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在汽車混動領(lǐng)域,，本田深耕已久,。從1999年開始本田就開始了混動汽車的推廣，到如今已經(jīng)有20年的技術(shù)積累,。這二十年里為了滿足市場的變化和顧客的多樣性選擇,，本田的混動系統(tǒng)已經(jīng)擴(kuò)散到各個重要的車型，從親民的Fit到高端的NSX都能看到混動系統(tǒng)的身影,，今年還擴(kuò)大到了MPV車型中,，艾力紳），產(chǎn)品可選擇性變得更加多樣,。此外,，基于本田i-MMD混動系統(tǒng)全面升級而來的i-MMD插電混動系統(tǒng)也將在明年正式亮相中國市場，根據(jù)日本本田技研所的工程師介紹,，這套以i-MMD為基礎(chǔ)的插電混動系統(tǒng)（PHEV）,，日常行駛基本實現(xiàn)純電動化，可以稱之為無限接近EV的全新插電式混動系統(tǒng),。為了能讓大家更好的了解本田新發(fā)布的這套i-MMD插電混動系統(tǒng),，我想有必要簡單的為大家講解一下本田在混動車領(lǐng)域的推廣情況，知根知底,，才能對未來新的技術(shù)有更全面的了解,。 總體來說IMA設(shè)計十分巧妙,，同時因為電機功率小，體積也很小,，因此可以較好的集成在發(fā)動機艙中,，所以這套機構(gòu)最大的特點就是結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、重量輕,、布局緊湊,。 基于第七代思域（海外版）打造的思域Hybrid車型，也曾經(jīng)進(jìn)入過國內(nèi)市場,，它也是既INSIGHT之后,，本田推出的第二款混合動力車型。思域Hybrid同樣搭載了以發(fā)動機作為主動力,，以電機作為輔助動力的IMA混合動力系統(tǒng),。 IMA這套系統(tǒng)中，電機的地位很低,，用現(xiàn)在的眼光看有點類似48V BSG電機的功能,，不同的是，這套系統(tǒng)切換的是工況模式,，而不是動力分配模式,。簡單來說，本田IMA混合動力系統(tǒng)一共有5種工況模式,，其中車輛在起步加速階段,、急加速以及高速行駛階段發(fā)動機與電動機共同出力，可以提升車輛的動力性能,。當(dāng)車輛低速行駛時,，發(fā)動機氣缸關(guān)閉，車輛能進(jìn)行全電力驅(qū)動,，但速度不能高于約40公里/小時,。當(dāng)車輛在普通加速階段，完全由發(fā)動機驅(qū)動,，電動機退出工作,，并用發(fā)動機的動能進(jìn)行充電。這套系統(tǒng)有個較大的問題是上面提到的發(fā)動機關(guān)閉,，全電力驅(qū)動工況,。這里的發(fā)動機關(guān)閉其實是關(guān)閉供油系和進(jìn)排氣，而此時電機和曲軸是相連的,，電機實際是帶動曲軸轉(zhuǎn)動,，輸出動力,，此時消耗的能量會更多,，純電行駛里程很低,。IMA的出現(xiàn)，標(biāo)志著本田正式在混動領(lǐng)域開始發(fā)力,，同時對于本田來說也是起點,，另外這套系統(tǒng)很多研發(fā)理念包括集成化、小型化等對后面的iMMD系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,，甚至這次發(fā)布的i-MMD插混系統(tǒng)仍然能看到IMA時代的某些研發(fā)理念,。隨著技術(shù)的革新和市場的改變，本田顯然意識到了IMA的局限性,，同時和豐田的THS相比,，本田的IMA也確實占不到便宜，一個更高效,、而動力性更好的混動系統(tǒng)呼之欲出,，這就是本田i-MMD系統(tǒng)。