很多用戶在選購傳統(tǒng)Hybrid混合動力車型時分不清楚這兩種技術(shù)的好壞。往往只能從對品牌的認(rèn)知和對車身造型的個人喜好來選擇。網(wǎng)上也有很多基于官方文案而來的關(guān)于i-MMD和豐田THS的技術(shù)講解,很多人看的似懂非懂一知半解。所以我今天就來為大家解讀下這兩種混合驅(qū)動形式的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。希望一分鐘秒懂的,可以直接看副標(biāo)題、圖說和結(jié)論。
■ 本田i-MMD可以實(shí)現(xiàn)多種動力混合策略
從結(jié)構(gòu)上看,這套系統(tǒng)由一臺電動機(jī)、一臺發(fā)電機(jī)、一套齒輪離合器機(jī)構(gòu)以及液力變矩器組成。很多媒體把i-MMD解讀成雙電機(jī),很大概率是被廠商的公關(guān)稿所引導(dǎo)。因?yàn)橄啾壬弦淮膇MA,這套全新的i-MMD系統(tǒng)把發(fā)電機(jī)獨(dú)立成了一個單元。而老款的iMA是把發(fā)電機(jī)和電動機(jī)集成在一起,只在變速箱前面提供了一套永磁線圈系統(tǒng),當(dāng)PCU給線圈通電的時候它會作為驅(qū)動電動機(jī)帶動變速箱旋轉(zhuǎn),而下坡時,慣性帶動它旋轉(zhuǎn)時則充當(dāng)發(fā)電機(jī)。新一代的i-MMD采用了兩套線圈系統(tǒng),各自分工:一個用來驅(qū)動,一個用來發(fā)電,所以被很多媒體解讀成了雙電機(jī)。其實(shí)并沒有兩個用于驅(qū)動的電機(jī),而是一個驅(qū)動一個發(fā)電。
這套系統(tǒng)沒有任何傳統(tǒng)意義上的變速箱,這和上一代的iMA有很大區(qū)別。而官方宣傳的E-CVT也并不算是CVT,發(fā)動機(jī)動力只能被多片離合器選擇介入驅(qū)動或不介入驅(qū)動,即便離合器接通,還需要由超速離合器(單向超越離合器)來選擇合適的時機(jī)將動力接入。所以一旦發(fā)動機(jī)動力介入,并不能實(shí)現(xiàn)所謂的變速,它只能用一個恒定的傳動比驅(qū)動車輛行駛。
左圖為發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動車輛行駛的動力傳輸路徑,這個過程并不會經(jīng)過變速,而是使用單一傳動比驅(qū)動。右圖則是用發(fā)動機(jī)發(fā)電的路徑,此時發(fā)動機(jī)沒有進(jìn)行驅(qū)動。
發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)之間并沒有任何離合裝置,而是通過齒輪常咬合實(shí)現(xiàn)動力的剛性連接。通過PCU(Power control unit)來控制發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率或讓發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)。所以發(fā)電機(jī)可以隨時帶上負(fù)荷也可以隨時空轉(zhuǎn),來實(shí)現(xiàn)不同的驅(qū)動模式。
如左圖:斷開發(fā)動機(jī)驅(qū)動,給電機(jī)接入驅(qū)動電流就能實(shí)現(xiàn)純電行駛。另外由于混動系統(tǒng)沒有倒擋齒輪,所以如果電動機(jī)反轉(zhuǎn),就能實(shí)現(xiàn)倒擋功能;如右圖:將發(fā)動機(jī)動力接入到發(fā)電機(jī),產(chǎn)生的電流又可以驅(qū)動電動機(jī)純電行駛,這種混合驅(qū)動方式類似于增程式混合動力。
電動機(jī)與輸出軸也是通過齒輪實(shí)現(xiàn)的剛性連接,之間并沒有任何離合器裝置。就像發(fā)電機(jī)一樣,通過PCU的控制,隨時可以選擇介入動力傳輸或不介入動力傳輸。這套驅(qū)動方式最有意思的地方就是由于發(fā)動機(jī)可以通過離合器接通或斷開動力傳動,而電動機(jī)和發(fā)電機(jī)始終連接在動力傳遞路徑上,所以本田i-MMD可以實(shí)現(xiàn)多種動力混合方式。
1. 可用電池的電來純電行駛
只需要斷開離合器與發(fā)動機(jī)的連接,通過PCU給電動機(jī)提供電流,就能實(shí)現(xiàn)純電行駛。因?yàn)殡姍C(jī)與差速器齒輪處于常咬合狀態(tài),只要通電動力就能傳遞到車輪上。
2. 可實(shí)現(xiàn)增程式混合動力,用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流實(shí)現(xiàn)純電行駛
此時發(fā)動機(jī)動力不參與驅(qū)動,只參與發(fā)電,完全由電動機(jī)來驅(qū)動車輛行駛,這種方式跟增程式混合動力很類似。如上圖所示,如果斷開發(fā)動機(jī)的離合器,緊緊將常咬合狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)使用發(fā)動機(jī)動力發(fā)電,將發(fā)出的電流傳遞給電池和電動機(jī)就能實(shí)現(xiàn)增程式混合動力,也就是說發(fā)動機(jī)沒有參與驅(qū)動,僅用于發(fā)電。
3. 可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)Hybrid油電混合動力驅(qū)動
