想寫東風(fēng)旗下的混動技術(shù)已經(jīng)很久了，其實早在一年前的上海車展，我就被邀請參加了技術(shù)直播，當(dāng)時「東風(fēng)馬赫電混DH-i」（后簡稱「馬赫DH-i」）還處于半公布狀態(tài)，直播完回來整理了一下資料，發(fā)現(xiàn)要充分解釋其混動變速系統(tǒng)還需要仔細(xì)地思考和制圖，然后……就忙到過年，現(xiàn)在終于留出了幾天，好好地給這套系統(tǒng)做了一下圖片，廢話不多，干貨走起！
馬赫DH-i混動變速器的結(jié)構(gòu)——別出心裁
馬赫DH-i結(jié)構(gòu)示意圖
「馬赫DH-i」混動變速器的內(nèi)部，采用的是目前主流的「P13架構(gòu)」。用于驅(qū)動的「P3電機(jī)」、用于發(fā)電的「P1電機(jī)」、用于實現(xiàn)「功率分流」的一組「行星齒輪機(jī)構(gòu)」、用于實現(xiàn)串并聯(lián)的兩對「齒輪」（配合兩套「同步器」）、以及「控制器」等組件共同構(gòu)建了該混動變速 器。
豐田THS（第一代）原理示意圖（僅供參考）
我們先簡單回顧一下，當(dāng)下比較流行的兩類混動結(jié)構(gòu)。首先是「功率分流系統(tǒng)」，我們以此前詳解過的「豐田THS」（第一代）為例：「發(fā)動機(jī)」的動力在進(jìn)入「行星齒輪組」后，在「行星齒輪」（上圖黃色底色）上被分為了兩股「功率流」（上圖①和②），一股用于驅(qū)動，而另一股則可以用來發(fā)電。而這種通過「行星齒輪組」將動力分流的混動構(gòu)型，也被稱為「功率分流」。
豐田THS（第一代）結(jié)構(gòu)示意圖（僅供參考）
整套系統(tǒng)的最大特點在于：
平順性佳：沒有「機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)」產(chǎn)生的切換頓挫；
經(jīng)濟(jì)性佳：「發(fā)動機(jī)」可以更久地保持在高效區(qū)間，較傳統(tǒng)燃油汽車的能源利用率更高；
動力上限低：由于受限與動力無法解耦，「發(fā)動機(jī)」時刻拖拽變速機(jī)構(gòu)，動力傳遞路徑長等原因，瞬時提速較弱，最高極速受限較大。
檸檬DHT結(jié)構(gòu)示意圖（僅供參考）
而包括長城、吉利等廠商則主推多擋位「串并聯(lián)」結(jié)構(gòu)，以長城的「檸檬DHT」為例：通過平行軸的布局，使得「發(fā)動機(jī)」的動力可以在混動和直驅(qū)之間切換，特別是并聯(lián)模式下，「發(fā)動機(jī)」與「電驅(qū)系統(tǒng)」可以共同輸出動力，保證瞬時提速的體驗，同時亦可拉升最高極速的上限。
檸檬DHT并聯(lián)模式示意圖（動圖）
此外，通過增加檔位，進(jìn)一步放大發(fā)動機(jī)的作用。當(dāng)然實現(xiàn)換擋的方式可以多種多樣，比較常見的方法有兩種：使用同步器或多層離合器。當(dāng)然，世界上沒有完美的機(jī)械結(jié)構(gòu)，目前多擋串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的混動系統(tǒng)，依舊從以下幾個角度在進(jìn)行優(yōu)化：
「機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)」的優(yōu)化：進(jìn)一步降低切換時的頓挫可能，比如強(qiáng)化「機(jī)電液壓系統(tǒng)」的響應(yīng)速度，亦或嘗試采用其他機(jī)構(gòu)，比如五菱采用了「電磁式離合器」；
系統(tǒng)標(biāo)定的優(yōu)化：部分多擋位的多擋串并聯(lián)混動系統(tǒng)，在裝車上市前期，其油耗表現(xiàn)并未完全達(dá)到預(yù)想中的效果，好在伴隨汽車智能化的發(fā)展，通過OTA升級，也可以完成后續(xù)的標(biāo)定優(yōu)化；
成本優(yōu)化：組件越多，硬件和標(biāo)定的成本越高，所以，對于主機(jī)廠而言，要么通過規(guī)模化效應(yīng)來降本。要么則是減少組件，降低成本。不過對于消費者而言，不用考慮。
馬赫DH-i結(jié)構(gòu)示意圖（僅供參考）
