我在之前的專欄當中介紹過，應(yīng)用了快二十年的豐田THS的結(jié)構(gòu)和性能特點，本期來為大家解讀日系混合動力的后起之秀“本田i-MMD混合動力系統(tǒng)”。

其實要說本田的混動是后起之秀，并不確切。因為本田早在i-MMD之前就已經(jīng)開始大規(guī)模量產(chǎn)混動技術(shù)，只是那些車型很少銷售到中國市場來。豐田的混動之所以比本田更為知名，是因為當年一汽豐田曾經(jīng)引進過第一代普銳斯進行國產(chǎn)，后來廣汽豐田引進過混動版的凱美瑞，所以用戶更加容易接觸到豐田的混動產(chǎn)品。

本田在i-MMD之前的混動技術(shù)，幾乎是跟豐田同步發(fā)展的，只是采用的技術(shù)路線完全不同。之前的專欄我介紹過，豐田的THS采用的是行星齒輪分流方式，實現(xiàn)把發(fā)動機和發(fā)電機的動力整合到一起。而本田在早期，采用是現(xiàn)在歐洲車廠普遍使用的P2電機模式。我在之前介紹比亞迪DM混動架構(gòu)的時候介紹過關(guān)于電機的布置位置。所謂P2電機，指的是在變速箱前端布置了一臺電機，數(shù)字2代表電機位置。這種電機的布置方式既適合前置前驅(qū)的小型車平臺，又適合前置后驅(qū)、前置四驅(qū)的中大型車平臺。當年的奧迪Q7混動版，以及奧迪在2012年之后推出的一系列e-tron混動車型都是采用的這種混動方式，其技術(shù)根源實際上是來自本田。

▲本田早期采用單個P2電機布置的IMA混動系統(tǒng)，目前多用于小型車。

早期的本田混動，采用P2電機的布局使得其布置靈活性非常高。這意味著，無論是日系主打的前置前驅(qū)小車平臺還是歐洲車企的豪華車平臺都能很容易采用這套系統(tǒng)。除了需要在變速箱前端布置一個電機之外，再增加一套電池包和電控系統(tǒng)就輕松實現(xiàn)了混動車型的升級。對原有燃油車平臺的動力系統(tǒng)布局要進行太大調(diào)整。

由于電機布置在發(fā)動機之后、變速箱前端，所以電機與發(fā)動機變速箱同軸，并且采用了同軸轉(zhuǎn)矩耦合的方式。加速時，電機可以與發(fā)動機的扭矩疊加使用，而且只需斷開發(fā)動機的連接，就能實現(xiàn)純電行駛，并且電機的動力可以通過變速箱的換擋實現(xiàn)多級調(diào)速，更大程度的發(fā)揮電機效能。所以在那個時代，本田與豐田走了完全兩個不同的技術(shù)路線。本田這種簡單粗暴的轉(zhuǎn)矩耦合模式受到各大歐洲車企的歡迎，這種技術(shù)路線的普及面比豐田復(fù)雜的THS要廣泛得多。

但是時至今日，由于P2電機性能的局限性，本田僅把這種第一代技術(shù)應(yīng)用在小型車上，到了A級以上的車型就開始全面使用第二代技術(shù)，也就是今天要為大家介紹的i-MMD技術(shù)。與第一代技術(shù)相比，i-MMD混動最大的區(qū)別就是淘汰了傳統(tǒng)的變速箱。設(shè)計思路與豐田的THS相似，通過電機與發(fā)動機的協(xié)同工作實現(xiàn)所謂的e-CVT無級變速模式。

      如上圖，i-MMD由一個發(fā)電機、一個電動機以及一個多片離合器組成。發(fā)電機與電動機同軸安裝，通過空心軸將動力分別與發(fā)動機或輸出軸耦合。

發(fā)電機與發(fā)動機剛性耦合，無法分離。電動機與輸出軸剛性耦合無法分離，但是電動機與發(fā)動機之間通過一個多片離合器控制通斷。從上圖可以看出，本田的i-MMD系統(tǒng)無論是發(fā)動機與發(fā)電機之間，還是電動機與發(fā)動機，輸出軸之間都為轉(zhuǎn)矩耦合方式。這與豐田的轉(zhuǎn)速耦合截然不同。轉(zhuǎn)矩耦合要求兩組動力或多組動力必須同步運轉(zhuǎn)，也就是說轉(zhuǎn)速必須成一定比例關(guān)系。