在電機(jī)驅(qū)動車輛行駛,發(fā)電機(jī)參與發(fā)電的同時把發(fā)動機(jī)的離合器接通,發(fā)動機(jī)除了將動力用于發(fā)電,還可將動力用于驅(qū)動車輛,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的油電混合驅(qū)動。這種驅(qū)動方式可以利用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)疊加的最大功率,實(shí)現(xiàn)最強(qiáng)勁的動力輸出。
4. 可實(shí)現(xiàn)純?nèi)加万?qū)動行駛
只要將離合器接通,不給電動機(jī)通電,不讓發(fā)電機(jī)發(fā)電,就可以輕松實(shí)現(xiàn)純油動行駛。這個驅(qū)動模式通常用于長時間高速巡航。因?yàn)橛捎跊]有變速箱,發(fā)動機(jī)與傳動系統(tǒng)只有一個最經(jīng)濟(jì)的齒比,也就是我們普通AT或MT車上的最高擋位:超速擋。所以當(dāng)車速超過超速擋使用速度并且勻速行駛時,電力系統(tǒng)就不會介入,用最經(jīng)濟(jì)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速直接驅(qū)動車輛高速巡航。
5. 可實(shí)現(xiàn)大功率制動能回收
新一代的i-MMD相比上一代的iMA最大的好處就是把發(fā)電機(jī)獨(dú)立成了一個單元,所以發(fā)電功率非常大,這也是為什么可以實(shí)現(xiàn)純電行駛的原因,那么在下坡或者制動時,與傳動系統(tǒng)常咬合狀態(tài)下的發(fā)電機(jī),可以最大程度的回收制動力和下坡勢能。
■ 豐田的THS-II僅能實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動、油電混動以及制動能回收
豐田的THS-II系統(tǒng)在十幾年前就實(shí)現(xiàn)了“干掉變速箱”的野心,并且實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的獨(dú)立工作。通過一個行星齒機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)電動機(jī)動力的接通與斷開。同樣沒有變速箱(從09年的凱美瑞混動開始,更早可以追溯到九十年代末的普銳斯),發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輛行駛時只有一個齒比,所謂的E-CVT就是通過電動機(jī)的介入程度來實(shí)現(xiàn)虛擬的所謂變速。
▲豐田THS-II動力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
低速時電機(jī)輸出的扭矩大、介入多,高速的時候電機(jī)輸出的扭矩小介入少。雖然殊途同歸,但豐田的THS-II在驅(qū)動模式上要落后于本田的i-MMD,因?yàn)樗鼉H能實(shí)現(xiàn)純電動和油電混合驅(qū)動。既不能增程模式行駛也不能以純?nèi)加头绞叫旭偂?/p>
▲即便是高速巡航,豐田的THS-II也只能采用混動模式驅(qū)動
豐田THS-II的行星齒輪就好比本田i-MMD的多片離合器。用于控制發(fā)動機(jī)動力的接通和切換。雖然實(shí)現(xiàn)方式不同,但運(yùn)行效率和性能結(jié)果是基本上一致的,并沒有好壞之分。如果非要說誰好誰壞,我更傾向于本田的多片離合器方案,結(jié)構(gòu)簡單緊湊、響應(yīng)快重量輕、傳動損耗小。
▲起步和低速時實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動
■ 結(jié)論
本田這套新一代的i-MMD混動系統(tǒng),一改上一代iMA混合動力需要依賴變速箱的弊端,徹底拋開了變速箱的束縛,并且把電動機(jī)和發(fā)電機(jī)分離后,可以實(shí)現(xiàn)大功率純電驅(qū)動和大功率發(fā)電回收動能。其先進(jìn)性相較上一代的iMA已經(jīng)不可同日而語。如果把它跟豐田的THS-II放在一起比的話,首先經(jīng)過長時間測試和用戶反饋,分別采用這兩種方案的雅閣和凱美瑞在油耗方面沒有本質(zhì)區(qū)別,各種工況下油耗成績非常接近。
所以,從節(jié)油效果來說,兩個系統(tǒng)應(yīng)該算打成平手。但是從駕駛樂趣來說,本田i-MMD可以實(shí)現(xiàn)增程長距離電動行駛,向新能源靠得更近。未來如果更換了大帶電量的電池包,在保證出色的經(jīng)濟(jì)性的同時,既可輕松實(shí)現(xiàn)增程式插電混動,讓發(fā)動機(jī)時刻處于經(jīng)濟(jì)輸出,又可實(shí)現(xiàn)類似插混那樣的高功率輸出,提高加速性能。當(dāng)然,對于豐田來說,想做到本田這樣的性能設(shè)定并沒有什么技術(shù)門檻,只是需要重新標(biāo)定稍加改進(jìn)就可以輕松實(shí)現(xiàn),關(guān)鍵還是在于廠商的造車?yán)砟睢?/p>
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