這套系統(tǒng)大約在2010年前后亮相,，結(jié)構(gòu)上由原來的單電機變成了雙電機形式,，布局方面仍然緊湊的和發(fā)動機結(jié)合在一起，安裝在發(fā)動機艙中,。實際上,，我們之前曾經(jīng)詳細(xì)的介紹和測試過本田的i-MMD系統(tǒng)，本篇文章我們只做簡單的回顧,，這樣有利于大家更清楚的理解i-MMD的插電式混動系統(tǒng)（插電式混動本質(zhì)上講就是i-MMD系統(tǒng)的升級）,，同時也能更好的明白i-MMD插電式混動系統(tǒng)的工作原理。i-MMD系統(tǒng)如果按照布局結(jié)構(gòu)來劃分,，可以分為兩部分：一個是位于發(fā)動機艙的部分,，另一個是位于車后部（后備廂到后軸之間）部分。其中發(fā)動機艙主要是i-MMD系統(tǒng)的動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng),。后備廂則是動力電池（鋰離子）裝置,。在非插電的混動系統(tǒng)世界里，i-MMD系統(tǒng)的邏輯非常獨特,，如果說豐田是依靠發(fā)動機和電機進(jìn)行不同比例的混動,，那么i-MMD系統(tǒng)更像是依靠不同行駛模式進(jìn)行切換。 可以看到,，EV模式下就是以電動機進(jìn)行驅(qū)動,，而且由于發(fā)動機直聯(lián)式的離合器和更大功率電機的加入，純電動模式下i-MMD系統(tǒng)的發(fā)動機可以完全不參與工作了,，這樣避免了之前IMA里動力的額外損耗,。不過即使是i-MMD系統(tǒng)，純電動模式下的行駛里程也很短，比如2016款混動版本雅閣的電池只有1.3kWh,，我們之前在30km/h測試純電行駛（不開空調(diào)）,，也只有1.77km。混動模式則是標(biāo)準(zhǔn)的串聯(lián)模式,，就是有點像增程的感覺,，發(fā)動機不參與直接的車輪驅(qū)動，而是通過帶動發(fā)電機產(chǎn)生電流,，和電池中的電流一起驅(qū)動電動機工作,，最終帶動車輛前行。只有在高速巡航的時候,，發(fā)動機才會直接驅(qū)動車輪,，此時發(fā)動機可以保持在最佳轉(zhuǎn)速區(qū)間，同時達(dá)到一個良好的油耗表現(xiàn),。本田i-MMD系統(tǒng)中,，電機占據(jù)的作用更重，因此電機的最大功率或者扭矩更出色,，而日常使用中,，更偏向電機的直接輸出，發(fā)動機有點類似增程的作用,。豐田的THS更偏向發(fā)動機驅(qū)動車輛,，電動機更多的是輔助，加速時輔助,、起步時輔助等等,，這些輔助更多是讓發(fā)動機處于一個經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速區(qū)間，從而提升燃油經(jīng)濟(jì)性,?！ ?/span>HEV車型由于電池和電機功率的限制，純電續(xù)航里程有限,，因此為了更好的適應(yīng)市場的發(fā)展,，純電續(xù)航里程更長的插電式混動系統(tǒng)應(yīng)運而生。本田技研所在去年廣州車展發(fā)布了相關(guān)信息,，這次在廣州進(jìn)行了更詳細(xì)的說明,。同時插電版本在此基礎(chǔ)上為PCU（動力控制單元）配置上了優(yōu)化系統(tǒng)電壓的VCU（電壓控制單元），同時加上高功率大容量電池和充電器,。
