最近隨著多家自主品牌DHT混動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)品化,讓我不得不回想起一家起步很早,但挺久沒(méi)有換代的主機(jī)廠,那就是上汽,今天我就來(lái)補(bǔ)上這家早就該聊,卻一直沒(méi)聊的混動(dòng)系統(tǒng)——「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):雙電機(jī)+雙離合+兩檔變速
上汽集團(tuán)屬于國(guó)內(nèi)最早的一批自研混動(dòng)系統(tǒng)的主機(jī)廠,早在2008年~2009年就開(kāi)始立項(xiàng),2013年上汽集團(tuán)發(fā)布了混動(dòng)系統(tǒng)第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」(或稱為「EDU電驅(qū)系統(tǒng)」)并為其申請(qǐng)了專利。
第一代上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)爆炸圖
第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」屬于我們此前介紹過(guò)的「串并聯(lián)式架構(gòu)」,其由一枚「發(fā)動(dòng)機(jī)」和兩個(gè)「電機(jī)」組成,其中一個(gè)是主要用于發(fā)電和調(diào)整「發(fā)動(dòng)機(jī)」轉(zhuǎn)速的「P1電機(jī)」(ISG 電機(jī)),而另一個(gè)則是主要用于驅(qū)動(dòng)的「P2電機(jī)」(TM電機(jī))。
第一代上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖(僅供參考)
三大動(dòng)力組件被兩套「離合器」、一組「同步器」以及若干變速齒輪等組件相連接。其中第一組「離合器C1」控制「發(fā)動(dòng)機(jī)」接入整個(gè)系統(tǒng),而「離合器C2」長(zhǎng)期處于閉合狀態(tài)(后文詳解),主要負(fù)責(zé)將「P2電機(jī)」的功率接入到系統(tǒng)中。
第一代上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖(僅供參考)
而這套系統(tǒng)能在此后的幾年中獲得了國(guó)家頒布的多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的原因則在于,系統(tǒng)中還加入了2擋變速機(jī)構(gòu)(2AMT),而其設(shè)計(jì)的初衷是讓「發(fā)動(dòng)機(jī)」和「電機(jī)」都能維持在相對(duì)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)間。放在今天看,好像也沒(méi)有什么了不起,但放在那個(gè)連單擋混動(dòng)系統(tǒng)都沒(méi)搞明白的年代,實(shí)屬巨大的挑戰(zhàn)。
工作原理:面面俱到,稍顯復(fù)雜
第一代上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)工作原理表(僅供參考)
第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」的結(jié)構(gòu)決定了這套系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)純電模式、串聯(lián)模式、并聯(lián)模式和動(dòng)能回收模式等幾乎所有的混動(dòng)模式。此前的章節(jié)中,我們已經(jīng)羅列的官方給出的6種工作模式的基本邏輯(見(jiàn)上表)。由于2擋變速機(jī)構(gòu)的存在,我將其繼續(xù)細(xì)化,推導(dǎo)出至少14種工作模式的可能性,下面就讓我們看看具體到底有哪些。
純電模式:在「電池」的電量充足或車輛對(duì)扭矩的需求適中時(shí),「電池」供電給「P2電機(jī)」并由「P2電機(jī)」直接輸出動(dòng)力,最終到達(dá)輪端。從上圖中,我們已經(jīng)可以看到,所謂的2擋變速,就是通過(guò)左側(cè)的齒輪或右側(cè)的齒輪進(jìn)行變速,而動(dòng)力耦合的時(shí)機(jī)則是通過(guò)「電機(jī)控制器」做出決定,通過(guò)「同步器」進(jìn)行物理調(diào)節(jié),后面的換擋邏輯基本相同,所以此后不再贅述,大家可以通過(guò)動(dòng)圖進(jìn)行理解;
串聯(lián)模式:當(dāng)「電池」的電量較低或車輛對(duì)扭矩的需求較低時(shí),「發(fā)動(dòng)機(jī)」作為「增程器」帶動(dòng)「P1電機(jī)」發(fā)電,大部分情況下「P1電機(jī)」發(fā)出的電能作為「電池」補(bǔ)能所用,此時(shí),仍然由「P2電機(jī)」作為唯一的驅(qū)動(dòng)源;
并聯(lián)模式:當(dāng)需要較大扭矩時(shí),那么所有能驅(qū)動(dòng)的單元?jiǎng)t必須全部參與,「離合器C1」閉合,「發(fā)動(dòng)機(jī)」直接接入驅(qū)動(dòng),「P1電機(jī)」在「發(fā)動(dòng)機(jī)」的帶下持續(xù)發(fā)電,必要時(shí)直接為「P2電機(jī)」供電,「P2電機(jī)」并聯(lián)介入驅(qū)動(dòng);
行車充電:行車過(guò)程中,「電池」電量低于規(guī)定值時(shí),這時(shí)候「發(fā)動(dòng)機(jī)」的作用便要被放大,雖然大部分情況下,此刻系統(tǒng)仍然保持著「并聯(lián)模式」的工作狀態(tài),但對(duì)「P2電機(jī)」的控制邏輯則會(huì)做出調(diào)整。若「電池」的電量過(guò)低,且系統(tǒng)判斷「P1電機(jī)」所供的電量同樣不適合拖動(dòng)「P2電機(jī)」驅(qū)動(dòng),那么系統(tǒng)將短暫地進(jìn)入「發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)」模式。所以,我在上圖中也加入了「發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)」的這種工況圖;
