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TUhjnbcbe - 2021/5/10 16:56:00
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作者:xinhesun丨中国矿业大学

明白原理,优缺点就一目了然。

首先上个图,让大家看明白混动的基本结构。

其实很容易理解,PX主要看电机在什么位置。

P0就是电机在发动机前,其实就是把起动机变大一点,让它除了能拖动发动机启动运行,还能具有一定的发电作用。

P1则是将电动机放在发动机后,也就是在发动机的输出轴上,和发动机是一体的。

P2则是将电动机放在变速器的输入轴。

P3则是将电动机放在变速器的输出轴,也就是在变速箱后。

P4直接将电动机放在后桥,和发动机驱动的部分没有直接连接。

下面来看比亚迪的混动系统结构。

就比亚迪来讲,现在市场上车型以DM2系统为主,主推的新车型都搭载了DM3.

先看结构图。

这就是DM2系统,前后双电机,也就是P3+P4的结构,工作状态很容易理解,发动机经过变速箱输出、前后电机输出,都是并联的,优点就是性能彪悍,缺点就数不过来了,被诟病最多的就是低电量情况下的油耗及发动机启动时候的平顺性。

为了解决此问题,比亚迪推出了DM3,其实就是把发动机的启动电机换成了高压高功率的BSG,这台电机始终和发动机连接,我记得是用的传动皮带。相当于又加了个P0,成了P0+P3+P4的结构,用了三个电机。

优点很明显,BSG电机可以快速拖动内燃机到任意制定转速,平顺性大为提升,然后在内燃机处的BSG发电效率更高,低电量下油耗高的问题也解决了。还可以由发动机带动BSG电机发电,另外两个电机驱动车辆,变身增程式。坏处就是BSG电机一直和发动机同转速,算是额外的拖动,个别工况下影响效率。

比亚迪DM2和DM3系统的优缺点应该分开来讲,因为两者虽然现在共存,但是不一样。

优点

1、DM2系统和DM3系统都能提供强大彪悍的加速性能。

2、DM3系统的经济性、平顺性相比DM2有很大提升,特别是电量低的情况下。

3、DM2、DM3结构灵活,根据需求可以采用P0+P3、P0+P4、P0+P3+P4的结构,适用于多种车型。

4、十年三代DM系统,保有量大,比亚迪这条路走得不错,一直没放弃,终于看到曙光。

缺点

1、DM3系统比较复杂,用了三个电机,未免有技术不够,电机来凑的嫌疑。

2、相对于单电机混动,DM3的系统成本比较高,在补贴退坡且补贴取消的情况下,竞争力有待市场考验。

3、DM2系统经济性、平顺性等问题都比较大,有电一条龙,没电一条虫。

下面是吉利混动系统结构

吉利旗下在售车型(包括领克)目前使用的是P2.5的混动技术。P2.5本身是没有这个说法的,这是吉利的说法,就是将电机放在变速箱内部。

以吉利的这套P2.5来讲,电机是放在DCT的一个输入轴上的。我们都知道双离合变速箱有两个动力输入轴,这台7速DCT也一样:一个是1/3/5/7,一个是2/4/6/R,而电机就在此DCT的2/4/6/R输入轴上,结构如下:

这就很容易理解其工作原理了:

纯电状态:电动机通过R轴直接驱动车轮,C1和C2都断开。此状态变速比也是可变的,大约速度达到90公里的时候能感觉到换挡操作,当然,经过变速箱变速后,此电机在扭矩一定的情况下获得了更好的驱动效果,虽然电机不大,但是性能不错,扭矩比较理想。

混动状态:这种状态应该分为两种情况讨论,分别是发动机档和发动机档。

发动机档的时候,闭合C1,轴输出发动机的动力,R轴输出电动机动力,两者在变速箱输出处合并后驱动车轮,动力强大,相当顺滑。

发动机在档的时候,闭合C2,打开C1.而这时就是电动机和发动机的动力都通过R轴输出,动力也很强大,但是在个别工况下可能发生发动机与电动机力矩耦合的问题,也就是发生换挡顿挫。这就考验软件优化能力了。

发动机驱动:很简单了,就是根据工况和档位选择C1或者C2即可,电动机可以随时根据需求发电。

明白了原理,优缺点就好办了:

优点:

1、成本低。

原来DCT的基础上增加一个电动机及配套的电控和电池组即可,不需要额外的动力耦合装置,比多电机方案更简洁。

2、效率比较高。

为什么说比较呢?因为还是要看工况。比如在发动机驱动轴时,电动机可以完全不反拖,也就是完全解耦,所以这几个档位让整体的驱动效率更高,特别是常用于高速的7档。

3、组合灵活。

电动机经过变速器输出,电机小一点也没关系,依然可以做到足够的扭矩。同时发动机也可以根据情况更换,完全不影响整套系统的工作。电动机也可以根据需求选择更大或者更小的功率,同时还可以作为普通HEV用,是个万金油的系统。

缺点:

1、某些情况下需要优化减少顿挫。

发动机在R轴输出时直接和电动机输出在轴上耦合,对控制软件的要求比较高,实测在大部分情况下,只要不深踩油门,整套系统非常顺滑,但是在个别工况下,深踩油门加速有可能产生顿挫,主要原来在于此耦合的控制不够顺滑。

2、混动模式下市区油耗偏高。

这里主要指对比THS、IMMD这些系统,因为这套系统与THS等系统相比没有对发动机进行优化,所以虽然混动系统性能类似,但是发动机效率在低速情况下拖后腿,同时PHEV的电池包和电机要比HEV重很多,整体重量较大,此两个原因导致市区油耗比不上THS这类系统。

3、变速箱R轴负荷更大。

根据日常工况,因为电动机在R轴,所以如果高速工况较少,此轴驱动的情况更多,有可能产生磨损更严重的情况。当然,这是几十万公里之后的事,家用车主一般不用考虑。

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