下面我從電機開始進(jìn)行詳細(xì)說明,。i-MMD插電式混動同樣采用了雙電機的形式，這兩個電機的類型也和普通的iMMD一樣,一部是驅(qū)動用,、一部是發(fā)電用,，其中發(fā)電用的電機和現(xiàn)款雅閣混動上的發(fā)電用電機是一樣，而驅(qū)動電機由于需要更大的功率和扭矩，因此相比普通的i-MMD系統(tǒng)中的驅(qū)動電機會變得更強大,。驅(qū)動電機的制造方式也進(jìn)行了改變,，由往圓形繞組方式變?yōu)榉叫尉€圈，這使得電機總體積中線圈的占比從原來的48%上升到60%,，而電機總體實現(xiàn)了23%的小型化，功率密度比以往（相比現(xiàn)款混動雅閣）提高到1.4倍,，扭矩密度提高到1.3倍,。電機功率上升必然需要更好的冷卻，i-MMD插電式混動版本在電機散熱方面采用了雙油泵的設(shè)計,，一個小油泵+一個大油泵,，小油泵為發(fā)電機服務(wù)，大油泵為驅(qū)動電機服務(wù),。 相當(dāng)于系統(tǒng)總體的電壓和電流都發(fā)生了改變,，因此需要對PCU整體進(jìn)行改變?？偟膩碚fi-MMD插電式混動在PCU方面的改變很多,，也很有創(chuàng)新性，其中最重要的是VCU（電壓控制單元）的創(chuàng)新和改進(jìn),。 VCU功率提高了,，才能讓各個電動化組件運行的更高效，同時本田制定了純電模式下最高時速160km/h的目標(biāo),，這需要擴(kuò)大純電驅(qū)動模式下的使用范圍,，這些都需要VCU的支持，因此如何提高VCU功率成了本田工程師考慮的首要問題,。
本田工程師們首先想到的是對整個元器件回路進(jìn)行改進(jìn),，過去的耦合電感采用了一相的設(shè)計，通過增加回路是可以增大功率的,，但這種方式也有一個問題,，就是產(chǎn)生磁泄露，這樣會對整個組件上的其他單元產(chǎn)生干擾,，可能會造成電子功能出現(xiàn)誤判,，因此本田的工程師對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改變。通過把一相變兩相的方式,，提高整體功率,，同時將兩個線圈的內(nèi)部設(shè)計成T型的結(jié)構(gòu)，通電后,，漏磁既可以進(jìn)行抵消,，這樣就解決了在一個組件上布置更多傳感器而不受影響的問題，同時還能繼續(xù)保持組件保持小型化。 通過最終的努力,，i-MMD插電式混動版VCU的功率相比現(xiàn)款雅閣混動提高了3.3倍,，并保證了硬件部分可以大多數(shù)和雅閣混動進(jìn)行通用，包括控制單元的硬件等,，當(dāng)然,，因為增加了一相電路，所以VCU部分發(fā)生了改變,，不過總體來說還是可以有效控制成本,，達(dá)到綜合的平衡。
接著我們來看電池和動力單元的相關(guān)信息,。插電式混動系統(tǒng)為了得到相比混動車型更長的續(xù)航里程,，同時會使用更多的電池組，電池組的增加必將影響空間布置,。有了大容量電池,，熱管理系統(tǒng)就變得尤為重要。動力電池的工作和壽命受溫度影響極大,，優(yōu)秀的熱管理系統(tǒng)可以大幅度提升電池的使用壽命,。本田i-MMD插電式混動系統(tǒng)在這方面也下了不少功夫，主要的改變在兩個方面,，首先是將電池模塊由風(fēng)冷改為水冷,，其次是在整個水冷系統(tǒng)中加入了三通閥的設(shè)計。風(fēng)冷變水冷就不必多說了,，主要聊聊三通閥使用后的冷卻方式的改變,。這種改變主要集中在駕駛和充電時。通過這種設(shè)計,，水冷系統(tǒng)可以有效的冷卻電池和高壓電池組件,，同時通過切換回路，可以提升電池的耐久性,。 除此之外,，小型化依然是i-MMD插電式混動系統(tǒng)的重要議題，比如電機的設(shè)計,、PCU等等很多組件的改變其核心都是為了高效率和小型化,。
