刘光腚🍉

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混动技术哪家强?原理搞清好帮忙!

环形隧道

2022-05-12

自从比亚迪在 2021 年 1 月正式发布了「DM-i 超级混动技术」后,国内的自主品牌,纷纷开始在插混上面大步迈进。

环顾四下,长城柠檬 DHT、长安蓝鲸 i-DD、奇瑞鲲鹏 DHT、吉利雷神混动,甚至是前几天的岚图「岚海动力」,已经悉数公布了混动战略,并加速落地相关车型。

所以,我们有必要,对混动系统,有一个基础的了解。

电机位置

主流混动电机位置图 Power Split
  • P0 电机,也被称为 BSG 电机。安装在发动机前端,通过皮带与发动机连接,一般功率不大,也无法起到驱动作用,大部分是做启动/发电电机用的,也能用来调整发动机转速,使得档位切换时更加平稳;

  • P1 电机,也被称为 ISG 电机。安装在发动机后端,一般集成在飞轮上,或通过齿轮与飞轮结合,一般替代起动机并作为发电机,功率更大;

  • P2 电机,位于变速箱离合器和变速器之间。电机功率可以做的比较大,可以通过变速箱来直接驱动车辆行驶;

  • P3 电机,也被称作前桥电机。位于变速器之后,一是与变速箱输出轴或主减速器直接连接,可以直接驱动车辆纯电行驶;

  • P4 电机,的位置其实不太固定,主要是与发动机不同轴且支持智直接驱动车辆,一般位于后桥。

当然,这些电机可以按照不同的排布,同时出现。所以最豪华的配置,就是从 P1-P4 全部留存。

而现在的大趋势,是集成化,所以像是 P1-P3 位置接近的电机已经与变速器集成到了一起,甚至 P0 电机也可以进一步集成。

P0+P1

介绍完电机位置,我就按照顺序,贴上一些对应的厂家方案。

P0 和 P1 电机,本质上其实无法驱动车辆进行纯电行驶,除了辅助发动机启停以及调整转速外,最主功能就是动能回收了。所以,单纯只搭载这两个电机的车型,都是一些弱混、轻混(24-48 V)车型。

单纯搭载 BSG(P0)电机的其实也不少。举个例子,2011 年「宅男」马自达发布了「i-ELOOP」方案,配合 i-STOP(启停系统)后,可以节油 10%。这就是直接把 BSG 电机当做了启停电机,理论上,还能实现更小的震动。比亚迪的第三代 DM,就多加了一个 25 kW 的 BSG 电机,功能与马自达的 i-ELOOP 类似。

本田在 Insight 上的第一代本田 IMA 混动,就是增加了 BSG(P1)电机。而全新奔驰 C 级的 48 V 轻混系统,就是搭载了 ISG(P1)电机。而老款的 C 级则是使用的 BSG(P0)电机。

这些电机我视作是对发动机天然缺陷的修补,由于无法纯电驱动车辆,我们就不深入讲解了。

P2

由于 P2 电机和发动机输出端还有一个离合器,所以 P2 可以直接切断与发动机的硬连接,实现纯电驱动。同时,P2 电机可以直接放在变速器的输入轴上,所以对原有的传统燃油传动系统改动不大。

这也就是说,对于一些燃油平台,如发动机、变速箱很成熟的企业来说,P2 位置加入电机的选择是成本最优解答。

宝马 530e iPerformance(2018)

所以很多欧系品牌奔驰、宝马、大众的车型,都会在自己的插混车型上,用到 P2 电机。

75 kW 的 P2 电机

比如大众集团下的奥迪 Q5 Hybrid、大众途锐 Hybrid,以及 Audi A3 Sportback e-tron 等,就是加入了 P2 电机。

像博格华纳、格特拉克这些 Tir 1,也针对需求,推出了成熟方案。长城的 9HDCT 混动变速箱就是自家蜂巢传动,而 P2 电机用的则是博格华纳的产品。

最新的,长安 iDD,走的便是 P2 路线。

  • P0+P2

一般 P2 电机会与 BSG(P0)电机一起搭配使用,这就是经典的 P0+P2 混动方案。比如现代集团旗下的九代索纳塔混动版(2016),就是搭载了名为「TMED」混合动力系统的 P0+P2 混动方案。

