文 | 嗷嗷胡
智者不一定不入愛河,卻都知道離汽車論壇遠(yuǎn)點(diǎn)。
汽車論壇,又名,互聯(lián)網(wǎng)沖浪旅程之修羅場(chǎng)。那一晚,豪華品牌們抱怨著邊被罵邊被搶的痛并快樂,新造車們控訴著對(duì)家買熱搜飯圈橫行,自主品牌們沉默無(wú)言靜靜點(diǎn)上煙,相顧無(wú)言,惟有淚千行。
跟自主們比網(wǎng)絡(luò)輿情之水深,別處那些唇槍舌劍活像過家家。那邊比亞迪天價(jià)懸賞舉報(bào)“黑公關(guān)”,這邊“吉利網(wǎng)絡(luò)不實(shí)信息舉報(bào)中心”倆月就開了張,事由是辟謠“吉利雷神動(dòng)力DHT技術(shù)抄襲奇瑞,且搶先注冊(cè)了專利”。
這一拳,打在了空氣上
DHT混動(dòng)是當(dāng)下除純電以外最熱門的車用動(dòng)力賽道,敝號(hào)至今也嘮過不下八百六十一遍。自主DHT混動(dòng)幾乎無(wú)一例外,都選擇了源起本田i-MMD的P1+P3串并聯(lián)路線,但因?yàn)楦鞣N各樣的原因(其中也包含了專利),最終呈現(xiàn)方式各不相同。
先前略談過《只為混得更好,DHT宇宙殺瘋了》,主角便是時(shí)下最熱門、發(fā)布時(shí)間最早、公布細(xì)節(jié)最多、最具代表性的四家自主品牌DHT混動(dòng)技術(shù):比亞迪DM-i、長(zhǎng)城檸檬DHT、吉利雷神Hi·X DHT和奇瑞鯤鵬DHT。
如果你功課做足,應(yīng)該清楚這四家除了均屬于雙電機(jī)串并聯(lián)路線,首先擋位結(jié)構(gòu)就全然不同。DM-i是最簡(jiǎn)單的單擋單速比,檸檬是撥叉式兩擋位,雷神(DHT Pro)和鯤鵬雖然都是三擋位,但前者以雙行星齒輪組、后者以雙離合結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),光是聽著就不屬于一家子。
吉利被指“抄襲”的雙離合DHT專利
參考吉利辟謠中所說,網(wǎng)傳的“吉利3擋DHT Pro專利圖CN202120284735.7”,實(shí)際上查詢公開信息可見,確實(shí)如吉利所澄清的:該專利與吉利的雷神Hi·X混動(dòng)技術(shù)并無(wú)關(guān)系,而(可能)只是“吉利其他項(xiàng)目的保護(hù)性專利”。
這一專利確實(shí)與鯤鵬DHT同屬雙離合三擋位布局(細(xì)節(jié)其實(shí)有差異),網(wǎng)傳所指該專利僅屬于“實(shí)用新型”而非“發(fā)明專利”(后者門檻更高)也屬實(shí)??善駷橹惯@一專利還沒有被吉利用在任何一款車型上,也并不妨礙奇瑞應(yīng)用自家的技術(shù)專利。
像嗎?確實(shí)像,但只是申請(qǐng),吉利實(shí)際使用的是另一技術(shù)專利。于是所謂“抄襲”的指責(zé)和貶低,其實(shí)是打在了空氣上。
奇瑞的鯤鵬DHT混動(dòng)專利(CN201910360258.5)的申請(qǐng)時(shí)間、公開時(shí)間,確實(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于吉利那個(gè)尚未使用的雙離合DHT專利,倘若吉利后續(xù)實(shí)際采用了這一專利所描述的技術(shù),那么屆時(shí)吉利和奇瑞才有可能發(fā)生技術(shù)專利方面的紛爭(zhēng)。
奇瑞鯤鵬DHT的技術(shù)專利
至于吉利雷神Hi·X DHT Pro所采用的雙行星齒輪組三擋結(jié)構(gòu),專利號(hào)為CN201810943518.7,申請(qǐng)時(shí)間2018年甚至還早于奇瑞專利——當(dāng)然了,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原理與奇瑞鯤鵬DHT全然不同,兩家誰(shuí)早誰(shuí)晚對(duì)“抄襲與否”也沒啥影響了。
真正的吉利DHT Pro技術(shù)專利,注意申請(qǐng)時(shí)間和所描述的雙行星齒輪組
至于什么“挖XX人才”、“外國(guó)技術(shù)拼裝”之類村口閑扯式的張嘴就來,就連認(rèn)真吐槽的必要都沒有,付之一笑算了。如果說“挖友商人才”這事兒也能算黑點(diǎn),不知道全球可有一家企業(yè)——不限于車企——能躲得過。