那么和豐田的THS相比，同樣是HEV改PHEV,，兩者有什么特點呢,？我們先從豐田說起。目前國內(nèi)市場上豐田的PHEV車型是雷凌雙擎E+（還有姊妹車卡羅拉雙擎）,，這臺車的混動系統(tǒng)是由THS第三代系統(tǒng)改進(jìn)而來,。從布局上看,，插電版本的THS（第三代）和傳統(tǒng)的THS系統(tǒng)沒有太多改變，包括電池布置,、電機布置等,，而大容量電池的使用其實對后軸及后備廂空間有一定影響。即使是第四代THS系統(tǒng)仍然沒有對布局進(jìn)行大的改變,，和本田的插混布局相比,，顯然有一定差距。 然后我們看動力輸出方面,。為了保證PHEV車型更多的動力輸出,，第三代THS在動力分配行星齒輪組基礎(chǔ)上增加了一組減速行星齒輪組，降低了MG1（發(fā)電的電機）和MG2（驅(qū)動的電機）的轉(zhuǎn)速差,，從而可以讓車輛在純電模式下以更高的車速行駛,。同時將第二代的鏈?zhǔn)絺鲃痈臑辇X輪傳動,，增加了傳動效率,。從結(jié)果上看，這種組件的改變確實可以得到一個不錯的純電動力輸出,，在純電動情況可以達(dá)到125km/h,，可以滿足日常使用。不過和本田iMMD的插電混動相比,，其改動的組件確實更多,，同時最終的輸出也確實略遜一籌（本田插混純電下的速度為160km/h）。至于第四代THS,，它對整個動力分配行星齒輪組進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的改變,，從同軸變成了異軸，這樣使整個組件變得更小,，同時因為異軸的布置,，電動機的動力可以直接通過齒輪傳輸，而不需要經(jīng)過負(fù)載的行星組,，提高了傳遞效率,。所以從動力輸出形式上看，第四代THS和本田iMMD的插電混動各有特色,。總得來說,，豐田THS最早研發(fā)理念更偏向HEV，其發(fā)動機為主力而電機部分為輔助,，同時有一套復(fù)雜的行星齒輪組,，如果將HEV變成PHEV，更高的電動機功率輸出以及調(diào)速范圍就會成為限制,，而本田iMMD從研發(fā)之初就看重電動機的作用,，發(fā)動機更像是一臺增程器,，因此從HEV變成PHEV更簡單，只需要對動力輸出組件和控制及動力單元進(jìn)行改進(jìn)即可,，整體零部件通用率會更高,。
注：本次技術(shù)交流發(fā)動機部分的技術(shù)未進(jìn)行討論，所以文章內(nèi)沒有提及,，但確定的信息是將采用1.5L自然吸氣發(fā)動機,。 ◆體驗篇：簡單聊聊i-MMD插電式混動系統(tǒng)的駕駛感受上面說到的都是i-MMD插電式混動系統(tǒng)的理論知識，那么這套系統(tǒng)在實際使用中是怎樣的呢,？我之前簡單的體驗了Clarity PHEV,，通過試駕過程，跟大家簡單聊聊i-MMD插電式混動系統(tǒng)的駕駛模式,。首先有一點可以肯定,，這套系統(tǒng)絕大多數(shù)都是一臺電動機驅(qū)動的車子，其EV模式相當(dāng)廣泛,。一般來說,，如果正常城市通勤，即使深踩油門,，發(fā)動機也不介入,。只有在高速下的巡航時，發(fā)動機才會直接對車輪進(jìn)行驅(qū)動,，日本工程師坦言發(fā)動機直驅(qū)的情況比較少,，大多數(shù)還是處于混動模式，在混動模式下,，以Clarity PHEV為例,，它的續(xù)航里程可以達(dá)到超過800km（JC08工況），和普通燃油車沒有任何區(qū)別,，甚至還更加出色,。
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