上一期我們淺談了「混聯(lián)式結(jié)構(gòu)」之一的「功率分流」，其結(jié)構(gòu)與邏輯可謂復(fù)雜至極，本期我們來聊以「本田i-MMD混動系統(tǒng)」為代表的另一類「混聯(lián)式結(jié)構(gòu)」。
本田i-MMD混動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
在此前「Px電機架構(gòu)」的章節(jié)中，我們曾經(jīng)淺談過「本田i-MMD混動系統(tǒng)」，這套混動系統(tǒng)與使用「行星齒輪組」的「功率分流」混動變速器最大的結(jié)構(gòu)區(qū)別便是：無法在「串聯(lián)」、「并聯(lián)」兩個模式之間做無縫轉(zhuǎn)換，而兩種模式的切換完全取決于「離合器」的開合。換言之，「混動變速器」內(nèi)的「功率」要么以「機械功率」傳遞，要么以「電功率」傳遞，沒有中間檔。
「本田i-MMD混動系統(tǒng)」的兩個小局限：發(fā)動機和擋位
這種『非黑即白』的選擇模式也帶來一個技術(shù)難點——如何克服「串聯(lián)模式」下，傳動效率較低的問題。由于在「串聯(lián)模式」下由于「發(fā)動機」輸出的「功率」必須通過兩臺「電機」傳輸，也就是要進行『「機械功率」轉(zhuǎn)「電功率」再轉(zhuǎn)「機械功率」』的多次能量形式的轉(zhuǎn)換，無法避免的有能量損失。
串聯(lián)模式下，功率傳輸流程距離長
比如整套「本田i-MMD混動系統(tǒng)」傳輸效率在大部分情況下都能達到95%，但在「串聯(lián)模式」下，雖然此時的「發(fā)動機」在最佳工況高效率進行運作，但整體傳輸效率卻還要降低5%，即在90%左右，這個效率只能說是中規(guī)中矩，與「CVT變速器」（無級變速器）處于同一水平。
本田i-MMD混動系統(tǒng)部件/工況對照表
故此，在車速超過70公里/時的高速巡航工況時，「本田i-MMD混動系統(tǒng)」則會選擇切換至「并聯(lián)模式」，「發(fā)動機」與「電機」共同驅(qū)動汽車，整套系統(tǒng)的傳輸效率恢復(fù)到最佳狀態(tài)。看到這里大家會問，既然「并聯(lián)模式」的效率更高，那「本田i-MMD混動系統(tǒng)」為什么不增加「并聯(lián)模式」的范圍呢？其中的原因大致有2點：
奧托循環(huán)&阿特金森循環(huán)的工作原理
1.「阿特金森發(fā)動機」的限制：考慮到「阿特金森發(fā)動機」的熱效率和燃燒穩(wěn)定性，故此，轉(zhuǎn)速一般只能保持在1200~3000轉(zhuǎn)/分鐘。另外，「阿特金森循環(huán)」在高扭矩的效率不如「奧托循環(huán)」，所以，一般只能用于低、中扭矩區(qū)域。更多關(guān)于「阿特金森發(fā)動機」可查看往期內(nèi)容；
HondaCR-VHybrid（2019）
2.「擋位」限制：目前「本田i-MMD混動系統(tǒng)」只給「并聯(lián)模式」配備了一個「擋位」（「傳動比」為0.803），相當于傳統(tǒng)「變速器」里的6擋，所以，系統(tǒng)將「并聯(lián)模式」的介入時機定在70公里/時。
搭載兩個凸輪的VTEC發(fā)動機的結(jié)構(gòu)
既然知道了局限在哪里，那么我們就可以著手解決。比如「本田i-MMD混動系統(tǒng)」從「發(fā)動機」進行調(diào)整，選擇搭載「VTEC系統(tǒng)」（VariableValveTimingandValveLiftElectronicControlSystem，即「可變氣門正時和升程電子控制系統(tǒng)」）的「發(fā)動機」，旨在使「發(fā)動機」能在「阿特金森循環(huán)」與「奧托循環(huán)」中切換，以滿足「扭矩」匹配的要求。
快速進入「并聯(lián)模式」：『多擋位』方案
然而考慮到「發(fā)動機」的經(jīng)濟性，「本田i-MMD混動系統(tǒng)」仍然將「阿特金森循環(huán)」用于多數(shù)的工況。而目前國內(nèi)的車企在提升「混動專用發(fā)動機」「熱效率」的同時，開始在自己的「DHT」（DedicatedHybridTran***ission，即「混合動力專用變速器」）增加更多的「擋位」，以便整個系統(tǒng)更快速地進入「并聯(lián)模式」的經(jīng)濟工況。
長城檸檬DHT示意圖
這里我們要先來解釋一下什么叫「DHT」？簡單地理解便是我們此前提到的所有將雙「電機」融入「變速器」的『混動變速器』總稱。而搭載「DHT」的混動系統(tǒng)我們稱其為「DHT混動系統(tǒng)」，目前主流的「DHT混動系統(tǒng)」都具備以下特點：
長城檸檬DHT混動系統(tǒng)組成部件示意圖
采用「混動專用發(fā)動機」：通常為「阿特金森循環(huán)」或深度「米勒循環(huán)」的「發(fā)動機」，峰值熱效率和高效區(qū)范圍遠比燃油平臺「發(fā)動機」更出色；更高效的「電機」：通常采用兩個『扁線+油冷+高速』配置的「電機」，擁有功率和扭矩密度高、峰值效率高、高效區(qū)范圍廣、損耗低等特性；結(jié)構(gòu)高度集成化：「電機」、「變速器」以及「控制器」等部件高度集成，動力集成化耦合；多模式，快速切換：包括「發(fā)動機直驅(qū)」、「電機直驅(qū)」、「串聯(lián)模式」和「并聯(lián)模式」4種對應(yīng)不同「速域」和「功率」工況的模式。長城檸檬DHT結(jié)構(gòu)示意圖
