若現(xiàn)在說『世界上只有兩種混動系統(tǒng)』，那么一種是自主品牌的新一代混動系統(tǒng)，而另一種……仍是其他。
上一篇我們了解了『兩田』混動技術(shù)與「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」的基本原理，并淺談了其中的不同。而這篇我們來聊聊何為新一代的混動技術(shù)，然后從6個實用的維度對三家的混動系統(tǒng)進行對比。
■ 何為新一代的混動系統(tǒng)？
新一代的混動技術(shù)定義有很多，不過存在著一些共性，比如：混動專用發(fā)動機、新一代混動變速器和全速全域的混動控制邏輯。
省油的混動專用發(fā)動機
兩田的發(fā)動機技術(shù)，沒的說
作為核心動力源之一「混動專用發(fā)動機」必不可少，『兩田』的「發(fā)動機」技術(shù)積累十分的雄厚，無論是豐田的「VVT-i技術(shù)」（可變氣門正時系統(tǒng)）還是本田的「VTEC技術(shù)」（可變氣門升程系統(tǒng)）都是業(yè)界公認(rèn)的高效發(fā)動機技術(shù)。
長城汽車的混動專用發(fā)動機
不過包括長城汽車在內(nèi)的自主品牌，同樣有著發(fā)動機技術(shù)的積累，比如搭載在「哈弗神獸」上的1.5T「混動專用發(fā)動機」，同樣采用阿特金森循環(huán)，壓縮比高達到13:1，最大功率113kW，峰值熱效率和高效區(qū)范圍遠比燃油平臺的「發(fā)動機」更出色，綜合油耗不虛『兩田』車型，但「混動專用發(fā)動機」屬于基本操作，而此后談到的兩點給為重要。
高效、精準(zhǔn)的混動變速器
「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」除了上面提到的平行布局的定軸齒輪系以及兩檔變速機構(gòu)，還有更多的巧思。比如在解決多擋位混動系統(tǒng)，在換擋時可能會發(fā)生的頓挫和噪音。
「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」的換擋原理是通過一個「同步器」來控制的兩組「齒輪」進行1擋和2擋的切換，而對「同步器」位置的控制恰恰是長城汽車工程師的強項。
同步器工作原理示意圖
專欄曾介紹過長城汽車有一套名為「Pi4」的混動系統(tǒng)，其前橋使用了「P0電機」用于「發(fā)動機」啟停，而后橋則使用了一個可以兩擋變速的電驅(qū)后橋（即『P4電機+兩擋變速機構(gòu)』），顯然在這方面的經(jīng)驗積累被帶到了「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」。
更敏捷的動力響應(yīng)，更平順的換擋體驗
「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」發(fā)揮了「電機」對換擋的作用：由于「驅(qū)動電機」可以單獨、持續(xù)地驅(qū)動車輛，所以，當(dāng)系統(tǒng)需要換擋時，「驅(qū)動電機」可以暫時接管動力輸出，等待「同步器」完成轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)后，再將主導(dǎo)權(quán)還給「發(fā)動機」，使得整個切換的過程，不會讓人感受到一絲動力的中斷。
哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)的主要部件示意圖
當(dāng)然「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」還采用了高度集成的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，將「DCDC系統(tǒng)」和「電機控制器」整合在整個動力模塊中，達到減小動力總成的體積，減少重量，提升傳動效率，提升NVH控制等效果，這些都是新一代混動系統(tǒng)的基本特征。
全速全域的混動控制邏輯
新一代混動變速器還有一個特點，就是所有的工作模式都會被合理地對應(yīng)不同速域，不同功率需求的工況，也就是我們常說的『全速全域』。以「哈弗神獸」車型為例。
不同模式對應(yīng)不同工況和路況
在市區(qū)通勤時，車速相對較低，一般在35km/h以下，系統(tǒng)會將驅(qū)動的任務(wù)主要交給「驅(qū)動電機」，智能地在純電模式和串聯(lián)模式下切換，「發(fā)動機」開啟后主要用于發(fā)電，且始終保持在最高效率的工作區(qū)間；在市區(qū)道路比較通暢，需要快速提升車速時，「發(fā)動機」便通過1擋齒輪組介入驅(qū)動；而當(dāng)我們要進行超車急加速時，系統(tǒng)切換至并聯(lián)模式，油電共同驅(qū)動，提供強勁的動力；在高速路段行駛時，系統(tǒng)切至「發(fā)動機」直驅(qū)2擋，進行直驅(qū)。
兩擋變速提升了動力總成的綜合效率
由此可見，「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」對于混動控制的理解更加符合中國的國情，特別是在在應(yīng)對市區(qū)通勤的各種路況，兩擋變速機構(gòu)發(fā)揮出了其『魚和熊掌兼得』的優(yōu)勢，在保持「發(fā)動機」處于高效工作區(qū)間的同時，又不會受限于「驅(qū)動電機」的功率，避免了無法敏捷提速的缺點。
