枥木的斗转星移之法
2015-09-10马爽@我是马小陆
马爽 @我是马小陆
虽然,目前市场中有很多混合动力车型,但是根据工作原理无非是串联、并联和混联。而且,大部分混合动力系统电池组缺电时发动机都会随时驱动车辆并为发电机提供电力、为电池组充电。但是,来自枥木工厂的工程师却让i-MMD混合动力系统反其道而行之。这套混合动力系统发动机仅在巡航状态单独驱动车辆,中低速根据需要仅用来为两台电机提供动力,并且电动机输出大于发动机。整个混动系统通过“切换”两套动力的运行时机,来相互弥补各自的不足。i-MMD的复杂之处在于PCU控制单元,变速器结构却极为简单。
它的电子CVT采用了极为简单的齿轮结构,有3组不同传动比的齿轮以及多片式离合器组成。3组齿轮分别负责发动机为发电机提供动力、加速与巡航。为了配合最大功率为124kW的电动机输出,工程师们为其配备了一个更大传动比的齿轮。这时,该系统更加类似于一台纯电动汽车,发动机仅仅为发电机提供能源。而且,相比增程式电动车你再也不用忍受只有1个“挡位”的尴尬。
本田i-MMD混动系统变速器采用的3组齿轮,一组采用类似普通变速器最高挡位的传动比设定,由于传动比小于1,属于超速挡,适合车辆高速巡航,所以该模式只在高速巡航阶段启动。雅阁Hybrid搭载的2.0L阿特金森循环直喷发动机通过离合器,在巡航状态与传动半轴连接驱动车辆巡航,发动机仅是线性的输出功率。而电子CVT的另一组大传动比设定相当于普通变速器的一挡,主要通过匹配电动机在大多数工况驱动车辆。雅阁Hybrid电动机拥有较大的功率输出,并且拥有瞬间爆发扭矩的特性。124kW的最大功率和307Nm的峰值扭矩可以轻松应对急加速、中低速驱动车辆行驶的范围。最后的一组齿轮则作为连接发动机为发电机提供动力的作用。
高压锂电池组容量为1.3kWh,包含了散热以及电池管理系统。“聪明”的PCU心知肚明何时采用何种模式驱动车辆。在巡航状态下,显然电动机并不适合驱动车辆,更适合在需要加速度的时候与发动机共同协作。由于为发动机匹配了传动比小于1的超速挡,发动机输出的扭矩也更小,所以仅用于车辆的巡航状态。而且,在巡航状态下i-MMD的电动机处于待机状态,发动机用于提供发电动力的齿轮传动被截断,通过多片式离合器连接到超速挡的齿轮用于巡航。
总体上讲,SPORT HYBRID i-MMD系统相对于目前的混合动力系统更加智能,而且发动机、电动机、变速器以及动能回收系统之间的协作更紧密、分工更明确。这也使得电动机更多地成为了驱动车辆的主角,4.7L/100km乃至更低的油耗自然成为了信手拈来之事。
AS:i-MMD系统在哪些方面超越了其他的混合动力系统?
二宫亘治:i-MMD系统主要在两个方面更具优势:出色的燃油经济性,在各个行驶速度下的顺畅反应和强大的加速性能。以油耗为例,雅阁混动版在美国专业机构测评的油耗数据是4.7L/100km。另外,双电机混合动力系统i-MMD和其他混动系统的不同之处在于其他品牌的双电机系统是通过行星齿轮组来控制发电机和电动机的,而i-MMD系统里面没有行星齿轮,在中低速行驶状态下是串联模式,在高速行驶下是并联模式,并且这两种模式是可以自由切换的。可根据实时路况自由切换也是i-MMD双电机混合系统的最大特点。
A S:综合工况下,搭载i-MMD系统的车型总续航里程和纯电动模式下的续航里程是多少?另外,插电式混动版雅阁和混动版有什么区别?
二宫亘治:不同道路情况对驾驶条件也有影响。综合来说,我们测算的搭载i-MMD系统的车型总续航里程为1200km。在电动驱动状态下的续航里程和电池的充电状态是有关系的,在电池满电的情况下,纯电动模式下大概能行驶2km左右。但有几种情况会导致从电动模式切换到其他模式,比如说空调系统需要快速升温而发动机冷却水温度达不到空调要求的时候,就会导致模式的切换;另外,根据驾驶速度和当时整套系统所需要的功率,包括电池剩余电量等,也有可能在中途自动切换成别的模式。
插电式混合动力和i-MMD系统的区别,从发动机到驱动电机等几个主要部件是完全一样的,最大的区别就是电池容量,油电混合系统电池容量1.3kWh,插电式混动系统是6.7kWh。另外一个区别就是在行驶中各种模式的切换是有区别的,插电式混动车型在市区道路上需要发动机介入的比例更少一些,更多的是在电动模式行驶。按照日本工况来计算,插电式混合动力的纯电动行驶续航里程是37.6km。当电量耗尽后,整个车辆的行驶状态和模式跟油电混合系统是完全一样的。
A S:在高速状态下,i-MMD系统中的发动机在介入的时候,是否有一个传统的变速器介入?
二宫亘治:简单说,i-MMD系统没有传统的机械变速装置,在高速行驶状态下发动机驱动时是由发电机和发动机一起来完成变速的。