中国汽车工程师之家--聚集了汽车行业80%专业人士 

论坛口号:知无不言,言无不尽!QQ:542334618 

本站手机访问:直接在浏览器中输入本站域名即可 

您当前所在位置: 新能源车 > 查看内容

混合动力哪家强?(下)

文章作者头像
发布:ford 作者: 飞灵汽车来源: 说客
PostTime:12-1-2016 19:58
前面两篇文章分别和大家唠了一下丰田的THS-II,大众的插电式并联混动,比亚迪的插电式混连混动。这个系列的最后一篇就来和大家唠唠日系的另一块田—本田的混动。 作者:飞灵汽车

以下为文章全文:(本站微信公共账号:cartech8)


汽车零部件采购、销售通信录       填写你的培训需求,我们帮你找      招募汽车专业培训老师

前面两篇文章分别和大家唠了一下丰田的THS-II,大众的插电式并联混动,比亚迪的插电式混连混动。这个系列的最后一篇就来和大家唠唠日系的另一块田—本田的混动。
一直以来,本田在混合动力领域似乎显得很低调,名头也并没有丰田、比亚迪那么响亮。但是,这只是我们所不曾了解的表象。如果说丰田是凭借着THS一招鲜吃遍天的话,本田就是集各家之多长,玩的了民谣,嗨的起摇滚,刚柔并济。
本田涉足混动的时间实际要远早于目前大多数的企业,最早开发过一款被称为IMA(Integrated Motor Assist, 整体式电动机辅助)系统的并联式混合动力系统(也就是俗称的“弱混动”),并且先后推出过包括前后两代车型的Insight,以及思域hybrid、雅阁hybrid、CR-Z、飞度hybrid等数款混合动力量产车型。但是受限于IMA系统本身的结构和设计,在节能效果上并不太理想,与竞争对手丰田的THS-II相比几乎也是被完虐。这对于在汽车动力领域堪称“技术控”加“偏执狂”的本田来说,几乎是无法忍受的,于是乎本田憋了个大招,一口气推出了三套混合动力系统。

本田这三套系统可依据不同车型进行搭载。用于低端车型,使用一颗电机的i-DCD(Intelligent Dual Clutch Drive,智能双离合驱动)系统,动力系统是由1.5L阿特金森循环发动机和集成电动机的7挡双离合变速箱组成的,目前主要搭载在飞度的混动版。

用于中端车型的,使用两颗电机的i-MMD(Intelligent Multi Mode Drive,智能化多模式驱动)系统,动力组成主要是2.0L阿特金森循环发动机、E-CVT(电耦合CVT与本田THS那套CVT完全不同)和两组电机组成,目前主要搭载在九代雅阁的混合动力车型上。

用于高端车型的,使用三颗电机的Sports Hybrid SH-AWD(Sports Hybrid-Super Handling-All WheelDrive,运动化混合动力超凡操控全轮驱动系统。这套系统的动力组成比较复杂,前轴的动力搭载与i-DCD相似,只是换了更大排量的电机和更高功率的电机,后轴上分布置了一组锂电池,左右轮分别由一组电机驱动。目前主要搭载在NSX和讴歌RLX Hybird 上。
本田这三套混动系统中i-DCD与大众的并联式混动类似,而Sports Hybrid SH-AWD是四驱加强板的i-DCD,完全的偏性能取向。而i-MMD则是偏节能取向,这篇文章我要重点讲的就是丰田这套i-MMD系统,号称目前“世界最高燃效”的混合动力系统。是不是王婆卖瓜,我们就来扒衣见君了。
本田这套i-MMD系统的本质实际就是串联式混动的变种,在串联式的基础上,实现高速行驶时发动机与E-CVT耦合,发动机可直接参与驱动而演变为混连。其中一套电机与本田的地球梦系列发动机处于固连状态,发动机带动电机给动力电池充电,另一套电机用来驱动车辆行驶。这套系统可根据是否插电而搭载两组不同的锂电池组。

这里要重点解读一下这套电耦合CVT,可以简单理解为只有两个档位的自动变速器或者离合器。它的本质也是非常简单的齿轮机构,只有两个固定的齿轮传动比,第一:2.45(电机驱动时) 0.803(内燃机驱动时) 第二:3.421。当汽车在起步或者低速模式下,使用那个较大的齿轮比,这时候与离合器分离与发动机固连的电机,只有电动机驱动汽车。而另一个组较小的减速比,也就是我们常说的超速档所用的齿轮比,适合高速巡航,这是离合器接合发动机,来驱动汽车高速行驶。当速度降低导致发动机扭矩输出不足时,PCU会让电动机跟进,整个过程的动力输出都像CVT波箱那样从低速到高速之间无缝连接。

i-MMD系统整套系统的驱动模式有三种:
纯电动驱动模式,适合城市堵车和低速行驶。这个模式下车辆行驶全靠电动机驱动,汽油发动机不启动,动力分离装置断开,驱动车辆行驶的能源直接来源于车载的锂电池组。锂电池组内储存的电能经由PCU提供给给驱动用电机,驱动两个前轮转动。如果电池电量不足,汽油发动机才会启动带动发电机发电,提供电能给驱动电机。