■ 六大實用維度對比
然后我們從燃油經(jīng)濟性、動力性能、駕駛平順性、NVH表現(xiàn)、保電能力和饋電工況綜合表現(xiàn)這六個維度，進行三家混動系統(tǒng)的對比。
燃油經(jīng)濟性
首先「豐田THS混動系統(tǒng)」通過「行星齒輪機構(gòu)」實現(xiàn)了功率分流，利用車輛行駛條件、動力電池狀態(tài)、油門剎車信號等實時計算出「發(fā)動機」最佳轉(zhuǎn)速，配合熱效率超40%的「阿特金森發(fā)動機」，實現(xiàn)「發(fā)動機」全工況的高效驅(qū)動。所以，論優(yōu)化「發(fā)動機」工況，豐田的混動系統(tǒng)絕對是業(yè)內(nèi)翹楚。
成也行星齒輪，難也行星齒輪
但論整套混動系統(tǒng)的效率，情況就發(fā)生了變化，由于「發(fā)動機」與「電機」無法脫離，在純電行駛過程中，「行星齒輪機構(gòu)」會隨之轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致一定的動力損耗。而為了滿足大的功率需求，「發(fā)動機」必須提高轉(zhuǎn)速，走出最優(yōu)的工作區(qū)間，最后降低了系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟性。這就好比三個人參加拔河比賽，但其中兩個人關(guān)系不好，必須有一個人調(diào)停，最后就成了兩個人出力，一個人做啦啦隊。
本田i-MMD混動系統(tǒng)除了ENGINE模式，其余工況基本都交給電機來驅(qū)動
然后來看「本田i-MMD混動系統(tǒng)」其核心邏輯同樣是「發(fā)動機」始終工作在高效區(qū)域，但實現(xiàn)的方式與豐田不同，當(dāng)功率不足時，「電機」輸出能量補充動力；當(dāng)功率富足時，多余的能量就會存儲到電池中，以達到節(jié)油的目的。但由于沒有兩擋調(diào)速，發(fā)動機直驅(qū)工況受限。
新一代混動系統(tǒng)能更好地控制油耗
而「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」繼承了「本田i-MMD混動系統(tǒng)」的省油屬性，兩擋調(diào)速使得「發(fā)動機」在中低速時就可以介入動力輸出，進一步擴大了「發(fā)動機」在高效區(qū)間工作的作用。此外，相比豐田的「行星齒輪」結(jié)構(gòu)，平行軸結(jié)構(gòu)的傳動效率更高，最高可大于97%，更節(jié)油。在市區(qū)工況時，油耗較傳統(tǒng)燃油車型節(jié)油率可達35~50%，在高速工況下，發(fā)動機直驅(qū)模式下的油耗，較單一串聯(lián)模式混動系統(tǒng)可降低10~15%的油耗，可以說車速越高，節(jié)油越顯著。故此，「哈弗神獸DHT」WLTC綜合油耗5.5L/100km。
動力性能
其實與豐田的混動系統(tǒng)談動力性能并不合理，「E-CVT」宗旨是省油，而不是動力強勁。所以，作為曾開了1年的四代「普銳斯」車主，買車時看中的就是燃油經(jīng)濟性。之后還開過一段時間的「雷克薩斯CT200h」，開起來最大的感受便是『佛系』，與我『佛系』的人生觀可謂是相（chou）得（wei）益（xiang）彰（tou）。
而「本田i-MMD混動系統(tǒng)」最大的特點就是動力性能與「驅(qū)動電機」的功率大小強綁定，而「驅(qū)動電機」的功率又與『空心軸』的強度和軸向空間相關(guān)。故此，當(dāng)功率需求超出「驅(qū)動電機」的額定功率，動力性能便會大幅下降，相信開過「本田i-MMD混動系統(tǒng)」的朋友，應(yīng)該會有一種在中高速后提速較慢的感受。
哈弗車型上使用的DHT100+1.5L組合
相比之下，「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」的兩擋變速機構(gòu)，讓「發(fā)動機」快速介入驅(qū)動，保證了全速域下的動力表現(xiàn)，低速中速發(fā)揮純電驅(qū)動靜、快、順的優(yōu)點，中高速時便開始發(fā)揮「發(fā)動機」的作用，通過『經(jīng)濟直驅(qū)擋』（即串聯(lián)模式）和『動力直驅(qū)擋』（即并聯(lián)模式）的切換，保證提速的敏捷和強勁。「哈弗神獸」車型0~60km/h的加速時間僅需4.3秒，可以說是碾壓『兩田』的混動系統(tǒng)。
駕駛平順性
「豐田THS混動系統(tǒng)」的「行星齒輪機構(gòu)」實現(xiàn)了無級變速的效果，所以又被稱為「E-CVT」,加速必然是『如絲般感受』的線性，而「本田i-MMD混動系統(tǒng)」沒有換擋機構(gòu)，只需考慮「離合器」開合的調(diào)校，顯然，大家還是可以相信本田的功底，只要不是激烈駕駛，基本不會感受到「發(fā)動機」介入的瞬間。
DHT的效率更高，響應(yīng)更快
而「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」雖然加入了兩檔變速機機構(gòu)，不過，長城工程師巧妙地利用了「電機」和「同步器」協(xié)同的換擋技術(shù)，將整個過程中產(chǎn)生間隔和頓挫的可能降到了最低，所以，我們同樣不必?fù)?dān)心平順性問題。
NVH表現(xiàn)
