NO.178新能源汽車混新能源汽車混統(tǒng)原理解析電動邦串聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)顧名思義就是發(fā)動機、發(fā)電機和驅(qū)動電機三大部件串在一條動力傳輸路徑上。串聯(lián)式基本的工作原理：發(fā)動機帶動發(fā)電機（通常為P1電機）發(fā)電，其電能通過控制器（或稱逆變器直接輸送到電機，由電機產(chǎn)生驅(qū)動力矩，驅(qū)動汽車。故此，串聯(lián)式最大的特點就是發(fā)動機在任何情況下都不參與驅(qū)動汽車的工作，電機的功率一般要大于發(fā)動機的功率。串聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)示意圖第二代日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)示意圖此外，電池在整套系統(tǒng)中起到的是平衡發(fā)電機、輸出功率和電機輸入功率的作用。以日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)為例：（如汽車減速滑行、低速行駛或短時停車等工況），控制器控制發(fā)電機向電池充電；當發(fā)電機的輸出功率低于電機所需的功率時（速、高速行駛、爬坡等工況），電池則向電機提供額外的電能。由串聯(lián)式的工作原理，我們不難發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)存在著不少優(yōu)點：可降低油耗；純電行駛十分環(huán)保。不過串聯(lián)式也存在一些缺點，比如必須配備一臺功率較大的電機，相比結(jié)構(gòu)或技術(shù)上的缺點，使得串聯(lián)式備受質(zhì)疑原因，卻是一個哲學(xué)范疇的終極問題：用油發(fā)電，再用電驅(qū)動汽車，那么為什么不直接用油呢？并聯(lián)式所謂并聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)（后簡稱并聯(lián)式）就好像并聯(lián)電路中，并列排布的兩顆小燈泡，是將燃油的動力系統(tǒng)與電驅(qū)的動力系統(tǒng)整合在一起，使得汽車可由發(fā)動機和電機共同驅(qū)動或各自單獨驅(qū)動。并聯(lián)式的優(yōu)點在于：電機和發(fā)動機可共同驅(qū)動汽車，理論上可以實現(xiàn)1+1=2理想狀態(tài)下，一臺75kW的電機配一臺118kW的發(fā)動機，那就是193kW的動力總成；在純電模式下，同樣有電動汽車安靜、使用成本低的優(yōu)點。而在混合動力模式下，有非常好的起步扭矩，加速性能出色；早期并聯(lián)式的車型，只是在變速器前或后增加了一臺電機（通常使用P2電機），奧迪A1e-tron（2010）并聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)示意圖（P2電機架構(gòu)為例）并聯(lián)式混動缺點：

奔馳S500PHEV油耗相對難控制：并聯(lián)式在混合動力模式下，發(fā)動機不能保證一直在最佳轉(zhuǎn)速下工作，油耗比較高。只有在堵車時因為可以自帶發(fā)動機啟停功能，油耗才會低；持續(xù)加速時，電池的能量會很快耗盡，從而轉(zhuǎn)為發(fā)動機直驅(qū)的模式，此時油耗問題就很難解決?；炻?lián)式簡單的來說混聯(lián)式（串并聯(lián)）混合動力結(jié)構(gòu)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合與互補。目前大部分混動汽車其實都會選擇混聯(lián)式，其結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)控制策略是：在汽車低速行駛時，以串聯(lián)方式工作，利用電機純電驅(qū)動；者混合驅(qū)動。從目前的混動汽車銷量上來看混聯(lián)式的車型偏多，但更多地是由于一些大家熟知的非技術(shù)客觀原因，串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)都有其應(yīng)用的場景和政策背景，技術(shù)沒有最好，只有最適合。增程概念

