[汽車之家 變速箱技術(shù)]  隨著中國車企電動(dòng)化技術(shù)的突飛猛進(jìn)，在卷完了多擋位串并聯(lián)構(gòu)型混動(dòng)系統(tǒng)后，又開始對功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)發(fā)起了沖刺。東風(fēng)風(fēng)神浩瀚DH-i混動(dòng)系統(tǒng)就是目前中國品牌中為數(shù)不多帶有功率分流功能的量產(chǎn)多擋位混動(dòng)系統(tǒng)（相關(guān)技術(shù)解析）。實(shí)際上，在功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)布局上，各大中國車企一直不遺余力，比亞迪早在2021年3月就申請了一份功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)專利，申請日期甚至比東風(fēng)風(fēng)神浩瀚DH-i混動(dòng)系統(tǒng)更早，下面我們就根據(jù)專利描述來剖析一下這套比亞迪功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)吧！

● 新混動(dòng)專利將會用于方程豹車型？

　　比亞迪這份功率分流型混動(dòng)專利發(fā)布后，就有媒體猜測它會是DM5.0的技術(shù)基礎(chǔ)，將會應(yīng)用在方程豹品牌的車型上。不過隨著方程豹豹5車型的發(fā)布，新車詳細(xì)信息的披露，證明了猜測是錯(cuò)誤的。

　　這么看來，比亞迪這套功率分流混動(dòng)系統(tǒng)要不就是為未來的新車做技術(shù)儲備，要不就是為構(gòu)建專利壁壘而做的布局。

● 同為功率分流架構(gòu)，但比豐田THS結(jié)構(gòu)更復(fù)雜

　　首先來看看這份來自比亞迪，公告號為“CN115042610A”的專利。從上面的示意圖，我們可以很容易就看出這是一套雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)，這套混合動(dòng)力系統(tǒng)中集成了雙排行星齒輪結(jié)構(gòu)，整套系統(tǒng)沒有采用任何的換擋同步器或離合器部件。

　　顯然，采用雙排行星齒輪結(jié)構(gòu)的這套比亞迪混動(dòng)系統(tǒng)看上去要比豐田THS系統(tǒng)更為復(fù)雜一些。但實(shí)際上，比亞迪這套系統(tǒng)的基本原理與豐田THS并沒有本質(zhì)的區(qū)別。

　　下面畫出了豐田初代普銳斯THS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，雖然乍一看與比亞迪功率分流型專利結(jié)構(gòu)圖有不少差異，但其實(shí)它們本質(zhì)上并無太大不同，下文將詳細(xì)說明。

　　眾所周知，豐田THS系統(tǒng)是通過單排行星齒輪組進(jìn)行動(dòng)力耦合的，比亞迪的這套混動(dòng)系統(tǒng)采用了雙排行星齒輪，本質(zhì)上就是為轉(zhuǎn)速方程以及扭矩方程額外增加了一個(gè)常量而已，行星齒輪組功率分流的本質(zhì)并沒有改變。比亞迪功率分流混動(dòng)系統(tǒng)專利與豐田THS混動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速/扭矩關(guān)系公式對比可以參看下圖。

　　采用雙排行星齒輪結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要原因很可能是為了提升該混合動(dòng)力變速箱的扭矩容量，使得采用更大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)成為可能，如2.0T或更高功率的發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，雙排行星齒輪組也更有利于在設(shè)計(jì)上對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)優(yōu)，避免發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速上限對車輛行駛極速造成限制。

　　功率分流型混合動(dòng)力系統(tǒng)有這樣一個(gè)突出的特點(diǎn)，那就是輸入到行星齒輪組的某一部件（太陽輪、行星架以及外齒圈其中之一）的扭矩會根據(jù)固定的比例傳遞至其它部件。這種特性配合電機(jī)快速調(diào)節(jié)能力，就可以實(shí)現(xiàn)讓發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作在高效工況點(diǎn)，動(dòng)態(tài)的扭矩需求由電機(jī)輸出來滿足。

　　雖然比亞迪這套功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與豐田各代THS系統(tǒng)都有明顯差異，但依然沒有跳出功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)的框框，只能算是在新時(shí)代里，結(jié)合新的高性能電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)。

● 多種工作模式

　　比亞迪的這套功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)也有多種工作模式，包括：起步模式、駐車發(fā)電模式、純電模式、混動(dòng)模式（功率分流模式）以及動(dòng)能回收模式等。下面我們挑幾種主要模式來展開介紹一下。這里依然采用上面展示過的轉(zhuǎn)速關(guān)系圖來講解。