「馬赫DH-i」的別出心裁，則是將「功率分流」和「串并聯(lián)」相結(jié)合。粗看之下，便是將「豐田THS」中的單行星排與「檸檬DHT」中的兩擋機(jī)構(gòu)相融合，實現(xiàn)了四擋的調(diào)節(jié)。不過，這里我要劃出兩個結(jié)構(gòu)上的重點：
馬赫DH-i變速器拆解圖
『內(nèi)外』各一套「同步器」：一套「同步器」置于「行星齒輪機(jī)構(gòu)」中（即「低速擋同步器」），實現(xiàn)的是「功率分流」下的兩個模擬擋位，即是低速1擋和2擋；另一套「同步器」置于「行星齒輪機(jī)構(gòu)」外（即「高速擋同步器」），實現(xiàn)的是「串并聯(lián)」下的兩個真實擋位，即是高速3擋和4擋。為了方便標(biāo)注和理解，我將所有擋位畫在了一起，而非誤導(dǎo)；
沒有「機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)」：由于「行星齒輪機(jī)構(gòu)」的加入，摒棄了「離合器」和「機(jī)電液壓系統(tǒng)」等組件，整個變速過程是通過兩個「電機(jī)」進(jìn)行「發(fā)動機(jī)」、軸系端的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，「同步器」進(jìn)行機(jī)械嚙合。
馬赫DH-i系統(tǒng)示意圖
所以，從結(jié)構(gòu)邏輯上來說，相比我們最近看到的單擋位DHT，「馬赫DH-i」還是比較復(fù)雜的。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，兩套「同步器」以及兩組「齒輪」的布局，可謂是點睛之筆，特別是在近距離觀察和工程師的講解后，我依舊能給出很高的評價。
馬赫DH-i混動變速器的變速原理——相對復(fù)雜
由于采用了1+1的結(jié)構(gòu)融合，所以「馬赫DH-i」的變速邏輯也和其他的混動變速器略有不同：
「行星齒輪機(jī)構(gòu)」模擬低速擋：大部分「功率分流」的混動系統(tǒng)，無論是輸入式、輸出式還是復(fù)合式，皆是以平衡「發(fā)動機(jī)」效率為目標(biāo)，而「馬赫DH-i」則通過一套附加的「同步器」對「行星齒輪機(jī)構(gòu)」中的組件（個人理解是「內(nèi)齒圈」、「行星架」或「行星齒輪」中的一個或多個）進(jìn)行切換（當(dāng)然也要配合其他的鎖止組件共同完成），從而起到放大扭矩的作用，模擬出了兩個擋位，具體的標(biāo)定邏輯，我們在后面的工作模式中展開講解；
兩對「（定）齒輪」實現(xiàn)高速擋：這點比較好理解，與「檸檬DHT」的邏輯基本相同，「同步器」通過專用的低壓小電機(jī)，在兩對不同齒比的「齒輪」中切換，從而應(yīng)對高速工況，實現(xiàn)3擋和4擋這兩個高速擋位。
馬赫DH-i變速原理（直驅(qū)模式）示意圖（動圖）
值得一提的是，相比單一「串并聯(lián)」的混動系統(tǒng)，擁有「行星齒輪機(jī)構(gòu)」的「馬赫DH-i」在同步各個軸系之間轉(zhuǎn)速時，除了可以利用兩個「電機(jī)」來調(diào)速，還能得到「功率分流」結(jié)構(gòu)的加持。如此一來，在『油電-油混-電混』之間切換時，平順性進(jìn)一步得到了保證，也是一個讓我感到有趣的設(shè)計巧思。
馬赫DH-i混動變速器的工作模式——模式繁多
「馬赫DH-i」相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，自然到來了更多的工作模式，從能量管理角度出發(fā)，被分為了純電、串聯(lián)、并聯(lián)（四擋可調(diào)）、直驅(qū)（四擋可調(diào)）、功率分流（雙模）、駐車充電和制動能回收這7種。然后老規(guī)矩，通過我下班回家的實際工況，粗淺地來分析一下：
馬赫DH-i基本工作原理（動圖）
再要插一句，我以搭載「馬赫DH-i」的PHEV車型為例，因為有「功率分流」加持的HEV車型，在低速時會更多地選擇功率分流模式，而PHEV擁有更大的「動力電池」，純電和串聯(lián)的工況才會更多一些，故此，更適合我去解釋更多的細(xì)分工況。
首先，假設(shè)車輛出發(fā)前，「動力電池」的SOC支持純電行駛，那么優(yōu)先使用純電起步，當(dāng)我駛出公司所在的園區(qū)后，「P3電機(jī)」的功率隨著我對動力的需求增大而不斷提升。此時，處于純電驅(qū)動模式。