混聯(lián)式（串并聯(lián)）混合動力結(jié)構(gòu)示意圖近年來，隨著理想品牌走到臺前，帶有增程字眼的車型日漸回暖，增程器系統(tǒng)的定義示意圖而增程式汽車的概念也開始模糊。其實這并不是什么新鮮的概念，包括日產(chǎn)、寶馬、通用、理想等主機廠都用（或曾用）增程為自己的產(chǎn)品打過標簽。增程器系統(tǒng)的定義示意圖增程式混合動力結(jié)構(gòu)串聯(lián)式的基本結(jié)構(gòu)：將發(fā)動機、發(fā)電機和（驅(qū)動）電機（后統(tǒng)稱為增程式混合動力結(jié)構(gòu)電機）三大部件串在一條動力傳輸路徑上。而我們將由發(fā)動機和發(fā)電機所組成的輔助發(fā)電單元（AuxiliaryPowerUnit，APU）稱為增程器系統(tǒng)（Ranger-Extender，RE后簡稱增程器）。而其最大的作用便是為純電行駛，提供更多的電能。保時捷Lohner-Porsche保時捷Lohner-Porsche原型車將2臺DeDionBouton水冷汽油發(fā)動機（每臺動力約為3.5hp約2.6kW）裝在車身中間，用于驅(qū)動兩臺發(fā)電機，每臺發(fā)電機能在90V電壓下輸出20A的電流（每臺動力約為2.5hp約1.84kW），發(fā)電機輸出的電能直接驅(qū)動輪轂電機（又稱輪邊驅(qū)動電機），而剩余的電能則流入車廂下方的鉛酸電池儲存起來。保時捷Lohner-Porsche作為混動汽車的鼻祖，其發(fā)動機+發(fā)電機的組合，恰好符合了增程器的定義。增程器為電池充電，電池驅(qū)動輪轂電機（P4電機），堪稱最純粹的串聯(lián)式。保時捷Lohner-Porsche原型車設(shè)計圖紙示意圖寶馬i3增程版（2014）混動系統(tǒng)示意圖基于純電版寶馬i3改造的串聯(lián)式車型——寶馬i3增程版結(jié)構(gòu)：串在一條動力傳輸線上的發(fā)動機、發(fā)電機、電池和電機。但第一代的寶馬i3增程版在發(fā)布之后并沒有帶給用戶特別好的體驗，原因如下：1）車身小組件多：寶馬i3純電版的骨架就不大，還要在后備箱中塞入一套增程器，結(jié)果只有兩個字——妥協(xié)。于是，0.6L的兩缸發(fā)動機應(yīng)運而生；效果不佳：為了讓汽車不至于虧電，兩缸發(fā)動機必須長時間工作，使得發(fā)動機完全淪落成了充電寶；求，其油箱被壓制在了7L以下。總之，第一代的寶馬i3增程版算得上是銷量的噩夢，用戶的夢魘，盡管此后進行了幾番優(yōu)化，據(jù)說體驗感有所提升，但也只能說是一場不太成功的市場嘗試。不能直驅(qū)電機的純粹系統(tǒng)日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)第二代日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)示意圖日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)并不是什么新技術(shù)，早在2007年的日產(chǎn)騏達上就搭載了第一代的日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)。