深度:沃尔沃S90 PHEV(四驱)技术解析

2019年新款沃尔沃S90 T8改款上市，作为豪华品牌为数不多的几款插电混动新能源车型之一，新款S90 T8 PHEV车型上市就给之前长期在此价格区间的宝马5系PHEV车型造成了巨大的压力，笔者将通过该篇技术稿件给大家分析沃尔沃S90 T8 PHEV车型的新能源核心技术特点。

备注：为了方便阅读，后文中用S90 PHEV 指代S90 T8 PHEV。

1、沃尔沃PHEV车型技术发展回顾：

截止目前，据笔者查阅相关资料可以了解到，沃尔沃在插电混动技术的研发并不晚，沃尔沃基于不同的车型平台，进行了长期的插电混动技术开发和产品布局。

2013年，沃尔沃第一代插电混动技术便应用于S60 PHEV车型上面，采用P0+P4插电混动架构，由1台发动机前端的15千瓦BSG电机和1台后驱动桥布置的50千瓦永磁同步电机组成。沃尔沃第二代插电混动技术基于SPA车型平台进行研发，2015年应用于XC90 PHEV车型上，采用P1+P4插电混动架构，由1台位于发动机和AT变速箱之间的35千瓦ISG电机加上后驱动桥的60千瓦永磁同步电机组成，沃尔沃S90 PHEV车型便是基于第一代技术进行的升级研发。

沃尔沃第三代插电混动技术基于全新的CMA车型平台研发，主要针对紧凑型的车型，并且电气化程度高。通过了解目前上市的吉利、领克的PHEV车型可以知道，沃尔沃这代插电混动技术主要配合三缸发动机与前轴7速双离合变速箱P2位置集成的动力电机组成全新的混合动力总成。

2、沃尔沃S90 PHEV三电核心技术解析：

2019年8月份上市的2020款沃尔沃S90 PHEV搭载的动力总成，由1台2.0T高功率版机械+涡轮双增压发动机、1台前置ISG电机+1台后驱动电机、1台8速AT变速箱和装载电量11.6度电的三元锂动力电池构成。这套动力总成的系统最大输出功率为300千瓦、最大输出扭矩为640牛米，官方百公里加速时间为4.9秒，比宝马5系PHEV车型快了2秒钟，纯电续航里程为55公里。悬架方式采用高级轿车普遍采用的前双叉臂后多连杆结构，并且大幅度引入铝合金材质用来减轻簧下质量。当然，S90 PHEV的车型平台，依旧延续了S90传统车的架构。

上图为S90 PHEV前部引擎舱仰视细节特写。这套由汽油机+ISG电机+自动变速器构成的横置动力总成，被“悬置”在钢材质的框型副车架，用来为机油散热器、空气散热器以及其他附属分系统提供足够“富裕”的支撑力。

蓝色箭头：2.0T高功率发动机

红色箭头：8AT变速箱

黄色箭头：该位置为发动机后端和变速箱前端集成的34千瓦ISG电机

沃尔沃S90 PHEV搭载的发动机为XC90顶配车型使用的高功率发动机，2.0TDI双增压设定、最大输出功率为235千瓦、最大输出扭矩为400牛米。

上图为S90 PHEV动力总成结构简图。

红色箭头：2.0T汽油机

蓝色箭头：ISG电机

白色箭头：8AT

需要注意的是，S90 PHEV配置的最大输出功率34千瓦功率、最大输出扭矩180牛米的ISG电机，与发动机共用1套液冷系统。S90 PHEV搭载的这台液冷ISG电机，布置在2.0T汽油机-与8AT之间（离合器前端），具备启停控制、行车发电、行车放电（助力）等3种功能。当然，S90 PHEV搭载的这台最大输出功率34千瓦的ISG电机，不具备单纯的驱动能力。在EV模式下，后置的驱动电机作为主要动力单元被使用。