當(dāng)我在城市中低速的道路行駛時，系統(tǒng)基本會讓「P3電機(jī)」持續(xù)驅(qū)動車輛，當(dāng)「動力電池」的SOC降低到一定閾值時，「發(fā)動機(jī)」便會啟動，「發(fā)動機(jī)」的動力通過「行星齒輪機(jī)構(gòu)」（個人理解是帶動「太陽輪」）帶動「P1電機(jī)」進(jìn)行發(fā)電，為「P3電機(jī)」補(bǔ)充供電。
此時，「馬赫DH-i」的特色就來了，當(dāng)車速差不多達(dá)到40km/h左右時，系統(tǒng)會根據(jù)「動力電池」的SOC狀態(tài)、「發(fā)動機(jī)」的實時工況等多方數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，有一定機(jī)率進(jìn)入「功率分流」模式，「發(fā)動機(jī)」的動力通過「行星齒輪機(jī)構(gòu)」被分流，一部分發(fā)電，一部分直接用于驅(qū)動，此時「P3電機(jī)」作為補(bǔ)充動力源，只在動力需求突然提升的瞬間才會助力驅(qū)動。
接下來有一段高速路需要跑，速度也達(dá)到了60km/h以上，那么便有了適合直驅(qū)的工況，若「動力電池」的SOC充足，那么系統(tǒng)則會從其他工作模式中切換到發(fā)動機(jī)直驅(qū)模式。
通常情況下，直驅(qū)模式會落在高速擋的第一擋，也就是「馬赫DH-i」的3擋，何時會上4擋，大家往下看。
此時，前方出現(xiàn)了一輛速度較慢的貨車，我想在高速巡航的情況下，進(jìn)一步提速，所以深踩加速踏板，系統(tǒng)則會檢測到動力需求還在提升，故此，系統(tǒng)會讓「動力電池」給「P3電機(jī)」供電，讓它快速給到動力的補(bǔ)充，進(jìn)入并聯(lián)模式。
而并聯(lián)模式的極速標(biāo)定上限，據(jù)我所知大概是在110km/h。若要突破這一速度極限，目前則標(biāo)定為進(jìn)入直驅(qū)，進(jìn)入高速擋的二擋，即是4擋。
現(xiàn)在我將從高速路會到城市低速路段，在匝道口需要進(jìn)行減速，當(dāng)我們踩下制動踏板時，系統(tǒng)進(jìn)入制動能回收模式，此時輪端的制動能通過「P3電機(jī)」進(jìn)行回收。最終在多種工作模式的動態(tài)切換中，我回到了所住的小區(qū)。
當(dāng)然，由于模式比較多，故此，今天我必須加一點戲份了。比如，今晚我還要送家里的小祖宗去學(xué)畫畫，那么在我駐車時，若「動力電池」的SOC較低，那也可以進(jìn)入駐車充電模式。
當(dāng)接到小祖宗，聽說今天又在學(xué)校里惹禍，我的心情頓時就有幾分急躁，一看手表，距離晚上的課也就只有不到20分鐘了，所以便將駕駛模式切到了『SPORT』。而此時，「馬赫DH-i」才會釋放低速擋位，即1擋和2擋。此時，當(dāng)你猛踩油門時，系統(tǒng)會在直驅(qū)模式和并聯(lián)模式中，進(jìn)行低速兩擋的切換。
馬赫DH-i組件特寫圖
這里也要為網(wǎng)上的一些媒體的誤讀糾正一下，官方介紹的『并聯(lián)直驅(qū)四擋，功率分流兩擋』，不是『4+2』六擋意思，『并聯(lián)直驅(qū)四擋』是要配合「行星齒輪機(jī)構(gòu)」那模擬的兩擋共同實現(xiàn)，也就是兩套「同步器」共同作用產(chǎn)生的『2*2=4』可能。
巧思背后的可能性
「馬赫DH-i」應(yīng)該是2023年中，我見過比較復(fù)雜的新一代量產(chǎn)混動變速器，故此，光是結(jié)構(gòu)和原理的介紹就寫了3000多字。限于篇幅，整套系統(tǒng)的參數(shù)內(nèi)容，比如「混動專用發(fā)動機(jī)」、「電驅(qū)系統(tǒng)」等，就留在淺析篇中展開聊。
首搭車型：皓瀚DH-i
近3年來，幾乎每一款新一代量產(chǎn)混動變速器發(fā)布后，鄙人或多或少地有機(jī)會近距離接觸，特別是自主品牌的產(chǎn)品，從中我看到了不少基于輕量化、集成化、智能化、高效化的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧思。
有人會說：『是工程師更厲害了』。然則在巧思的背后，是中國在汽車工業(yè)上整體制造工藝的提升，亦是整個產(chǎn)業(yè)鏈愈發(fā)成熟帶來的可能性，個人尋思著，是不是要開一篇來詳解一下，那么讓我在評論區(qū)看到大家的心聲吧~~