然而到了2021年首批搭載第二代系統(tǒng)的車型（日產(chǎn)軒逸e-POWER）才進入國內(nèi)。日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)的工作原理與串聯(lián)式的寶馬i3增程版有著許多相似之處，但有一個不同之處，這便是：在電量較低時或急加速時，增程器除了為電池充電，還能為電機直接供電。日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)的工況示意圖此外，第二代日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)相比寶馬i3增程版還做了一些改進：積較前一代減少40%，重量減輕33%，解決了小車身塞增程器的空間痛點；發(fā)動機介入時間縮短10%，減少發(fā)動機帶來的NVH問題；更大，功率更強的發(fā)動機，比如1.2L的三缸自然吸氣發(fā)動機。如何定義日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)？從主機廠對外的宣傳資料來看，其觀點為：日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)更趨近純電汽車。理想ONE的混動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖目前國內(nèi)的以理想為代表的增程車型，其主體的結(jié)構(gòu)和組件仍然保持著串聯(lián)式車型的基本特征：增程器、電池和電機，所以，我們也可以將其動力總成分成兩個模塊。增程器模塊：由油箱、發(fā)動機和發(fā)電機組成，不參與驅(qū)動車輪，純電驅(qū)動模塊：由前驅(qū)電機（P2電機）和后驅(qū)電機（即P4電機）組成，用于驅(qū)動汽車。理想車型的特點于：2021款理想ONE為例，其電池容量為40.5kWh，這與日產(chǎn)e-POWER混動系統(tǒng)的電池相比，簡直是汪洋大海了，用電堆出了更長的純電續(xù)航里程；電機數(shù)量多：電池多就是真的就能任性，光一個前驅(qū)的電機必2.3噸車身的實力，故此，后驅(qū)的P4電機必須配上，在實現(xiàn)四驅(qū)的同時，還能提升整車的動力性能，可謂一箭雙雕。理想ONE的混動系統(tǒng)示意圖隨著理想ONE將格局打開后，不少主機廠也看上了這片藍海，比如嵐圖FREE此外，更是有互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)進入了這個的領(lǐng)域，比如搭載華為DriveOne電驅(qū)系統(tǒng)的賽力斯華為智選SF5，其特點是將增程器進行更為寬泛的系統(tǒng)整合，并將該系統(tǒng)命名為駝峰智能增程系統(tǒng)。以上車型都有著一些的特征：它們都有將發(fā)動機、發(fā)電機和驅(qū)動電機三大部件串在一條動力傳輸路徑上的串聯(lián)結(jié)構(gòu)（部分不限于串聯(lián)）。嵐圖FREE增程版的增程式混動系統(tǒng)示意圖賽力斯華為智選SF5的駝峰智能增程系統(tǒng)示意圖增程式電動汽車rangextendedelectricvehicle；REEV根據(jù)國標（GB/T19596-2017《電動汽車術(shù)語》）的定義：增程式電動汽車（RangeExtendedElectricVehicle）是一種在純電動模式下可以達到其所有的動力性能，而當車載可充電儲能系統(tǒng)無法滿足續(xù)航里程要求時，打開車載輔助供電裝置為動力系統(tǒng)提供電能，以延長續(xù)航里程的電動汽車，且該車載輔助供電裝置與驅(qū)動系統(tǒng)沒有傳動軸（帶）等傳動連接。該定義最早是由美國通用汽車公司等人提出，而其圍繞著增程式電動汽車推出過最有名的車型便是通用雪佛蘭、通用邁銳寶混動系統(tǒng)。通用Voltec混動系統(tǒng)（第二代）包括一臺發(fā)動機、集成了整車控制器與電機控制器為一體的電控模塊、鋰電池組、充電接口和一臺混動變速器等。其中T型鋰電池組被布置在后排座椅下及車身中部。通用Voltec混動系統(tǒng)（第二代）示意圖/8)AAP1@t/t!$“?@C2