在最大扭矩输出的PHEV模式，2.0T发动机+ISG电机共同输出动力，1组动力经8AT至前驱动桥、1组动力经ISG电机至三元动力电池总成至后驱动桥；

在经济型EV模式，中置的三元动力电池输出的电量至后驱动桥；

在行车发电模式，2.0T汽油机输出动力，1动力伺服ISG电机发电至三元动力电池存储；1组动力经动力电池至后驱动桥；

在PHEV模式，ISG电机随时介入用于发动机启动和停止，已达到降低油耗的目的。

S90 PHEV设定了1组纵置布放的装载电量11.6度电的三元动力电池总成（红色区域），在驾驶舱车身焊下“预埋”了1组排气管中段，通过一套隔热舱垫，向车外反射行驶中排放的高温尾气。

S90 PHEV搭载的装载电量为11.6度电的三元锂动力电池，具备液冷散热\预热功能。进笔者多方查证，这组三元动力电池总成为一家浙江衡远新能源公司生产。2017年10月沃尔沃汽车与浙江衡远新能源正式签订合作协议，有意思的是，浙江衡远新能源的主要股东为洪桥集团（占股49%）和吉利控股集团（占股48%），而其他更为具体的电池数据信息并未获悉。

上图为S90 PHEV动力舱内（副驾驶员一侧）设定的伺服动力电池高温散热功能的水冷板模组（红色箭头）。水冷板模块通过空调压缩机输出的“冷量”，为动力电池循环管路输入的冷却液进行制冷，获得电芯温度处于15-37摄氏度安全运行环境。对于以性能取向设定的S90 PHEV，虽然搭载的动力电池装载电量仅有11.6度电，但是在满功率输出时，引入液态动力电池高温散热功能十分必要。

S90 PHEV搭载的电控系统， 集成了电机控制模块、DCDC和PDU等高压控制分系统并且与发动机、前ISG电机和后驱动电机共用1套散热系统。

将纵置的动力电池布置在身中轴线上对前后平衡有着不错的帮助，另外相比于丰田等品牌把电池放在后备箱而言，沃尔沃S90 PHEV的后备箱空间并没有受到任何影响。无论在车身焊接下“预埋”了至后驱动桥差速器的主传动轴和排气管（上下布放）的4轮驱动的S90 T8车型，还是纵置了1组三元动力电池和排气管（上下布放）的4轮驱动的S90 PHEV，都要“挤占”车内后排座椅中间的地板空间，导致中央扶手箱的空间非常小，并且后排空调出风口无法布置在扶手箱后端，后排中间一定程度上的隆起影响后排中间乘客的乘坐感受。其次，由于空间受限动力电池装载电量没办法获得较大的提升。

由于S90 PHEV搭载的动力电池装载电量只有11.6度电，可以用更灵活更适合的形态集成并尽量减少对整车架构的影响，尽可能可以与燃油版S90 T8具备高度的车身焊接件、内饰件的互换能力，由此降低整车制造成本。

3、沃尔沃S90 PHEV车身架构技术解析

至2020年2月，S90车族中共有燃油版T80车型、插电混动版PHEV车型同时在售，而旅行款V90则与S90共用相同的车型平台，存在轴距长段有些差异。

上图为S90 PHEV动力总成细节特写。位于油底壳前端的是发动机机油散热器（红色箭头），位于油底壳后端（蓝色箭头）和变速器箱体底部（绿色箭头）分别设定1组铝合金材质悬置，相应的固定在钢材质框型副车架。底部的悬置小总成，与上端的3组悬置小总成，构成了S90 PHEV动力总成悬置系统，用来控制急加速时产生的前倾、紧急制动时产生的后倾摆动。从整车硬件层面“抑制”行驶中产生的噪音和震动。

S90 PHEV的前悬架由钢制框型副车架、全铝合金材质转向节（蓝色箭头）、上摆臂（红色箭头）、钢制下摆臂和稳定杆构成。白色箭头为固定下护板（已经拆卸）塑料卡扣座圈，为了达到提示作用而采用醒目的红色并具备反复拆卸且自动恢复形状的材质。