聚焦回『為「DHT」增加「擋位」』的問題上，以「長城檸檬DHT」為例，通過上圖我們可以看到，其「DHT」擁有2個「擋位」。
在低車速急加速時，由于有「1擋」的存在，故此，長城汽車官宣在40公里/時左右時，「發(fā)動機」即可介入動力輸出，使得汽車能快速進入「并聯(lián)模式」。如此一來，這套混動系統(tǒng)在保證動力充沛的同時，又保證「發(fā)動機」的經(jīng)濟性。
中高車速全負荷加速時，則可以切換至「2擋」，此時，由于「發(fā)動機」的「功率」被放大，釋放出更大的扭矩，長城汽車官方宣稱『可比單檔串并聯(lián)架構(gòu)的輪端力矩大1000N·m左右』。
長城檸檬DHT混動系統(tǒng)多種模式（動圖）
『兩擋直驅(qū)』應(yīng)該算是「長城檸檬DHT混動系統(tǒng)」最大的特點之一，當然，常規(guī)的「純電模式」、「串聯(lián)模式」和「動能回收模式」也不會少。而從混動控制的邏輯與工況對應(yīng)后，我們大致可以歸納如下：
低速工況：車輛采用「純電模式」，內(nèi)部集成高性能驅(qū)動「電機」保證低速爬坡超大馬力，動力響應(yīng)迅捷，加速平順，此時為『零油耗』；
中高速工況：「發(fā)動機」和「電機」采用「混聯(lián)式」模式，在「并聯(lián)」和「串聯(lián)」中靈活切換，可充分發(fā)揮「發(fā)動機」和「電機」的雙重驅(qū)動能力，保證更好的燃油性；
高速工況：「發(fā)動機」與「電機」進行「并聯(lián)」驅(qū)動，提供充沛的動力，保證高速路況加速更平穩(wěn)，動力更強勁。
長城檸檬DHT混動系統(tǒng)的串聯(lián)模式
若你問我，為什么沒有「發(fā)動機直驅(qū)模式」？其實是有的，不過這種工況發(fā)生的情況比較少。因為通常在高速巡航時，才會有機會（非必須）讓「發(fā)動機」單獨去驅(qū)動「車輪」，但只要對「功率」和「扭矩」的需求有一點點變化，整個系統(tǒng)就有強烈的趨勢，去切換到其他的模式，比如：
很難出現(xiàn)的發(fā)動機（2擋）直驅(qū)模式
切換到「串聯(lián)模式」：動力要求很弱，「發(fā)動機」的「功率」過剩，正好可以帶動「電機」來發(fā)電，為「電池」充電；
切換到「并聯(lián)模式」：動力要求較強，「P3電機」直接介入，與「發(fā)動機」共同輸出「功率」；
切換到「混聯(lián)模式」：動力要求一般，此時，可以是「P1電機」介入調(diào)整「發(fā)動機」的「扭矩」或「轉(zhuǎn)速」。亦或是「發(fā)動機」帶動「P1電機」為「P3電機」發(fā)電，并將多余的「功率」傳輸?shù)健篙敵鲚S」。
總之大家要記住一個原則：「DHT混動系統(tǒng)」不刻意追求單一零部件或單點效率最高，而是追求動力總成的綜合效率最大化。
國產(chǎn)DHT的崛起：新混動時代即將到來？
雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)包含兩款DHT和兩款混動發(fā)動機
無獨有偶，最近吉利汽車也發(fā)布了新一代的混動平臺「雷神動力平臺」，而下屬模塊中包含一套混動動力總成——「雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)」，其中的「DHTPro」通過獨特的雙排「行星齒輪組」實現(xiàn)了「3擋」布局。
雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)中的DHTPro示意圖
吉利汽車官方資料顯示，「DHTPro」在20公里/時的速度下便可進入「并聯(lián)模式」。且在「1擋」的大速比加持下，實現(xiàn)彈射起步，讓起步加速的能力提升50%。此外，「DHTPro」將「電機」、「變速器」和「控制器」等多個部件進行高度集成，能夠承受的最大輸出扭矩達到了4920N·m。
定軸齒輪換擋結(jié)構(gòu)（長城檸檬DHT100）示意圖
雖然「雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)」與「長城檸檬DHT混動系統(tǒng)」同屬于『多擋位傳輸』的「DHT」，但的確存在著一些區(qū)別：「長城檸檬DHT混動系統(tǒng)」屬于『定軸齒輪換擋結(jié)構(gòu)』，而「雷神智擎Hi·X混動系統(tǒng)」屬于『行星齒輪組換擋結(jié)構(gòu)』。這里不展開詳解，我們放在單品牌介紹中再細聊。
市售的部分DHT產(chǎn)品參數(shù)對比（點擊放大查看）
總而言之，言而總之，增加「DHT」的「擋位」都是為了延長「發(fā)動機」在最高效率區(qū)間的使用工況，從而減少傳輸損耗較大的工況，達到提升整套動力總成綜合效率的目標。
光從技術(shù)的角度來看，目前國內(nèi)的「DHT混動系統(tǒng)」已有崛起的趨勢。當然，我們還要通過最終裝車后的實際表現(xiàn)來判斷一套混動系統(tǒng)是否成功。最后，我用無限暗示的眼神看向本田，弱弱地問一句：