原則上「豐田THS混動系統(tǒng)」是三套系統(tǒng)中最好控制NVH的一套，因為三大動力源沒有解耦的情況。不過在實際駕駛過程中，對有些喜歡開快車、踩『地板油』的車主而言，必須接受『發(fā)動機光吼不提速』的體驗?！副咎飅-MMD混動系統(tǒng)」則會在長時間大功率輸出后，發(fā)生電量急速下降，「電池」需要快速的補能，此時作為「增程器」的「發(fā)動機」則需要滿負(fù)荷運作，便會有脫離最佳工作區(qū)工作的可能，造成「發(fā)動機」噪音。
采用定子低諧波繞組結(jié)構(gòu)的電機
「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」由于兩擋調(diào)速，「發(fā)動機」能更早地接入驅(qū)動，理論上減少了「驅(qū)動電機」長時間依靠「電池」大功率輸出的情況，有效抑制了來自「發(fā)動機」的噪音。此外，與本田的混動標(biāo)定邏輯相似，城市路況「驅(qū)動電機」仍然是主要驅(qū)動源，所以，長城汽車的工程師對「電機」進行了優(yōu)化升級，采用「定子低諧波繞組結(jié)構(gòu)」和「轉(zhuǎn)子三段斜極式」減低高速「電機」運行時的『嘯叫聲』。同時，整個混動變速器還采用了高齒輪重合度設(shè)計，進一步提升了NVH性能。
保電（饋電）能力
雖然「豐田THS混動系統(tǒng)」利用「行星齒輪機構(gòu)」的杠桿原理，可以通過固定三個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中1~2個組件實現(xiàn)與串聯(lián)模式（即「MG1電機」發(fā)電，「MG2電機」負(fù)責(zé)驅(qū)動），可惜系統(tǒng)無法長期保持串聯(lián)模式，饋電能力有限。此外，受限于結(jié)構(gòu)體積，很難配置大功率「MG1電機」用于發(fā)電，所以，保電能力較差。不過，大家不必?fù)?dān)心豐田的HEV車型會虧電，因為「豐田THS混動系統(tǒng)」最初的設(shè)計并不是為了電驅(qū)，而是為了讓「發(fā)動機」更省油。而在進入PHEV時代后，對第二代「豐田THS混動系統(tǒng)」又進行了結(jié)構(gòu)調(diào)整和電控的標(biāo)定，有空我們展開講述。
哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)的串聯(lián)模式
「本田i-MMD混動系統(tǒng)」和「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」都擁有單獨的串聯(lián)模式，不過「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」加入了兩擋變速機構(gòu)后，擴大了串聯(lián)模式使用范圍，也就是利用變速器的2擋，在中高速保持串聯(lián)模式，讓「發(fā)動機」持續(xù)為電池補電，所以保電性能更勝一籌。
饋電工況綜合表現(xiàn)
除了上面提到「豐田THS混動系統(tǒng)」保電難的一些原因，由于「電機」無法與「發(fā)動機」解耦，「發(fā)動機」將帶動「電機」慣性旋轉(zhuǎn)，這樣就增加了能量的損耗，更加劇了「發(fā)動機」在中低速時效率低下的問題，使得燃油經(jīng)濟性變差。不過，還是那句話，核心是「發(fā)動機」，可以少用電，減少需要饋電的工況。
本田i-MMD混動系統(tǒng)與哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對比示意圖
「本田i-MMD混動系統(tǒng)」和「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」在饋電工況下，無論在燃油經(jīng)濟性還是動力上都比「豐田THS混動系統(tǒng)」有優(yōu)勢。「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」優(yōu)勢更大，由于其「增程器系統(tǒng)」與「驅(qū)動電機」被布置了分開的兩根「輸入軸」上，理論上「增程器系統(tǒng)」對「驅(qū)動電機」的干涉更小，故此，在NVH表現(xiàn)上會更好。
■ 總結(jié)
檸檬混動DHT系統(tǒng)的全面布局
2020年長城汽車作為國內(nèi)第一個發(fā)布新一代混動系統(tǒng)的自主品牌，其混動布局已經(jīng)鋪開，從表格中我們可以看到，整個「檸檬混動DHT系統(tǒng)」可覆蓋A~C級車型，而搭載該系統(tǒng)的哈弗車型也越來越多。
搭載哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)哈弗神獸
哈弗家族作為長期霸榜國內(nèi)SUV市場的車型，如今匹配了「哈弗檸檬混動DHT系統(tǒng)」，可謂是如虎添翼，讓追求性價比的消費者得到了一次省油的消費升級，隨著「哈弗神獸」的上市，相信哈弗家族必將引領(lǐng)SUV進入混動的新時代。
■ 世道變了
最后，我還是想感謝所有為混動技術(shù)繼續(xù)奮斗的自主品牌工程師們，因為你們，所以，世道變了。
若現(xiàn)在說『世界上只有兩種混動系統(tǒng)』，那么一種是自主品牌的新一代混動系統(tǒng)，而另一種……仍是其他。
