[汽車之家 變速箱技術(shù)]  2003年開始研發(fā)，2008年正式上市的混合動力車型比亞迪F3DM，是中國品牌首款量產(chǎn)插電式混合動力汽車。這款具有里程碑式意義的車型奠定了比亞迪在中國新能源汽車市場中的開拓者和引領(lǐng)者地位。現(xiàn)在是2021年，距離F3DM的上市已經(jīng)過去了13年，在這13年間，比亞迪一直在新能源車技術(shù)上不斷攻堅克難，筑起一道又一道技術(shù)壁壘，把中國新能源汽車推到了世界的領(lǐng)先位置。今年年初，比亞迪正式發(fā)布了最新的DM-i混合動力系統(tǒng)。DM-i上的EHS機電耦合單元（官方稱為“EHS電混系統(tǒng)”）雖然比13年前F3DM上的那套DM1.0系統(tǒng)復(fù)雜得多，但從動力耦合思路上卻與DM1.0一脈相承。究竟EHS電混系統(tǒng)（下稱“EHS機電耦合單元”）有何奧秘呢？今天就讓我為大家揭曉。

● 搭載DM-i混動系統(tǒng)的車型

　　比亞迪的DM-i系統(tǒng)目前搭載在秦PLUS、宋PLUS DM-i以及唐DM-i車型上，EHS機電耦合單元根據(jù)電機輸出功率大小分了三個型號，分別是EHS132、EHS145以及EHS160。目前，EHS132會與1.5L發(fā)動機匹配，EHS160則會與1.5T發(fā)動機匹配，至于EHS145這款中間型號則會匹配1.5L和1.5T兩種發(fā)動機。具體參數(shù)可以看下面這個表格。

　　從參數(shù)上來看，EHS機電耦合單元的電動機最大功率和扭矩參數(shù)已經(jīng)超越了不少主流2.0T發(fā)動機了。

● EHS機電耦合單元有傳承也有創(chuàng)新

　　比亞迪的混動系統(tǒng)發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了DM1.0、DM2.0和DM3.0三代了。其中DM1.0的代表車型就是2008年的F3DM，DM2.0的代表車型是2013年的秦DM，DM3.0的代表車型就比較多了，包括宋Pro DM和唐DM等。

　　DM-i上的EHS機電耦合單元從結(jié)構(gòu)上來看，與帶有多檔位雙離合變速箱的DM2.0和DM3.0混動系統(tǒng)有所不同，在設(shè)計思路上與DM1.0倒是有很大相似之處。

　　DM-i與DM1.0的機電耦合單元都屬于P1+P3串并聯(lián)方案，系統(tǒng)中離合器分離時屬于發(fā)動機發(fā)電+電動機驅(qū)動的串聯(lián)形式，離合器結(jié)合時屬于發(fā)動機與電動機同時直接驅(qū)動車輪的并聯(lián)形式。關(guān)于混合動力中電機位置P0/P1/P2/P3/P4的詳細介紹，可以參看這篇文章。

● 比亞迪DM-i與本田i-MMD機電耦合單元設(shè)計思路一致

　　比亞迪DM-i與本田i-MMD機電耦合單元的設(shè)計思路是一致的，都屬于串并聯(lián)結(jié)構(gòu)。兩者最大的不同在于電機和發(fā)電機的布置形式，比亞迪EHS采用的是電機/發(fā)電機異軸布置形式，本田最新第三代i-MMD的采用的是電機/發(fā)電機同軸布置的形式。

　　對比起來，比亞迪EHS這種電機異軸布置的方式更有利于制造功率更大的機電耦合單元。本田i-MMD系統(tǒng)如果要增大電動機功率（一般來說，電機功率越大，尺寸也越大），很可能就會受制于其同軸布置形式�，F(xiàn)款在售的雅閣混合動力版車型，其i-MMD系統(tǒng)中的電機最大功率為135kW，與比亞迪DM-i最大160kW的電機功率相比，動力性能上有明顯差距。

● 電動機擔綱主角，發(fā)動機退居二線

　　比亞迪對虧電城市工況、虧電NEDC循環(huán)工況、虧電WLTC循環(huán)工況、虧電高速工況做過研究，發(fā)現(xiàn)在前三種工況中，混合動力車輛純電行駛的比例是遠高于發(fā)動機直接驅(qū)動的。而只有在虧電高速工況時，由于發(fā)動機效率較高，所以用它直接驅(qū)動更為高效。有鑒于此，比亞迪的DM-i系統(tǒng)的設(shè)計邏輯遵循的是以電動機驅(qū)動為主，發(fā)動機起輔助作用。