本田i-MMD的電動機與輸出軸完全同步運轉(zhuǎn)，剛性連接，這一點與豐田的THS類似，但電動機與發(fā)動機之間僅由一個離合器控制通斷。這就意味著，如果電動機與發(fā)動機需要混聯(lián)輸出時，離合器接通，那么電動機和發(fā)動機之間必須保持一定的轉(zhuǎn)速比例關(guān)系，通過這種轉(zhuǎn)矩耦合方式將兩者的扭矩疊加用于加速。

▲采用雙電機（電動機+發(fā)電機）架構(gòu)的i-MMD混動系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多種模式混聯(lián)驅(qū)動。

發(fā)電機與發(fā)動機之間也為轉(zhuǎn)矩耦合的方式剛性連接，所以只要發(fā)動機運轉(zhuǎn)，發(fā)電機就必須跟著一起旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)速與發(fā)動機成固定比例。這樣設(shè)計的好處，是可以實現(xiàn)發(fā)動機與電動機的混聯(lián)模式，也可以實現(xiàn)只靠電動機純電驅(qū)動的模式，也可以實現(xiàn)完全使用燃油發(fā)動機驅(qū)動模式。

當采用純電模式時，只需斷開離合器，發(fā)動機的動力就無法傳遞給車輪。但此時發(fā)動機既可以熄火，讓電動機完全使用電池儲存的電能，也可以繼續(xù)運轉(zhuǎn)，帶動發(fā)動機為電動機提供電力或者為電池充電。所以，既能實現(xiàn)僅依靠電池供電的純電驅(qū)動，也可以實現(xiàn)增程（串聯(lián)）模式驅(qū)動。

當離合器結(jié)合之后，發(fā)動機和電動機以及發(fā)電機三者都剛性耦合（轉(zhuǎn)矩耦合）在一起，此時發(fā)電機可以在PCU的控制下轉(zhuǎn)換成電動機參與混聯(lián)驅(qū)動。也就是說可以實現(xiàn)兩臺電機與一臺發(fā)動機的動力疊加，實現(xiàn)最強的加速性能。而當SOC值過低時，又可實現(xiàn)僅僅發(fā)動機與電動機的混聯(lián)驅(qū)動，發(fā)電機繼續(xù)為系統(tǒng)提供電力。

▲本田i-MMD在不同工況下的多種混動策略

所以，本田通過簡單粗暴的轉(zhuǎn)矩耦合策略，讓這套i-MMD系統(tǒng)實現(xiàn)了比豐田THS更多種的驅(qū)動模式。并且，由于離合器可以斷開與發(fā)動機和發(fā)電機的連接，在純電驅(qū)動模式下，不會像豐田THS那樣，速度過快會導(dǎo)致發(fā)電機超速運轉(zhuǎn)。如果說，豐田的THS的設(shè)計初衷是考慮如何讓一臺燃油車更省油，那么，本田的i-MMD系統(tǒng)，在設(shè)計理念上則是顛覆性的，我們可以把它首先理解為一款電動車，既可以純電行駛也可以增程混動的電動車，然后加入燃油發(fā)動機是為了在高速工況下降低電耗，發(fā)揮燃油發(fā)動機高速效率更高的特性。我在之前的專欄介紹過，豐田THS要想升級成符合國家要求的插電混動車，必須在電動機的位置增加一套單向離合器，否則無法實現(xiàn)超過60公里的純電行駛時速。而本田的這套系統(tǒng)，幾乎不需要任何結(jié)構(gòu)性的改動，就可以輕松實現(xiàn)純電動車或插電混動車的升級。