上图为S90 PHEV后驱动桥及悬架细节特写。

目测S90 PHEV后轴采用的驱动电机为最大功率为65千瓦的永磁同步电机，最大扭矩为240牛米，后驱动桥集成了驱动电机、减速器、差速器和脱离离合器等部件。

目前不能确定的是，承载后驱动电机+减速器、传动半轴及后悬架其他分系统的后副车架，可否与燃油版S90 T8互换的设定。然而可以确定的是，后悬架的摆臂、转向节甚至后稳定杆都具备两款车型的互换能力。

上图为S90 PHEV后悬架细节特写-1。粗壮的一体化铝合金材质的下摆臂、铝合金材质的转向节以及 沃尔沃特有的采用复合材料设定的横置“板簧”，构成了S90 PHEV和S90 T8的后悬架系统。

上图为S90 PHEV后悬架细节特写-2。中心固定在钢制后副车架后端（2点悬置），两侧固定在左右下摆臂，由合材料制成的“板簧”，主要作用就是提高高速过弯的支撑力，保持车身轨迹将安全控制范围设定的更”宽泛“。

这组由复合材料构成的“板簧”，通过与后副车架和下摆臂固定的位置设定，具备在不同车速承受不同挤压力度时，产生不同系数的形变能力，由此带来不同支撑力，换来更“柔性”的支撑力。

红色箭头：由复合材料构成的“板簧”上下摆动轨迹

蓝色箭头：“板簧”与后下摆臂的固定端（铝合金材质）的“穿心”螺栓

绿色箭头：“板簧”固定端与下摆臂之间设定的可纵向、可横向形变的柔性胶套

黄色箭头：固定柔性胶套与后下摆臂（铝合金材质）“穿心”螺栓

需要注意的是，为了获得更好的支撑力，“板簧”的固定端螺栓、与下摆臂固定端螺栓，不再统一轴线。在高速行车（过弯）时，由于车身姿态的变化下摆臂高低姿态发生变化、使得“板簧”收到挤压。在“板簧”与后下摆臂之间的柔性胶套的纵向与横向形变的极限、恢复能力及使用寿命，最终体现了沃尔沃对车辆性能与安全掌控的“软实力”。

S90 PHEV后排气管尾端采用“双排单出”设定，为了应对在高速巡航工况，发动机动力输出处于低负载状态，具备关闭副驾驶员一侧排气管，以保持足够回压“挽救”一定扭矩的设定。

上图为S90 PHEV后排气管副驾驶员一侧细节特写。通过一组控制模块，根据发动机转速、行车速度和油门踏板形成，判定是否需要开闭单侧排气管。

红色箭头：控制模块

白色箭头：排气管内侧可关闭阀门

笔者有话说：

从早期的S6 PHEV版、XC90 PHEV至S90 PHEV和XC60 PHEV，沃尔沃PHEV技术及整车应用历经7年时间，而搭载第1代EV技术的C30 EV早在2011年就已量产。

S90 PHEV是目前国内在售的极为少数的搭载“油电混合4驱技术”技术的合资车型最输出功率300千瓦、最大输出扭矩640牛米。难能可贵的是，S90 PHEV搭载的高功率2.0T发动机的最大输出功率为235千瓦，远远超过前置ISG电机（34千瓦）和后置驱动电机（65千瓦）总功率。这意味着，在动力电池装载电量处于低点时，依旧处于“大马拉小车”的动力输出状态。

当然，前置动力总成由2.0T和ISG电机构成、后置动力总成由最大输出功率65千瓦驱动电机构成，即便在“满电”状态也属于偏向前驱设定的四驱系统。然而，最大输出功率34千瓦的ISG电机，即可用于动力“加持”，更可以提升“行车充电”功率。

相比后轮驱动的巴依尔530 Le和搭载相同“油电混合电4驱”架构的X1PHEV，富豪S90 PHEV兼顾动力表现、四驱系统、充电效率等综合效能均衡。不可忽略的是，在S90 PHEV上持续彰显传统汽车厂商所具备的平台、材质和调教的“硬实力”。