「汤叔解惑」1分钟看懂本田i-MMD和丰田THS-II混合动力哪个更好?

很多用户在选购传统Hybrid混合动力车型时分不清楚这两种技术的好坏。往往只能从对品牌的认知和对车身造型的个人喜好来选择。网上也有很多基于官方文案而来的关于i-MMD和丰田THS的技术讲解,很多人看的似懂非懂一知半解。所以我今天就来为大家解读下这两种混合驱动形式的结构和性能特点。希望一分钟秒懂的,可以直接看副标题、图说和结论。

■ 本田i-MMD可以实现多种动力混合策略

「汤叔解惑」1分钟看懂本田i-MMD和丰田THS-II混合动力哪个更好?

从结构上看,这套系统由一台电动机、一台发电机、一套齿轮离合器机构以及液力变矩器组成。很多媒体把i-MMD解读成双电机,很大概率是被厂商的公关稿所引导。因为相比上一代的iMA,这套全新的i-MMD系统把发电机独立成了一个单元。而老款的iMA是把发电机和电动机集成在一起,只在变速箱前面提供了一套永磁线圈系统,当PCU给线圈通电的时候它会作为驱动电动机带动变速箱旋转,而下坡时,惯性带动它旋转时则充当发电机。新一代的i-MMD采用了两套线圈系统,各自分工:一个用来驱动,一个用来发电,所以被很多媒体解读成了双电机。其实并没有两个用于驱动的电机,而是一个驱动一个发电。

这套系统没有任何传统意义上的变速箱,这和上一代的iMA有很大区别。而官方宣传的E-CVT也并不算是CVT,发动机动力只能被多片离合器选择介入驱动或不介入驱动,即便离合器接通,还需要由超速离合器(单向超越离合器)来选择合适的时机将动力接入。所以一旦发动机动力介入,并不能实现所谓的变速,它只能用一个恒定的传动比驱动车辆行驶。

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左图为发动机直接驱动车辆行驶的动力传输路径,这个过程并不会经过变速,而是使用单一传动比驱动。右图则是用发动机发电的路径,此时发动机没有进行驱动。

发动机与发电机之间并没有任何离合装置,而是通过齿轮常咬合实现动力的刚性连接。通过PCU(Power control unit)来控制发电机的发电功率或让发电机空转。所以发电机可以随时带上负荷也可以随时空转,来实现不同的驱动模式。

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如左图:断开发动机驱动,给电机接入驱动电流就能实现纯电行驶。另外由于混动系统没有倒挡齿轮,所以如果电动机反转,就能实现倒挡功能;如右图:将发动机动力接入到发电机,产生的电流又可以驱动电动机纯电行驶,这种混合驱动方式类似于增程式混合动力。

电动机与输出轴也是通过齿轮实现的刚性连接,之间并没有任何离合器装置。就像发电机一样,通过PCU的控制,随时可以选择介入动力传输或不介入动力传输。这套驱动方式最有意思的地方就是由于发动机可以通过离合器接通或断开动力传动,而电动机和发电机始终连接在动力传递路径上,所以本田i-MMD可以实现多种动力混合方式。

1. 可用电池的电来纯电行驶

只需要断开离合器与发动机的连接,通过PCU给电动机提供电流,就能实现纯电行驶。因为电机与差速器齿轮处于常咬合状态,只要通电动力就能传递到车轮上。

2. 可实现增程式混合动力,用发电机产生的电流实现纯电行驶

此时发动机动力不参与驱动,只参与发电,完全由电动机来驱动车辆行驶,这种方式跟增程式混合动力很类似。如上图所示,如果断开发动机的离合器,紧紧将常咬合状态下的发电机使用发动机动力发电,将发出的电流传递给电池和电动机就能实现增程式混合动力,也就是说发动机没有参与驱动,仅用于发电。

3. 可实现传统Hybrid油电混合动力驱动

在电机驱动车辆行驶,发电机参与发电的同时把发动机的离合器接通,发动机除了将动力用于发电,还可将动力用于驱动车辆,实现传统意义上的油电混合驱动。这种驱动方式可以利用发动机和电动机叠加的最大功率,实现最强劲的动力输出。

4. 可实现纯燃油驱动行驶

只要将离合器接通,不给电动机通电,不让发电机发电,就可以轻松实现纯油动行驶。这个驱动模式通常用于长时间高速巡航。因为由于没有变速箱,发动机与传动系统只有一个最经济的齿比,也就是我们普通AT或MT车上的最高挡位:超速挡。所以当车速超过超速挡使用速度并且匀速行驶时,电力系统就不会介入,用最经济的发动机转速直接驱动车辆高速巡航。

5. 可实现大功率制动能回收

新一代的i-MMD相比上一代的iMA最大的好处就是把发电机独立成了一个单元,所以发电功率非常大,这也是为什么可以实现纯电行驶的原因,那么在下坡或者制动时,与传动系统常咬合状态下的发电机,可以最大程度的回收制动力和下坡势能。

■ 丰田的THS-II仅能实现纯电驱动、油电混动以及制动能回收

「汤叔解惑」1分钟看懂本田i-MMD和丰田THS-II混合动力哪个更好?

丰田的THS-II系统在十几年前就实现了“干掉变速箱”的野心,并且实现了电动机和发电机的独立工作。通过一个行星齿机构来实现发动机电动机动力的接通与断开。同样没有变速箱(从09年的凯美瑞混动开始,更早可以追溯到九十年代末的普锐斯),发动机驱动车辆行驶时只有一个齿比,所谓的E-CVT就是通过电动机的介入程度来实现虚拟的所谓变速。

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▲丰田THS-II动力总成系统结构

低速时电机输出的扭矩大、介入多,高速的时候电机输出的扭矩小介入少。虽然殊途同归,但丰田的THS-II在驱动模式上要落后于本田的i-MMD,因为它仅能实现纯电动和油电混合驱动。既不能增程模式行驶也不能以纯燃油方式行驶。

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▲即便是高速巡航,丰田的THS-II也只能采用混动模式驱动。

丰田THS-II的行星齿轮就好比本田i-MMD的多片离合器。用于控制发动机动力的接通和切换。虽然实现方式不同,但运行效率和性能结果是基本上一致的,并没有好坏之分。如果非要说谁好谁坏,我更倾向于本田的多片离合器方案,结构简单紧凑、响应快重量轻、传动损耗小。

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▲起步和低速时实现纯电驱动

■ 结论

本田这套新一代的i-MMD混动系统,一改上一代iMA混合动力需要依赖变速箱的弊端,彻底抛开了变速箱的束缚,并且把电动机和发电机分离后,可以实现大功率纯电驱动和大功率发电回收动能。其先进性相较上一代的iMA已经不可同日而语。如果把它跟丰田的THS-II放在一起比的话,首先经过长时间测试和用户反馈,分别采用这两种方案的雅阁和凯美瑞在油耗方面没有本质区别,各种工况下油耗成绩非常接近。

所以,从节油效果来说,两个系统应该算打成平手。但是从驾驶乐趣来说,本田i-MMD可以实现增程长距离电动行驶,向新能源靠得更近。未来如果更换了大带电量的电池包,在保证出色的经济性的同时,既可轻松实现增程式插电混动,让发动机时刻处于经济输出,又可实现类似插混那样的高功率输出,提高加速性能。当然,对于丰田来说,想做到本田这样的性能设定并没有什么技术门槛,只是需要重新标定稍加改进就可以轻松实现,关键还是在于厂商的造车理念。

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