都是三個(gè)擋位,都有理
必須說明吉利這次辟謠,針對(duì)的是網(wǎng)友不實(shí)言論,而并非針對(duì)奇瑞。也并沒有任何跡象表明“抄襲”言論與奇瑞方面有關(guān)系,奇瑞自己可能也只是吃著吃著瓜突然發(fā)現(xiàn)自己成新聞了。
何況,無(wú)論是奇瑞的鯤鵬DHT,還是吉利的雷神Hi·X DHT Pro,都不乏奇思妙想的獨(dú)到之處。上文所提到鏈接中,嘮過了最簡(jiǎn)單的DM-i/i-MMD,嘮過了兩擋位的檸檬DHT,唯獨(dú)吉利和奇瑞兩家的結(jié)構(gòu)原理過于復(fù)雜,并未詳述。
所以也難怪,完全有可能網(wǎng)友自己也是真的沒搞清楚,這兩家同為三擋位的DHT到底有什么不同。
最原始的串并聯(lián)DHT,DM-i/i-MMD
關(guān)于DHT尤其串并聯(lián)DHT,之前已經(jīng)介紹了足夠多次。以最簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)的DM-i/i-MMD結(jié)構(gòu)為例,離合器斷開可讓發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪轉(zhuǎn)速解耦,允許發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)自高效運(yùn)轉(zhuǎn);離合器接合時(shí)可在中高速下直驅(qū)車輪,或需要強(qiáng)動(dòng)力時(shí)并聯(lián)輸出。
因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的工作特性,最高效率點(diǎn)通常在中等轉(zhuǎn)速、中高扭矩工況,以此為中心向外效率逐漸降低,高效工況集中在一定的扭矩區(qū)間、轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi),這在BSFC比油耗等高線圖中可以體現(xiàn)。對(duì)于同一款發(fā)動(dòng)機(jī),高效區(qū)間的輸出功率、工作轉(zhuǎn)速是固定的。
淺灰色等高線是功率,39%高效區(qū)大約16~59kW,其實(shí)哪怕沒標(biāo)功率也能手算出來
如果傳動(dòng)比不變(單擋位),由于高效工況的扭矩和轉(zhuǎn)速有一定范圍,而轉(zhuǎn)速和扭矩的乘積決定功率,高效區(qū)間所能提供的功率區(qū)間是有限的。又因?yàn)檐囍鼗竟潭ǎ囍嘏c車速可以得出勻速需要多大功率,于是發(fā)動(dòng)機(jī)高效運(yùn)轉(zhuǎn)所對(duì)應(yīng)的車速區(qū)間也是相對(duì)狹窄且固定的。
通常單擋位DHT會(huì)將這個(gè)“直驅(qū)理想速比”,設(shè)定在對(duì)應(yīng)車速大約80km/h~120km/h,因?yàn)檫@是日常最多勻速行駛的車速。當(dāng)車速低于這個(gè)區(qū)間,通常的選擇便是進(jìn)入串聯(lián)模式,發(fā)動(dòng)機(jī)與車速脫鉤行使增程器職能。
相比燃油車,這種方式能最大程度利用內(nèi)燃機(jī)的最高效率工況,從而輕松實(shí)現(xiàn)低得多的綜合油耗。
吉利發(fā)布會(huì)PPT,三擋位覆蓋了更寬車速區(qū)間,背景淺綠為電機(jī)覆蓋,紅色為擴(kuò)寬扭矩
但如本胡常說的,天下沒有免費(fèi)午餐,凡事不會(huì)全無(wú)代價(jià)。單擋位的直驅(qū)車速區(qū)間有限,低速時(shí)主要靠純電驅(qū)動(dòng)。這一方面增大了P3電機(jī)所需的最大功率——對(duì)應(yīng)著更高的電機(jī)成本,而中低速正是大功率請(qǐng)求最頻繁的車速,發(fā)動(dòng)機(jī)卻難以派上用場(chǎng)。
另一方面若車速更高,由于直驅(qū)速比固定,隨著車速上升發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也會(huì)跟著升高。這首先會(huì)越來越不利于NVH舒適性(高轉(zhuǎn)速),其次發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)逐漸偏離高效區(qū)轉(zhuǎn)速,也可能進(jìn)入扭矩外特性曲線的下降段,影響再加速性能。這也是目前某些單擋位DHT車型被吐槽點(diǎn)之一。