駐車充電(怠速充電):當(dāng)車輛處于靜止?fàn)顟B(tài),且「電池」電量低于規(guī)定值時(shí),「發(fā)動(dòng)機(jī)」怠速帶動(dòng)「P1電機(jī)」,為「電池」充電補(bǔ)能;
動(dòng)能回收模式:當(dāng)滑行或踩下制動(dòng)踏板時(shí),系統(tǒng)將從輪端和系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行回收,若車輛正處于「并聯(lián)模式」行駛時(shí),那么兩個(gè)「電機(jī)」同時(shí)工作;而當(dāng)車輛處于「純電模式」時(shí),「P2電機(jī)」進(jìn)行動(dòng)能回收。
第一代上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)工作模式原理圖(動(dòng)圖,僅供參考)
這里回收一下談結(jié)構(gòu)時(shí)留下的問(wèn)題『「離合器C2」為什么是常閉?』,從上圖中,我們可以看出,第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」是一套傾向于電驅(qū)的混動(dòng)系統(tǒng),換言之,有大量的工況需要「P2電機(jī)」參與工作,故此,控制接入該「P2電機(jī)」的「離合器」在大多數(shù)工況下都是閉合狀態(tài)。
優(yōu)點(diǎn)即缺點(diǎn):提升有難度,變革成定局
第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」的優(yōu)點(diǎn),也可以說(shuō)是其最大的設(shè)計(jì)特點(diǎn),即是加入了2擋的變速機(jī)構(gòu),可以更好地實(shí)現(xiàn)「電機(jī)」和「發(fā)動(dòng)機(jī)」的工作點(diǎn)的調(diào)節(jié)。
兩擋齒輪與同步器的布局示意圖(圖片源自網(wǎng)絡(luò))
比如通過(guò)換擋放大「P2電機(jī)」的扭矩,使得純電的起步可以更帶勁兒一些,此外,多了一檔也可以讓「發(fā)動(dòng)機(jī)」能更早地介入整套動(dòng)力系統(tǒng),在保證油耗的同時(shí),擴(kuò)大了「發(fā)動(dòng)機(jī)」經(jīng)濟(jì)工作的區(qū)域。
2014款榮威550 Plug-in旗艦版(圖片源自網(wǎng)絡(luò))
第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」的代表車型為榮威550 Plug-in,以2013年「榮威550 Plug-in」(2014款旗艦版)為例,其配備了一枚1.5L的「發(fā)動(dòng)機(jī)」(并不是1.0T的三缸機(jī)哦~),其最大功率為80kW,「P1電機(jī)」和「P2電機(jī)」的最大功率為27kW和50kW,從參數(shù)上看,動(dòng)力性能較比亞迪第一代的「DM混動(dòng)系統(tǒng)」強(qiáng)了不少,但額定的持續(xù)輸出功率和扭矩卻依然保留著那個(gè)年代的味道,估計(jì)也是考慮到燃油經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。
2014款榮威550 Plug-in旗艦版參數(shù)(僅供參考)
只是第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」缺點(diǎn)也不少,首先2擋的變速機(jī)構(gòu)就是一把『雙刃劍』,對(duì)于換擋的邏輯控制難度很高,因?yàn)槊恳淮螕Q擋都需要走3個(gè)步驟:
1. 首先先要將「同步器」脫開(kāi),這就意味著需要進(jìn)行動(dòng)力中斷;
2. 然后對(duì)「電機(jī)」進(jìn)行下一個(gè)擋位的轉(zhuǎn)速與扭矩同步;
3. 最終『咯嘣』一聲進(jìn)行對(duì)接,這就意味著存在頓挫的可能。
離合器故障故障案例示意圖
所以,從當(dāng)時(shí)不少車主(特別是專車司機(jī))的體驗(yàn)來(lái)看,這套系統(tǒng)在換擋時(shí)的頓挫無(wú)法避免的。此外,在我們的維修案例中,遇到的比較多的是「離合器C2」的故障,由于一般車主開(kāi)這車都比較猛(動(dòng)力較弱,所以腳頭就會(huì)猛),常閉「離合器C2」的故障就會(huì)較多。
被第一代上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)塞滿的發(fā)動(dòng)機(jī)艙(圖片源自網(wǎng)絡(luò))
第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」還有一個(gè)令人頭疼的結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)——橫向占用空間過(guò)大!雖然整套系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單的『油改電』設(shè)計(jì)思路,但不得不承認(rèn),其「混動(dòng)變速器」的體積仍然無(wú)法與當(dāng)時(shí)「本田i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)」的體積優(yōu)化相比。
3軸 vs 2軸+2擋變速器,邏輯不同
由于「本田i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)」使用三條平行軸,雙電機(jī)可以上下放置,利用了縱向空間。而第一代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」是兩條軸,兩個(gè)「電機(jī)」無(wú)法上下放置,故此,橫向空間很難得到優(yōu)化。這也為第二代「上汽EDU混動(dòng)系統(tǒng)」的誕生埋下了伏筆。
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