至是优化这段路的增程器策略，比如导航中的山路和平原，高速、国道、市区的控制策略都是不同的，而不是像现在不同气温、不同路况使用一刀切的控制策略。

增程系统的能耗和NVH是一个受软件和控制策略而影响的系统，和所有类似的系统都一样，里程样本和数据量越大，增程系统的能力提升也就越大，这个层面理想汽车的研发团队是非常有信心的。丰田的Hybrid和本田的i-MMD也是这么一步一步走过来的，而掌握了完整OTA和车辆系统、软件控制能力的理想ONE，在这个层面的进化速度上会更加高效。

最后，说点疫情

湖北以外的疫情已经出现了收敛的趋势，这是所有人一起努力的结果和好现象。湖北的同胞们牺牲了自己的自由，来保证整个国家的安全，我们表示敬意和尊重。同时，也对所有冲在一线的白衣天使和服务人员们表示敬意，你们太辛苦了。

我们更对李文亮医生的去世而感到痛心，他和我们一样是一个热爱生活，喜欢数码产品和汽车的80后。他平凡而又伟大，是我们每个人心中真正的英雄。这个世界欠李文亮的暂时还不上了。

湖北的任何车主、准车主、APP用户，如果你在疫情中遇到了任何问题，尤其是医疗和生活的问题，请第一时间联系你的产品专家，你的背后有一个3000人的企业可以为你提供一切的帮助。

理想汽车也从本周初步恢复销售、交付、售后的工作，并在下周开始恢复工厂的生产，但是生产的进度还是会受到一级、二级、三级供应商，以及他们所在区域地方政府允许复产的时间进度影响。

本周末北方的这场大雪过后，春天就真的来了。今年不容易，每个人都加电+加油！

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