通用Voltec混動系統(tǒng)中變速器的結(jié)構(gòu)示意圖

??@@f??B1@I??!$O@COgi?/tBP36￥t@I?@ó0B@I?@ó0BCO@ó@C1通用Voltec混動系統(tǒng)（第二代）中變速器的結(jié)構(gòu)連接示意圖通用Voltec混動系統(tǒng)的電控模塊上深度集成了整車控制器（HCU）和電機控制器（MCU），可同時控制電機、電子油泵、離合器和整車，其控制程度與特斯拉ModelS同級。而該混動系統(tǒng)的核心在于此前提到的內(nèi)置了兩個電機和兩排行星齒輪組組成的混動變速器。其結(jié)構(gòu)連接原理：行星齒輪組1的外齒圈通過單向離合器C0連接發(fā)動機，太陽齒輪連接電機A（MotorA），而行星齒輪所連接的行星齒輪盤可輸出動力直到車輪；行星齒輪組2的外齒圈通過離合器C1控制，太陽齒輪連接電機B（MotorB），行星齒輪所連接的行星齒輪盤可輸出動力直到車輪；行星齒輪組1的太陽齒輪通過離合器C2連接行星齒輪組2的外齒圈；電機A（MotorA）功率較小，主要用于發(fā)電。而電機B（MotorB）功率較大，主要用于驅(qū)動車輛起步；主減速器沒有采用一般行業(yè)內(nèi)常用的大/小齒輪副，而是也采用了一套行星齒輪組，除了處于整體設(shè)計的考慮，同樣也彰顯了通用Voltec混動系統(tǒng)勢必將復(fù)雜進行到底的決心。得益于兩排行星齒輪組+雙電機的復(fù)雜構(gòu)造，通用Voltec混動系統(tǒng)可實現(xiàn)單電機驅(qū)動、雙電機驅(qū)動、低增程、固定速比增程、高增程等多種工作模式。不得不說，通用Voltec混動系統(tǒng)中兩排行星齒輪組+雙電機的變速器是最復(fù)雜的混動變速器，主要應(yīng)用于通用君越30H、邁銳寶XL等車型上。那世界上還有比它更復(fù)雜的混動變速器嗎？你別說，還真有，至少通用汽車還有一套用在凱迪拉克混動車型上的三排行星齒輪組+雙電機的變速器。不過按照其實現(xiàn)的油耗效果來看，基本與同期搭載本田i-MMD混動系統(tǒng)部分車型相當，略優(yōu)于同期搭載豐田THS混動系統(tǒng)的部分車型。比如通用邁銳寶混動油耗為百公里4.3L、別克君越混動為百公里4.7L，本田雅閣HEV為百公里4.4L，豐田凱美瑞HEV為百公里5.3L。增程式電動汽車絕非純電動汽車作為提出增程式電動汽車的通用汽車，我們卻在他們推出的電動汽車上看到了許多有意思的邏輯，比如：工作模式驅(qū)動邏輯動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式單電機驅(qū)動模式單電機驅(qū)動純電雙電機驅(qū)動模式雙電機并聯(lián)驅(qū)動純電低增程模式發(fā)動機-＞發(fā)電機-＞電機串聯(lián)式結(jié)構(gòu)固定速比增程模式發(fā)動機-＞電機發(fā)動機并聯(lián)式結(jié)構(gòu)高增程模式發(fā)動機發(fā)動機-＞發(fā)電機-＞電機發(fā)動機-＞電機混聯(lián)（串并聯(lián)）式結(jié)構(gòu)能量回收模式單電機充電純電大量工況為純電驅(qū)動：這與之前我們看到串聯(lián)式車型非常相似，特別是低增程模式，通用用最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)完成了最簡單的串聯(lián)；發(fā)動機啟動后，更像是一輛燃油車：在類似高增程模式下，發(fā)動機主掌了大權(quán)，為整個系統(tǒng)提供主要動力，此外，以2016年二代通用混動系統(tǒng)為所搭載的發(fā)動機為例，其最大功率為75kW，大扭矩為140N·m，顯然已經(jīng)有著主掌大權(quán)的能力。