  • P1+P2

当然,还有 P1+P2 的方案。比如我们很多人都做过的网约车——上汽荣威 550 混动。用的就是一套名为「EDU」混动系统的 P1+P2 方案,荣威 eRX5、荣威 ei6、名爵 6 混动用的都是这套系统。比亚迪最初 DM 技术,也就是 F3 DM 车型,用的也是 P1+P2 的方案。

P2.5(融合)

什么是 P2.5?我刚才为什么没有提到?这个 P2.5 指的是电机与变速机构融为一体的设计,我认为 P2、P3 与变速箱的融合,都可以理解为 P2.5。

所以从这个角度出发,其实现在几乎所有的新款混动技术,都是雷同的。

丰田 THS 的核心部件,行星架功率分流器

随着技术的进步,其实 P2 电机已经与变速箱融为一体了。

比如我们熟知的丰田 THS-II 方案,就是把 P2 电机与变速箱进行了整合,核心就是 E-CVT。但要注意,这东西其实和 CVT 没有多大关系,是行星齿轮结构组成的功率分流器。

广汽传祺的矩浪动力得到了丰田的真传,自然走的也是这个路径,甚至 2.0T 发动机的加入,让整个车的动力响应也好了很多。

而同样走这个路线的,还有吉利的智擎 Hi·X 混动。通过双排行星架,形成了三档双离合变速器。

再比如本田赫赫大名的 i-MMD 系统,则是对 P3 和变速箱进行了融合。只不过在高速区间时,可以完全摒弃电机,通过单档变速器直接驱动车辆,驱动效率更高。

大部分国内车企,选择的路线与 i-MMD 可以说全部是 i-MMD 的门徒,因为这样的结构简单,效率也很高。

比如比亚迪最新的 DM-i,时速 70 km/h 的时候,发动机可以选择介入进行直驱。

岚图在梦想家上的「岚海动力」,混动版本原理也秉承了 i-MMD,只不过是在后轴多加了一个 P4 电机而已。

长城最新的柠檬 DHT 混动,则是在单档直驱的基础上,多加了一个直驱档位。

还有一个相对特别的自主混动,那就是奇瑞的鲲鹏 DHT。官方称,采用了 P2+P2.5 的双电机三离合器,在结构上比较复杂。

P3

P3 电机的混动车型不多。位于变速箱输出端后方的 P3,在纯电行驶时,还要拖动前面的变速箱运动,能量浪费比较多。而且 P0-P2 都可以当做启动电机帮助发动机启动,P3 山高皇帝远,帮不上这个忙。

当然了,用 P3 方案的车型也有,比如说比亚迪的第二代 DM,就是在 P3、P4 位置布局了电机,算上发动机,被称为是「三擎四驱」,加速异常暴力。

P4

一般位于后桥的 P4 电机和 P3 一样,由于并不对发动机有什么作用,所以可以搭配上述所有电机使用。

P3、P4 电机在电动车上出现的比较多,当然了,我们一般叫前后电机就能清楚的分清了。当然了,还有一个没有出现的 P5 电机,这指的是轮毂电机。目前,还没有成熟的产品出现,自然不做讨论了。

总结

以上是对主流的混动系统的综合分析,对于一些细致的技术分叉讲解并不深入,后续我会针对某一品牌的混动技术,逐一进行讲解。

但我们要明确一点,不管是哪种混动,虽然理论上总有优缺。但落地到实际表现上,可能是完全不同的情况,这对电控系统的算法管理要求很高,而且我们也很难剔除变量,说谁家的混动技术是最好的。大家要谨记,一切以单一车型的实际量产测试数据为准

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