單擋位的i-MMD 2.0L發(fā)動(dòng)機(jī),高效區(qū)呈橫向/轉(zhuǎn)速擴(kuò)寬優(yōu)化,白線為串聯(lián)模式運(yùn)行線
還有一些外部因素,比如不同廠商擁有的發(fā)動(dòng)機(jī)不同,高效區(qū)間、最高效率有所不同,對(duì)于高效區(qū)域覆蓋不夠出色的發(fā)動(dòng)機(jī),比如高效區(qū)轉(zhuǎn)速范圍更窄、高效區(qū)扭矩/功率偏低,自然就更加需要用上多擋位混動(dòng)變速器,來彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)的劣勢(shì)。
再比如,對(duì)于HEV和長(zhǎng)期饋電行駛的PHEV,由于能量全部來自燃油,更加需要注重綜合能量利用效率;而對(duì)于主攻PHEV的DHT混動(dòng),由于電能價(jià)格不敏感,只需要保證低油耗即可。這一權(quán)衡可以參考《長(zhǎng)城手撕華為,像一個(gè)想要?dú)⑺涝龀痰拇炭汀?/a>的最后一部分。
本田、比亞迪乃至今天的五菱等更多廠商選擇單擋位DHT,是基于單擋位已經(jīng)能滿足大多數(shù)日常用車需求,低速增程電驅(qū)、高速接入直驅(qū)滿足降低油耗的需要,尤其是結(jié)構(gòu)、策略都相對(duì)簡(jiǎn)單——但也必須承認(rèn),并非至臻至美。
于是,“要不要多幾個(gè)擋”就成了一個(gè)有價(jià)值的考量。
長(zhǎng)城的兩擋結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單緊湊
長(zhǎng)城的選擇是只加一個(gè)擋位,檸檬DHT的兩擋變速器借鑒了手動(dòng)變速器的思路,只是以電控?fù)懿娲媪耸謩?dòng)在兩組不同的齒比間切換。
這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成熟,但更適合少數(shù)擋位、少量換擋動(dòng)作。并且兩個(gè)擋位僅用于切換發(fā)動(dòng)機(jī)速比,即只在直驅(qū)和并聯(lián)模式下起作用;對(duì)于串聯(lián)和純電模式,電動(dòng)機(jī)仍然是固定速比驅(qū)動(dòng)。
腦細(xì)胞刺客の作案現(xiàn)場(chǎng)
比如,吉利的方案是在串并聯(lián)DHT基礎(chǔ)上,增加一個(gè)4AT變速器——但又不只是“外掛”了一個(gè)4AT。
(注:下圖中的離合器實(shí)際上是兩個(gè)同軸的離合器,吉利通過空心軸實(shí)現(xiàn),彼此閉合互不影響;但以同軸方式表現(xiàn)容易被誤讀為“二選一”的雙向離合,故圖示中錯(cuò)位擺放,實(shí)際中為同軸布置。)
吉利雷神Hi·X DHT Pro大致結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
AT變速器的核心原理是,行星齒輪組中行星齒、太陽(yáng)輪、恒星輪三個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)部件,鎖止or開放某個(gè)旋轉(zhuǎn)部件,另外兩個(gè)部件的轉(zhuǎn)速會(huì)形成固定的轉(zhuǎn)速差,這個(gè)轉(zhuǎn)速差的具體數(shù)值取決于各個(gè)齒輪間的大小比例。
一組行星齒輪,控制其中某個(gè)組件的鎖止/開放,便實(shí)現(xiàn)了兩種速比,這就是2AT。兩組行星齒輪,兩組中各有一個(gè)組件可以鎖止/開放,便實(shí)現(xiàn)了2×2共四個(gè)速比,即(我們其實(shí)非常熟悉的)4AT。
大概是速比導(dǎo)致的取舍,吉利選擇了其中三個(gè)擋位使用。正是有了三個(gè)直驅(qū)速比,直驅(qū)可以適應(yīng)的車速區(qū)間被大幅拉寬,雷神Hi·X DHT Pro可以實(shí)現(xiàn)低至20km/h并聯(lián),并且對(duì)于HEV和饋電PHEV能更好的降低能耗、提高性能。
純電/增程模式,借助左側(cè)行星齒部分鎖定與否,實(shí)現(xiàn)兩種速比