混合动力驱动模式,加速时使用。该模式是i-MMD系统的一大亮点,类似增程式电动车,车辆并非由电动机与汽油机合力推进,而是由汽油机全力带动发电机,再由发电机给电动机供电。汽油机做功为电动机提供动力,电动机提供汽油机所无法提供的低转速高扭矩的特性,让车辆在的加速性能更强大。
发动机驱动模式,在高速巡航时使用。这种模式下就跟普通汽车差不多了,发动机与E-CVT通过电离耦合,动力由发动机直接提供。虽然电池组处于待机状态,但如需进一步加速时可随时启动驱动电机转换为混合动力驱动模式。
在所有阶段,当车辆制动时,汽油发动机和驱动电机都停止运作,而制动能量回收系统开始作用,为电池组提供额外的能量。本田这套系统也有B档模式,和丰田THS一样,这个模式的建议使用工况是在下坡路段。
i-MMD整套系统的驱动模式虽然只有三种,但是却非常高效率。我们知道汽车在行驶时,多数情况下发动机都不处于经济转速区间。而i-MMD的混动模式阶段,因为发动机不参与直驱,这样就可以把发动机标定为经济转速区间去带动电动机运转给,动力电池充电,蓄电池输出电流驱动另外一组电机驱动车辆。而超过100km时的高速模式发动机直接参与驱动,这个阶段发动机输出也处于相对低扭高效阶段,并且弥补了混动模式下电机无法超高速驱动的不足。这套系统的控制策略结合本田在能耗上无人出其右的地球梦发动机,号称目前“世界最高燃效”的混合动力系统也确实不为过。
这套系统的油耗处于什么水平,我们可以参考雅阁Hybrid在油耗测定方面相当具有权威性的EPA(美国环保署,就是目前因排放作弊而把大众罚的不要不要的那家机构)的数值。在EPA以其相当严苛的2014版标准(注1)进行的测试中,雅阁Accord的城市路况油耗为47MPG(约合5.0L/100km),高速路况油耗为46MPG(约合5.1L/100km),综合路况油耗为46MPG(约合5.0L/100km)。在日本JC08工况下的测试值最低为30km/L,换算过来就是3.3L/100km。配备了更大的电池组的雅阁Plug-in则甚至可以低至115MPG(约合2.0L/100km)。而且在如此低的油耗情况下,雅阁Hybrid的0~96km/h却只要7.2s,可以说是油耗与性能兼得。
说到国内油耗测算,这里也不得不吐槽几句。现行的工信部混动油耗测算方案并不合理。插电式混动的油耗测算方法为:
综合油耗=(纯电行驶里程*纯电油耗 + 空电行驶里程*空电油耗)/(空电行驶里程+纯电行驶里程)
因为纯电条件下是不消耗汽油的,所以“纯电油耗”数值为0。另外,标准中还规定“空电行驶里程(仅发动机工作)”为25公里。这就不难理解为什么会出现以下表格中的数据了:

而美国环保署EPA将电能也作为燃料能耗的一部分,并给出了换算标准,33.7kWh电能=1加仑汽油,也就是8.9kWh电能=1L汽油。国内在混动车型的油耗测试方法上也不够严谨,目前测试工况的路谱采集仅仅只是四个代表城市,而且工况阀值的设定也存在猫腻,所以纯电情况下的实际续航里程很多情况都达不到厂家的标称值。但是不管那种测试标准,单次里程超过200km以上时,这些车型的实际油耗数字并不是那么好看。
当然,由于插电式混动油耗的测算标准因为使用环境的差别,目前也很难去用一个统一的标准来衡量。但是如果单纯比一箱油的续航里程来看,本田的i-MMD和丰田的THS-II系统无疑就是这场耐力赛的胜利者。
总 结:
通过三篇文章,总结了目前主流的几种混动技术。我们会发现目前的混动技术各有优劣,各大厂家根据市场需求,开发了不同的控制策略和偏向性的混动技术。如果非要做出一个对比的话,我会给出以下的结论。
偏低油耗策略的混动:单次超过200km的长距离使用条件来说我会把冠军颁给本田的i-MMD(未插电)和丰田的THS-II。前者的控制策略就是让发动机运转多数情况下都处于高燃效的工况下,而后者依靠的是它高效智能的动力回收。但是由于丰田的THS-II结构和控制逻辑更复杂,相比本田i-MMD制造成本更高,而成本最终转嫁的是消费者,所以从这方面来说,本田的i-MMD似乎就略胜一筹。而200km以内的短距离使用条件来说,我依然会把冠军颁给超低油耗的插电式本田的i-MMD(在第四代普锐斯未开发插电之前)。
偏性能策略的混动:单从性能参数来看,本田Sports Hybrid SH-AWD和保时捷918 Spyder那套混动无疑会是冠军,由于搭载车型的重量、动力参数不同,他们之间也很难比较出孰优孰劣。但是这两套系统贵到令人发指的制造成本,让多数家用型汽车是望而却步。所以,制造成本更亲民的比亚迪唐那套插电式混连更值得推崇。

[文章纠错]

文章网友提供,仅供学习参考,版权为原作者所有,如侵犯到

你的权益请联系qchjl_admin@126.com,我们会及时处理。

会员评价:

0 发表评论

渝公网安备 50010802001066号

QQ|手机版|小黑屋|Archiver|汽车工程师之家 ( 渝ICP备18012993号-1 )

GMT+8, 20-5-2024 15:51 , Processed in 0.146110 second(s), 24 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2013 Comsenz Inc.