　　首先來看看起步模式，在正常起步情況下，首先由驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛起步。當(dāng)駕駛員深踩油門起步時(shí)，發(fā)電機(jī)會帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，然后由發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)合力驅(qū)動(dòng)車輛，從而提升車輛起步動(dòng)力響應(yīng)。

　　在純電模式下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)純電驅(qū)動(dòng)車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)不工作。車輛倒車時(shí)也是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)純電驅(qū)動(dòng)的。

　　在混動(dòng)模式（功率分流模式）下，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)都工作，上述三個(gè)動(dòng)力源的輸出功率根據(jù)車輛行駛工況動(dòng)態(tài)調(diào)整。

　　此外，在專利中還提到了低負(fù)荷混動(dòng)模式（即上圖中的低速功率分流工況），相當(dāng)于是在城區(qū)日常代步的工況。在這個(gè)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力一部分用于驅(qū)動(dòng)，另一部分驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

　　高速巡航模式，相當(dāng)于在高速公路上以較高車速勻速行駛工況。在這個(gè)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)全部動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)車輛（即發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)主要驅(qū)動(dòng)），發(fā)電機(jī)此時(shí)也可用于驅(qū)動(dòng)車輛，轉(zhuǎn)動(dòng)方向與發(fā)動(dòng)機(jī)相反。此時(shí)，發(fā)電/能量回收工作由驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)責(zé)。

● 與比亞迪現(xiàn)有DM系統(tǒng)的區(qū)別

　　目前比亞迪的DM系統(tǒng)發(fā)展到4.0，衍生出了DM-i、DM-p以及DM-o等多種不同的形式。雖然名字有一定不同，但這三套衍生系統(tǒng)都采用雙電機(jī)串并聯(lián)架構(gòu)。

　　DM-o在方程豹豹5上面首次搭載，這里的“o”指的是“off-road”，意思是專為越野而優(yōu)化，該系統(tǒng)前橋動(dòng)力總成采用縱置形式，與DM-p相似的是，它同樣采用1.5T發(fā)動(dòng)機(jī)+前置雙電機(jī)+后置單電機(jī)的設(shè)計(jì)。

　　比亞迪這套功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)和目前比亞迪的DM系列混動(dòng)系統(tǒng)相比，前者采用功率分流構(gòu)型，在其機(jī)械結(jié)構(gòu)中沒有離合器和換擋同步器，可以通過電機(jī)控制的快速響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)無感模式切換；后者基于雙電機(jī)串并聯(lián)構(gòu)型，根據(jù)不同的定位匹配不同的電機(jī)組合，以適配不同定位的車型。

　　比亞的的這套功率分流型系統(tǒng)由于沒有離合器并且采用了雙排行星齒輪組設(shè)計(jì)，理論上可以適配動(dòng)力更強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于采用了功率分流構(gòu)型，所以通過對電機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩的精確控制，能夠讓發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載穩(wěn)定在更窄的高效工況區(qū)中，從而節(jié)約燃油消耗。

　　基于比亞迪這套功率分流型系統(tǒng)的特性，如果它能夠量產(chǎn)，大概率是會匹配到一些高端行政級車型之上，超低油耗、超長續(xù)航、極致的動(dòng)力系統(tǒng)平順性都與該級別車型定位相匹配。而注重動(dòng)力性能的高性能轎車或者SUV，大概率還是會采用雙電機(jī)串并聯(lián)構(gòu)型的混動(dòng)系統(tǒng)，如DM-p和DM-o。走性價(jià)比路線的車型也將繼續(xù)沿用DM-i的設(shè)計(jì)。

● 全文總結(jié)：

　　比亞迪這份專利中的功率分流型混合動(dòng)力系統(tǒng)從設(shè)計(jì)上來看可以算是豐田THS系統(tǒng)的優(yōu)化版本，而且從專利細(xì)節(jié)來看，這套系統(tǒng)目前的設(shè)計(jì)還處于相當(dāng)早期的階段，更多的是概念的展示。筆者的觀點(diǎn)是，這份專利更多的是作為比亞迪前瞻技術(shù)儲備以及構(gòu)建專利壁壘的籌碼，是否會量產(chǎn)目前還真不好說。假若有一天真的量產(chǎn)了，個(gè)人覺得也會配在行政級高端車型之上。對于比亞迪這套功率分流型混動(dòng)系統(tǒng)，屏幕前的你怎么看呢？不妨在評論區(qū)留言，分享你的觀點(diǎn)。（圖/文/汽車之家 常慶林）

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