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AKKA穆青:不同拓撲結構DHT技術路線的對比分析

今天跟大家分享的話題是不同拓撲結構DHT技術路線的對比分析。內容主要分成四個部分:第一部分美日系主流車企DHT路線比對,第二部分美日系主流車企DHT控制策略小結,第三部分國內車企DHT路線對比,第四部分國內車企DHT路線對比控制策略小結。

關於第一部分:為什麼我只說美系和日系,沒有說歐系,做動力方面的都清楚,歐系最早希望的不是全新開發的DHT,而是P2比較多,而嚴格意義上來講,按照2015年CTI會議上第一次提到關於DHT的定義即專業混動變速箱,因此P2並不算DHT,所以我們更多的看日系和美系的方案。

日系車企主要是混聯、串並聯方案,低油耗的很大貢獻來自發動機、電氣平臺及整車技術,劣勢是混聯動力性偏弱,串並聯成本偏高;美系公司主要是混聯方案,以行星齒輪結構為主,油耗相對偏低,轉速轉矩解耦,控制非常複雜。

從功率分流的定義簡單做一個分類,可以看到像

豐田

、福特、克萊斯勒都是用了輸入式功率分流,用行星齒輪系實現了發動機的轉速和車速的解耦。為什麼採用輸入式功率分流,其最終目的就是要實現把發動機玩到極致,讓發動機在最舒服的轉速區間,比如1500-2000轉左右。

輸出式的是通用第一代Voltec,油耗、成本不是很理想,可能最初它也想做豐田這種,但是由於技術壁壘自己做了一套;而複合式是通用第二代Voltec,變速箱設計非常優秀,但成本和控制難度比較大。

本田

就是串並聯,也是因為它不想繞過豐田,技術壁壘沒辦法,最後弄出了一套蠻簡單、但卻很高效的結構。

本田新一代串並聯架構

本田混合動力系統引數

現在說到第二部分:美日系主流車企DHT控制策略小結。

在CS模式工況下,第一種是輸出式,通用第一代實際上很多時候在大部分割槽域是一個增程的方案,而在高速一定負荷情況下,是一個並聯直驅的情況,過去通用為什麼說自己的方案是串聯,據說有一些噱頭和想法。第二是輸入式的,輸入式功率分流我這裡說的是低速類似、高速類似,因為它是行星齒輪系,所以不是完全意義上我們看到的像理想汽車單純的增程,可以把行星齒輪系類比成一個槓桿,三個動力源可以在槓桿協調之間達到一個平衡,所以在低速的時候可以讓所有動力直接走電機,透過電機發電,把電傳給了電動機,由電機驅動,而高速時,模型最終實現的是類似直驅的效果,電機基本上接近0轉速,只需要恆定在這個區間。

純電動的時候你的電全部是從曾經的油或者踩剎車轉過來的制動能量回收,所有這些在CS模式下電必須從發動機裡面摳出來的,更多的時候是透過發動機的各種模式,串聯或者混聯各種模式下實現。

CS1就是一個偏向於增程的方案,CS2也是一個增程,但是是固定齒比的關係,CS3是一個B點往上,車速再增加區間的執行方式,應該也是一個複合式分流的方案。

第三部分:國內車企DHT路線對比。

可以看到目前絕大部分的主機廠都是用了串並聯的方案,豐田的方案或者福特的方案還有一些技術壁壘、專利,如果完全跳過他們去做比較困難,而且行星齒輪系這個東西不是那麼好做的,大家可能更多的都是照抄本田的IMMD方案,把齒輪等結構往左、往右放其實最終效果差不多。長城其實就是一個兩檔IMMD。在需要動力性的時候用1檔,需要經濟性就換到2檔。好比一個傳統汽車,為什麼不只6檔,可能到7、8、9檔,既能滿足動力性又提高經濟性,但是傳統車無法在電池電量較低的時候避免發動機執行在一千多轉,熱效率百分之十幾的低效率區域,現在號稱熱效率業界做得比較好的已經到43%了,很多公司號稱2025年到45%,2030年到50%,基本上就是熱燃機的天花板,實現起來還是比較困難的。

吉利3DHT雖然用了兩個行星齒輪系,但最終跟豐田、福特行星齒輪系實現的轉速解耦不一樣,它透過離合器的結合斷開把這個結構當成了幾組齒輪實現了三個發動機檔位和三個電機檔位,尺寸相對比較小,可以實現一個平臺化。

廣汽前段時間剛釋出一個THS方案,另外它第一代也是一個串並聯的方案,最近有一個升級方案。業界比較多一點就是P2、P3,這個不算DHT,這裡不再做分享。

關於第四部分:國內車企DHT路線對比控制策略小結

比亞迪

DM第一代在發動機和電機間沒有齒輪,效率上沒辦法讓發動機和電機執行在最舒服的區域,DM-I已經改進了這一點。另外,比亞迪有它自己的方法能夠實現效率比較高,因為它的電池比較大,所以某些時候需要動力性的時候,不需要像IMMD完全靠增程模式,而是採用直驅並聯。

其次是長城,常規的時候都是四驅工況都是串聯,車速到一定程度的時候,就開始用一檔,如果偏動力性要求的時候是並聯1檔,偏經濟性走2檔,高速大負荷區間也是走發動機直驅1檔,跟IMMD相比,發動機強一點,電池也可以強一點,又是1檔的關係,又可以實現減速增速的效果。

吉利3DHT也非常複雜,最終透過兩星齒輪系實現最終的效果也是比較類似長城的幾個工況,在低速的時候、特別低速的時候,再到後面是發動機直驅三個檔可以實現相應的效果。

最後介紹一下,我們公司原來是賓士下面的一個子公司,類似於現在主機廠下面的零部件公司,我們不提供產品,只提供工程方面的諮詢和服務,後來慢慢獨立出來,2018年完全被法國的AKKA公司收購了,我們對外叫AKKA,而不是梅賽德斯賓士,所以這是我們大概的業務,動力總成設計、標定、培訓等等,分享到這裡,謝謝大家!

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