不過，無論通用Voltec混動系統(tǒng)的工程師如何想讓發(fā)動機發(fā)揮更多的作用，都無法阻攔發(fā)動機成為增程器系統(tǒng)的一部分。首先，國標的定義已經(jīng)非常明確，所以，我覺得大家并不用糾結(jié)概念問題，而是關(guān)注增程式電動汽車的意義——在電池技術(shù)無法完全滿足續(xù)駛里程需求等關(guān)鍵問題的背景下，增程式電動汽車以其成本不高、節(jié)能且最易推廣的優(yōu)勢，成為我國向純電動汽車過渡期間的最佳混動車型。串聯(lián)式架構(gòu)串聯(lián)式架構(gòu)兩者的經(jīng)典結(jié)構(gòu)有著很大的差異，根本不是同一條分類樹。其次，國標對串聯(lián)式混合動力汽車（SeriesHybridElectricVehicle）有著明確的定義：車輛的驅(qū)動力只來源于電機的混合動力電動汽車。所以，無論從結(jié)構(gòu)還是工作原理來看，增程式電動汽車絕對不是串聯(lián)式混動汽車的下屬分類，并且他們沒有包含或被包含關(guān)系。就是混動汽車，不是純電動汽車。增程式電動汽車離政策定義的純電動汽車概念會越走越遠，比如理想等車型已經(jīng)在大部分城市無法作為純電動汽車進行上牌，也不能享受相關(guān)的政策福利，而是回歸到新能源混動汽車的行列。嵐圖CEO盧放在2020年底說，增程式是未來5-10年最好的過渡方案。異常復(fù)雜的功率分流談到通用Voltec混動系統(tǒng)（第二代）的基本工作原理，其中有一種叫高增程模式，在該模式下，發(fā)動機發(fā)出功率的流向十分的復(fù)雜：機械功率：發(fā)動機的功率通過行星齒輪組1的行星齒輪盤，傳動到達輸出軸（上圖①流向）；發(fā)動機的功率通過行星齒輪組1的太陽齒輪到達行星齒輪組2的外齒圈再通過行星齒輪組2的行星齒輪盤匯總到輸出軸（上圖②流向）；通用Voltec混動系統(tǒng)（第二代）中變速器高增程模式功率流分析電功率：發(fā)動機的功率通過電機A發(fā)出的電能輸送給電池或電機B，得到電能的電機B產(chǎn)生的驅(qū)動力矩，通過行星齒輪組2的行星齒輪盤傳送給輸出軸（上圖③流向）；當然，發(fā)動機的功率還可以通過行星齒輪組1的太陽齒輪到達行星齒輪組2的外齒圈對電機B進行功率調(diào)節(jié)。這種將發(fā)動機產(chǎn)生的功率進行分流的混動結(jié)構(gòu)又被稱為功率分流（PowerSplit，簡稱PS），同時也是最常見的一種混聯(lián)式。而豐田THS混動系統(tǒng)中的E-CVT以及通用Voltec混動系統(tǒng)（第二代）中的混動變速器屬于功率分流，只是它們之間又存在一定的區(qū)別。輸入式功率分流：豐田THS混動系統(tǒng)豐田E-CVT變速器（第一代）結(jié)構(gòu)示意圖輸出式功率分流：通用Voltec混動系統(tǒng)（第一代）通過一排行星齒輪組所實現(xiàn)的混動效果確實做到了花小錢辦大事，所以豐田便為以上提到的這種功率分流的技術(shù)申請了專利。故此，通用汽車為了繞過豐田的專利，同樣研發(fā)出了一套基于單排行星齒輪組的混動變速器，該變速器內(nèi)部代號為4ET50，也就是第一代通用Voltec混動系統(tǒng)（powertrain混動系統(tǒng)）。通用4ET50混動變速器（2010）示意圖與豐田的E-CVT變速器相似，同樣單排行星齒輪組、兩個電機，不過在連接上有了一些不同，首先發(fā)動機與P1電機直接相連，輸出軸接在了行星齒輪盤，P3電機與太陽齒輪連接。