　　既然發(fā)動機的主要職能由過去的在全工況下驅(qū)動車輛轉(zhuǎn)變?yōu)樵谔囟ü�況下帶動發(fā)電機發(fā)電或在車輛高速巡航時直接驅(qū)動車輛，那么在發(fā)動機機械設(shè)計上做減法（如去掉排氣VVT正時機構(gòu)、去掉皮帶驅(qū)動的啟發(fā)電一體機等）就成為了可能，而且是必須要做的事情。驍云-插混專用發(fā)動機究竟如何做減法的呢？大家可以參看我的這篇文章，在此不再展開了。

● EHS機電耦合單元性能全面提升

　　DM1.0混合動力系統(tǒng)的電機和電控都是分開布置的，DM-i混合動力系統(tǒng)的電機、電控和傳動系統(tǒng)高度集成在一起，從而實現(xiàn)了體積減小、重量減輕的效果。EHS機電耦合單元總成重量為136kg，最高轉(zhuǎn)速達到16000rpm，峰值功率達到160千瓦，功率密度達到44.3千瓦/L；比DM1.0減重了40kg，最高轉(zhuǎn)速提高了10000rpm，峰值功率提升110千瓦，功率密度提升36.7千瓦/L。

　　另外值得一提的是，由于電動機作為DM-i系統(tǒng)的主要動力源，所以搭載該混合動力系統(tǒng)的車型可以實現(xiàn)10毫秒級別的動力響應(yīng)，最大程度消除動力響應(yīng)延遲感，提升用戶駕駛體驗。

　　前面也提到了，DM-i相比DM1.0，其機電耦合單元的功率密度有數(shù)倍提升，功率密度提高了，電機工作時的發(fā)熱也更大了。EHS的電動機采用了油冷技術(shù)，進一步提高散熱效率，讓電機在任何工況下都工作在一個合適的溫度。

● 無懼芯片荒！采用比亞迪自研自產(chǎn)的IGBT芯片

　　電控系統(tǒng)方面，DM-i的電控系統(tǒng)的體積為12L，僅為DM1.0電控系統(tǒng)體積一半不到（DM1.0電控系統(tǒng)體積為25L）。在體積縮小的同時，電控系統(tǒng)的最大功率也有大幅提升，使得搭載DM-i系統(tǒng)的車型可以用上功率更大的電機，同時制動能量回收功率也有非常大的提升。

　　比亞迪是國內(nèi)唯一一家能夠自己生產(chǎn)IGBT絕緣柵雙極型晶體管的整車廠家。DM-i的電控系統(tǒng)就采用了比亞迪自家最新的IGBT 4.0芯片。相比起DM1.0上采用的進口IGBT芯片，DM-i上搭載的比亞迪IGBT 4.0芯片體積小、重量輕、壽命長、能量轉(zhuǎn)換損耗小。這是DM-i系統(tǒng)效率提升的重要因素之一。

● 全文總結(jié)：

　　DM-i系統(tǒng)的設(shè)計思路以電動機為主，發(fā)動機為輔。所以在DM-i系統(tǒng)中EHS機電耦合單元是主角，發(fā)動機只是配角。比亞迪EHS機電耦合單元是一套典型的串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)，在設(shè)計思路上傳承自自家的DM1.0，并與本田最新的i-MMD混合動力系統(tǒng)有很多相似之處。異軸布置雙電機設(shè)計是EHS系統(tǒng)的一大特點，這有利于縮小EHS機電耦合單元的橫向空間，使其能與排量更大的發(fā)動機搭配，進一步提升發(fā)電的功率。EHS上的電動機是驅(qū)動車輛的主力，它高效、響應(yīng)快、高功率密度的特點為車輛帶來迅猛的加速體驗以及極佳的電耗表現(xiàn)。在機械結(jié)構(gòu)上做減法后的發(fā)動機能夠?qū)Ｗ⒂谔嵘�其低油耗工況區(qū)的熱效率，最終實現(xiàn)車輛油耗水平的降低。（圖/文/攝/汽車之家 常慶林）