在DHT Pro結(jié)構(gòu)中,當(dāng)兩個(gè)離合器均斷開,發(fā)動(dòng)機(jī)和P1電機(jī)(左M)與車輪一端解耦,P3電機(jī)(右M)經(jīng)過行星齒輪的彎彎繞反正最終直接驅(qū)動(dòng)車輪,即串并聯(lián)DHT的串聯(lián)增程模式。又因?yàn)镻3電機(jī)的輸出路徑會(huì)受左側(cè)行星齒影響,這套3AT對(duì)于純電行駛也有2~3種速比(實(shí)際是2擋)。
直驅(qū)/并聯(lián)的可選路徑,之一例
再來看奇瑞鯤鵬DHT,乍一看它遠(yuǎn)沒有吉利那么復(fù)雜——主要怪行星齒輪組這個(gè)燒腦神器,其實(shí)并沒有視覺上那么復(fù)雜。但正如奇瑞喊出的“9模11速”,因?yàn)橛兄煌恢玫娜齻€(gè)離合器,鯤鵬DHT實(shí)際上遠(yuǎn)比看起來復(fù)雜。
(注:圖中雙離合實(shí)際上是共軸雙離合器,為了簡(jiǎn)化視覺,將雙離合中控制單根平行軸的離合器獨(dú)立展示,二者并不能同時(shí)處于閉合狀態(tài),動(dòng)力不可能同時(shí)走1/3擋和2擋。)
奇瑞鯤鵬DHT的大致結(jié)構(gòu)示意
和其他串并聯(lián)DHT最大的不同,奇瑞在“P1”電機(jī)(左M)和發(fā)動(dòng)機(jī)之間還塞了一個(gè)離合器——以至于這個(gè)P1電機(jī)此時(shí)得加個(gè)引號(hào)(P1理應(yīng)與內(nèi)燃機(jī)間無(wú)離合)。由于傳統(tǒng)意義上的“P3”電機(jī)(上M),此時(shí)位于擋位與雙離合之間,實(shí)際上更應(yīng)被叫做P2.5電機(jī)。
在不同的離合器開閉組合下,這兩個(gè)電機(jī)的“P”位會(huì)四處亂竄,所以我們還是姑且按習(xí)慣稱為P1和P3。
串聯(lián)增程模式最簡(jiǎn)單,1或3擋可選
當(dāng)左側(cè)這個(gè)離合結(jié)合,而右側(cè)雙離合皆斷開時(shí),整個(gè)系統(tǒng)便處于我們熟悉的串聯(lián)增程模式,P1電機(jī)發(fā)電,右側(cè)P3電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪,1和3兩個(gè)擋位可選——此時(shí)開始出現(xiàn)特殊之處。
串聯(lián)模式P1必須發(fā)電,只能以P3驅(qū)動(dòng)車輪,于是只有1和3擋可選。但在純電模式下,不需要發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電、可改用P1作為驅(qū)動(dòng)電機(jī),P1可以選擇3個(gè)擋位任意一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪。串聯(lián)模式不啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)即成為純電模式,于是在純電模式下有了2+3=5種速比。
純電模式,P1+1或3擋,七種速比之二
還沒完,當(dāng)P1作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)而雙離合接入1、3擋軸時(shí),P1還可以與P3合力驅(qū)動(dòng),又多了兩個(gè)速比。當(dāng)P1驅(qū)動(dòng)而雙離合接入2擋軸時(shí),P3電機(jī)可以選擇通過1或3擋接入,這又多了兩種速比。
即,奇瑞鯤鵬DHT不僅增程模式有兩個(gè)擋位選擇(還比較正常),純電模式理論上可選擇的驅(qū)動(dòng)模式可以多達(dá)七種!不過這只是理論,實(shí)際中這些模式各自的速比不一定沒有重復(fù),很可能有些會(huì)因價(jià)值不足而被舍棄。
如果你已經(jīng)暈了……這還只是個(gè)開始。其他DHT簡(jiǎn)單的并聯(lián)模式,在奇瑞這套系統(tǒng)中,因?yàn)镻1和P3都可以單獨(dú)、也可以合力、甚至還能以串聯(lián)或并聯(lián)(兩電機(jī)之間)合力驅(qū)動(dòng),鯤鵬DHT理論上可以擁有多達(dá)七種并聯(lián)(這里是說油電并聯(lián))工作模式!