其特點是：①發(fā)動機與P1電機剛性連接，且作為增程器與行星齒輪組的一根軸剛性連接；②行星齒輪組的第二根軸連接著P3電機；③行星齒輪組的第三根軸作為輸出軸。輸入式與輸出式功率分流的區(qū)別通過對比圖大家就會發(fā)現(xiàn)，兩種功率分流雖然在基本結(jié)構(gòu)和基本組件非常相似，但最大的區(qū)別就是發(fā)動機以及電機連接行星齒輪組的而輸出式的邏輯則是將分散在變速器內(nèi)部的功率最后進行合流。不過相比輸入式，輸出式分流邏輯上有著一種比較尷尬的情況，那便是在汽車低速行駛時，由于發(fā)動機與P1電機剛性連接，所以此時P1電機在某種意義上正在驅(qū)動汽車，而P3電機被帶著轉(zhuǎn)動產(chǎn)生電功率方向回到了P1電機所在的輸入軸，于是問題就發(fā)生了，這股電功率所要轉(zhuǎn)換的機械功率與原本P1電機產(chǎn)生的機械功率并不同向，也就是說由P3電機產(chǎn)生的電功率是一股無功功率。簡單來說就是P1電機與P3電機叫上勁兒了。當然啦，這種尷尬的情況是可以通過加入離合器來解決的，不過我們這里不展開，因為通用的混動工程師決定用兩排行星齒輪組徹底地完善他們對功率分流的偉大理想，這也就是之前我們提到的第二代通用Voltec混動系統(tǒng)，內(nèi)部代號5ET50的混動變速器。復(fù)合式功率分流：通用Voltec混動系統(tǒng)（第二代）內(nèi)部代號5ET50的混動變速器簡化示意圖當我們省去單向離合器和C1離合器后，來分析一下通用這款混動變速器的分流原理，我們把關(guān)注點放在兩組行星齒輪組上。在行星齒輪組1的行星齒輪盤上進行分流，而在行星齒輪組2的行星齒輪盤上進行合流，即前段輸入式后段輸出式，著實是復(fù)雜。而這種復(fù)雜的功率分流又被稱為復(fù)合式功率分流。至于為什么要用那么復(fù)雜的混動變速器，那展開就是一本書了，這里先給到一個結(jié)論：復(fù)合式功率分流可使得電機有很長的一段低功率流區(qū)域，在這個區(qū)域行駛時，車輛的效率（即燃油經(jīng)濟性）很高，而這段區(qū)域是單一的功率分流無法達到的。三類功率分流的說明示意圖有時你不得不承認，豐田真把功率分流變速器（PowerSplitDevice，簡稱PSD）玩出了實際效果，不過山外有山，人外人，通用汽車的混動變速器，其復(fù)雜程度并非幾千字可以概述，但往往復(fù)雜不代表好用，越是復(fù)雜，對于電控邏輯的要求越高，同時也帶來了維修成本的提升?；旌蟿恿Ｓ米兯倨鳎―HT）的興起本田i-MMD混聯(lián)—定軸式混合動力系統(tǒng)（平行軸式混合動力系統(tǒng)）。本田i-MMD混動系統(tǒng)本田i-MMD混動系統(tǒng)5種工作模式：純電模式：工作原理很簡單，電池給P3電機供電，P3驅(qū)動車輛行駛，發(fā)動機、P1電機不工作，離合器處于斷開狀態(tài)；使得發(fā)動機可以單獨驅(qū)動汽車行駛。這種情況很少，因為缺少了傳統(tǒng)的變速器，發(fā)動機很難達到高效區(qū)間；混動串聯(lián)模式：發(fā)動機與P1電機等部件組成增程器系統(tǒng)，為P3電機供電，從而驅(qū)動汽車；混動并聯(lián)模式：此時P3同驅(qū)動汽車；動能回收模式：在滑行或制動時，車輪帶動P3電機為電池充電。串聯(lián)模式下，功率傳輸流程距離長這套混動系統(tǒng)與使用行星齒輪組的功率分流變速器最大的結(jié)構(gòu)區(qū)別便是：無法在串聯(lián)、并聯(lián)兩個模式之間做無縫轉(zhuǎn)換，而兩種模式的切換完全取決于離合器的開合。傳遞，沒有中間檔。這種非黑即白的選擇模式也帶來一個技術(shù)難點——如何克服串聯(lián)模式下，傳動效率較低的問題。