鯤鵬DHT,刺客本體
如果說吉利DHT Pro的兩組行星齒輪組,足以讓不了解行星齒輪原理的朋友顱頂開裂,那么奇瑞鯤鵬這乍看人畜無(wú)害、實(shí)際地獄難度的三離合三擋位,對(duì)于任何一個(gè)嘗試解讀的哪怕是專業(yè)人員,都堪稱DHT智商刺客。
所以之前在《只為混得更好,DHT宇宙殺瘋了》中,本胡對(duì)于吉利和奇瑞這兩家的DHT混動(dòng)點(diǎn)到為止,全因二者的多擋位實(shí)現(xiàn)方式,實(shí)在復(fù)雜到一言難盡。
So——千萬(wàn)別誤會(huì)——以上這一堆倒并不是真的試圖讓大家搞清楚,吉利這個(gè)DHT Pro是如何以行星齒輪組控制擋位變化、鯤鵬DHT是如何用三個(gè)離合器創(chuàng)造9模11速的。
而是即便你看完更加糊涂了,至少也該能感受到:這倆都是刺客,但行刺方式還是不太一樣的......
吉利的雷神Hi·X DHT Pro,是在串并聯(lián)結(jié)構(gòu)中融入了AT變速箱來實(shí)現(xiàn)多擋位;但又不只是簡(jiǎn)單的“后掛”一個(gè)4AT,而是借助發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與兩組行星齒輪組各個(gè)部分之間巧妙的連接方式,獲得了串聯(lián)、純電、并聯(lián)、直驅(qū)各種工況都有不止一個(gè)速比。
行星齒輪組改變速比的優(yōu)勢(shì),我們?cè)贏T變速箱已經(jīng)很熟了,變速過程相對(duì)平滑、順暢、不突兀,但相應(yīng)代價(jià)是對(duì)齒輪精度要求高、重量體積成本難控制。吉利斥巨資以微米工廠才實(shí)現(xiàn)了封裝尺寸大大減小,而多種模式多重?fù)跷粚?duì)性能、能耗的助力效果,能更好地適應(yīng)HEV車型需求,這符合吉利自家的混動(dòng)路線。
奇瑞的鯤鵬DHT,是融合了串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的雙離合P2.5混動(dòng);因?yàn)榇⒙?lián)存在而減少為3DCT結(jié)構(gòu),串并聯(lián)方式又讓其與單電機(jī)P2.5有了質(zhì)的不同。9模11速雖然有湊數(shù)之嫌,卻充分體現(xiàn)了三個(gè)離合器、三個(gè)擋位、兩個(gè)不同位置電機(jī)所帶來的,簡(jiǎn)直無(wú)窮盡的模式組合。
雙離合變速器不是什么高難度,自主品牌們?cè)缫咽祜馕吨布a(chǎn)不會(huì)有多大困難和風(fēng)險(xiǎn),成本和維護(hù)相對(duì)可控。挑戰(zhàn)和未知反而在軟件層面,要如何在眾多組合中選擇有價(jià)值的作為實(shí)際工作模式,如何確保系統(tǒng)在正確的時(shí)候切換到最合適的速比。如果能夠駕馭如此復(fù)雜的傳動(dòng)路徑,這會(huì)是經(jīng)典的事半功倍之作。
吉利和奇瑞,不僅誰(shuí)也沒抄誰(shuí),甚至兩家都是迄今為止最為復(fù)雜、巧妙、驚人的混動(dòng)構(gòu)思。且不論今后能否轉(zhuǎn)化為實(shí)際銷量、市場(chǎng)口碑、產(chǎn)品地位等等,那是后話,單說這些得把六個(gè)核桃當(dāng)白開水喝才能看明白的鬼神點(diǎn)子,首先就值得每個(gè)消費(fèi)者的肯定。
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