由于在串聯(lián)模式下由于發(fā)動機輸出的功率必須通過兩臺電機傳輸，也就是要進行機械功率轉(zhuǎn)電功率再轉(zhuǎn)機械功率的多次能量形式的轉(zhuǎn)換，無法避免的有能量損失。比如整套本田i-MMD混動系統(tǒng)傳輸效率在大部分情況下都能達到95%，但在串聯(lián)模式下，雖然此時的發(fā)動機在最佳工況高效率進行運作，但整體傳輸效率卻還要降低5%，即在90%左右，這個效率只能說是中規(guī)中矩，與CVT變速器（無級變速器）處于同一水平。本田i-MMD混動系統(tǒng)部件/工況對照表工況車輛狀態(tài)發(fā)動機狀態(tài)P3電機狀態(tài)P1電機狀態(tài)電池狀態(tài)原地待機靜止停止停止停止備用原地熱車靜止運行停止停止備用原地充電靜止運行停止發(fā)電充電純電形式行駛停止運行停止放電制動充電行駛停止發(fā)電停止充電混合驅(qū)動無充放行駛運行運行發(fā)電備用充電行駛運行運行發(fā)電充電放電行駛運行運行發(fā)電放電發(fā)動機直驅(qū)無充放行駛運行運行停止備用充電行駛運行發(fā)電停止充電放電行駛運行運行停止放電故此，在車速超過70公里/時的高速巡航工況時，本田i-MMD混動系統(tǒng)則會選擇切換至并聯(lián)模式，發(fā)動機與電機共同驅(qū)動汽車，整套系統(tǒng)的傳輸效率恢復(fù)到最佳狀態(tài)。既然并聯(lián)模式的效率更高，那本田i-MMD混動系統(tǒng)為什么不增加并聯(lián)模式的范圍呢？原因：1）阿特金森發(fā)動機的限制：考慮到阿特金森發(fā)動機的熱效率和燃燒穩(wěn)定性，故此，轉(zhuǎn)速一般只能保持在1200~3000轉(zhuǎn)/分鐘。另外，阿特金森循環(huán)在高扭矩的效率不如奧托循環(huán)，所以，一般只能用于低、中扭矩區(qū)域。2）擋位限制：目前本田i-MMD混動系統(tǒng)只給并聯(lián)模式配備了一個擋位（傳動比為0.803），相當于傳統(tǒng)變速器里的6擋，所以，系統(tǒng)將并聯(lián)模式的介入時機定在70公里/時。然而考慮到發(fā)動機的經(jīng)濟性，本田i-MMD混動系統(tǒng)仍然將阿特金森循環(huán)用于多數(shù)的工況。而目前國內(nèi)的車企在提升混動專用發(fā)動機熱效率的同時，開始在自己的DHT（DedicatedHybrid即混合動力專用變速器）個系統(tǒng)更快速地進入并聯(lián)模式的經(jīng)濟工況。長城檸檬DHT示意圖DHT：所有將雙電機融入變速器的混動變速器總稱。而搭載DHT的混動系統(tǒng)我們稱其為DHT混動系統(tǒng)，目前主流的DHT混動系統(tǒng)都具備以下特點：發(fā)動機，峰值熱效率和高效區(qū)范圍遠比燃油平臺發(fā)動機更出色；更高效的電機：通常采用兩個扁線+油冷+高速配置的電機，擁動力集成化耦合；長城檸檬DHT混動系統(tǒng)組成部件示意圖長城檸檬DHT結(jié)構(gòu)示意圖DHT增加擋位的問題上，以長城檸檬DHT為例，通過上圖我們可以看到，其DHT擁有2個擋位。切換到混聯(lián)模式：動力要求一般，此時，可以是P1電機介入調(diào)整發(fā)動機的扭矩或轉(zhuǎn)速。亦或是發(fā)動機帶動P1電機為P3多余的功率傳輸?shù)捷敵鲚S。DHT力總成的綜合效率最大化。雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)包含兩款DHT和兩款混動發(fā)動機吉利汽車也在2022年發(fā)布了新一代的混動平臺雷神動力平臺，而下屬模塊中包含一套混動動力總成——雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)，其中的DHTPro通過獨特的雙排行星齒輪組實現(xiàn)了3擋布局。雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)中的DHTPro示意圖吉利汽車官方資料顯示，DHTPro在20公里/時的速度下便可進入并聯(lián)模式。且在1擋的大速比加持下，實現(xiàn)彈射起步，讓起步加速的能力提升50%。此外，DHTPro將電機、變速器和控制器等多個部件進行高度集成，能夠承受的最大輸出扭矩達到了4920N·m。同步器換檔結(jié)構(gòu)（長城檸檬DHT100）示意圖雖然雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)與長城檸檬DHT混動系統(tǒng)同屬于多擋位傳輸?shù)腄HT，但的確存在著一些區(qū)別：長城檸檬DHT混動系統(tǒng)屬于同步器換檔結(jié)構(gòu)，而雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)屬于行星齒輪組換擋結(jié)構(gòu)。簡單來說，增加DHT的擋位都是為了延長發(fā)動機在最高效率區(qū)間的使用工況，從而減少傳輸損耗較大的工況，達到提升整套動力總成綜合效率的目標。光從技術(shù)的角度來看，目前國內(nèi)的DHT混動系統(tǒng)已有崛起的趨勢。當然，我們還要通過最終裝車后的實際表現(xiàn)來判斷一套混動系統(tǒng)是否成功。評判一套混動系統(tǒng)可以從兩個宏觀角度去看，一個從技術(shù)角度，一個則從消費者的角度。技術(shù)角度：更關(guān)注部件和系統(tǒng)的本身，從技術(shù)的角度去看，我們會從不同的維度去評判，比如是否擁有高效率發(fā)動機技術(shù)、高效率電驅(qū)動技術(shù)、動力源之間耦合的完備性、動力流的動態(tài)控制優(yōu)化算法與技術(shù)、各工況區(qū)間下的匹配度等。各工況區(qū)間下的匹配度這里所說的匹配度是指在各種工況下，輪端功率需求與動力源輸出功率之間的匹配度。換句話來說就是考察發(fā)動機、發(fā)電機和電機的輸出功率與輪端的功率需求是否能匹配。當匹配度不夠時，就會有一些問題需要我們想辦法去解決，比如：單排行星齒輪組的功率限制急加速時，輪端的功率需求過大，動力總成的功率較弱，就會導(dǎo)致輪端響應(yīng)延遲；在某些低電量情況下，輪端的功率需求較大，而發(fā)動機的功率較弱，就會導(dǎo)致對輪端的高功率需求無法響應(yīng)；在某些低電量情況下，輪端的功率需求較大，而發(fā)電機的功率較弱，就會而非驅(qū)動，驅(qū)動源依靠發(fā)動機，導(dǎo)致發(fā)動機進入低效區(qū)。P2電機架構(gòu)的饋電問題。而像本田i-MMD混動系統(tǒng)這樣的混聯(lián)式（定軸/平行軸式）就有著一些結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。比如，在平坦道路上巡航時，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和扭矩之間的關(guān)系下圖中（右下角）顯然并非最優(yōu)解，特別是發(fā)動機直驅(qū)模式時，發(fā)動機的運行狀態(tài)與最小BSFC曲線向較低扭矩區(qū)域分開。本田i-MMD混動系統(tǒng)提升完備性的作法之一所以，此時便可通過對電池進行充放電來進行發(fā)動機負荷調(diào)整，以將發(fā)動機工作點固定在高效區(qū)。上圖主要標注了assist工況邏輯，也就是輪端的功率需求逼得發(fā)動機要離開高效區(qū)時，電池放電，帶動電機驅(qū)動，以此來彌補發(fā)動機的功率，以此保持發(fā)動機持續(xù)處于高效率區(qū)間。此外，我們也