上一期我們淺談了「混聯式結構」之一的「功率分流」，其結構與邏輯可謂復雜至極，本期我們來聊以「本田i-MMD混動系統」為代表的另一類「混聯式結構」。

本田i-MMD混動系統結構示意圖

在此前「Px電機架構」的章節中，我們曾經淺談過「本田i-MMD混動系統」，這套混動系統與使用「行星齒輪組」的「功率分流」混動變速器最大的結構區別便是：無法在「串聯」、「并聯」兩個模式之間做無縫轉換，而兩種模式的切換完全取決于「離合器」的開合。換言之，「混動變速器」內的「功率」要么以「機械功率」傳遞，要么以「電功率」傳遞，沒有中間檔。

「本田i-MMD混動系統」的兩個小局限：發動機和擋位

這種『非黑即白』的選擇模式也帶來一個技術難點——如何克服「串聯模式」下，傳動效率較低的問題。由于在「串聯模式」下由于「發動機」輸出的「功率」必須通過兩臺「電機」傳輸，也就是要進行『「機械功率」轉「電功率」再轉「機械功率」』的多次能量形式的轉換，無法避免的有能量損失。

串聯模式下，功率傳輸流程距離長

比如整套「本田i-MMD混動系統」傳輸效率在大部分情況下都能達到95%，但在「串聯模式」下，雖然此時的「發動機」在最佳工況高效率進行運作，但整體傳輸效率卻還要降低5%，即在90%左右，這個效率只能說是中規中矩，與「CVT變速器」（無級變速器）處于同一水平。

本田i-MMD混動系統部件/工況對照表

故此，在車速超過70公里/時的高速巡航工況時，「本田i-MMD混動系統」則會選擇切換至「并聯模式」，「發動機」與「電機」共同驅動汽車，整套系統的傳輸效率恢復到最佳狀態。看到這里大家會問，既然「并聯模式」的效率更高，那「本田i-MMD混動系統」為什么不增加「并聯模式」的范圍呢？其中的原因大致有2點：

奧托循環&阿特金森循環的工作原理

1.「阿特金森發動機」的限制：考慮到「阿特金森發動機」的熱效率和燃燒穩定性，故此，轉速一般只能保持在1200~3000轉/分鐘。另外，「阿特金森循環」在高扭矩的效率不如「奧托循環」，所以，一般只能用于低、中扭矩區域。更多關于「阿特金森發動機」可查看往期內容；

HondaCR-VHybrid（2019）

2.「擋位」限制：目前「本田i-MMD混動系統」只給「并聯模式」配備了一個「擋位」（「傳動比」為0.803），相當于傳統「變速器」里的6擋，所以，系統將「并聯模式」的介入時機定在70公里/時。

搭載兩個凸輪的VTEC發動機的結構

既然知道了局限在哪里，那么我們就可以著手解決。比如「本田i-MMD混動系統」從「發動機」進行調整，選擇搭載「VTEC系統」（VariableValveTimingandValveLiftElectronicControlSystem，即「可變氣門正時和升程電子控制系統」）的「發動機」，旨在使「發動機」能在「阿特金森循環」與「奧托循環」中切換，以滿足「扭矩」匹配的要求。

快速進入「并聯模式」：『多擋位』方案

然而考慮到「發動機」的經濟性，「本田i-MMD混動系統」仍然將「阿特金森循環」用于多數的工況。而目前國內的車企在提升「混動專用發動機」「熱效率」的同時，開始在自己的「DHT」（DedicatedHybridTran***ission，即「混合動力專用變速器」）增加更多的「擋位」，以便整個系統更快速地進入「并聯模式」的經濟工況。

長城檸檬DHT示意圖

這里我們要先來解釋一下什么叫「DHT」？簡單地理解便是我們此前提到的所有將雙「電機」融入「變速器」的『混動變速器』總稱。而搭載「DHT」的混動系統我們稱其為「DHT混動系統」，目前主流的「DHT混動系統」都具備以下特點：

長城檸檬DHT混動系統組成部件示意圖

采用「混動專用發動機」：通常為「阿特金森循環」或深度「米勒循環」的「發動機」，峰值熱效率和高效區范圍遠比燃油平臺「發動機」更出色；更高效的「電機」：通常采用兩個『扁線+油冷+高速』配置的「電機」，擁有功率和扭矩密度高、峰值效率高、高效區范圍廣、損耗低等特性；結構高度集成化：「電機」、「變速器」以及「控制器」等部件高度集成，動力集成化耦合；多模式，快速切換：包括「發動機直驅」、「電機直驅」、「串聯模式」和「并聯模式」4種對應不同「速域」和「功率」工況的模式。

長城檸檬DHT結構示意圖

聚焦回『為「DHT」增加「擋位」』的問題上，以「長城檸檬DHT」為例，通過上圖我們可以看到，其「DHT」擁有2個「擋位」。

在低車速急加速時，由于有「1擋」的存在，故此，長城汽車官宣在40公里/時左右時，「發動機」即可介入動力輸出，使得汽車能快速進入「并聯模式」。如此一來，這套混動系統在保證動力充沛的同時，又保證「發動機」的經濟性。

中高車速全負荷加速時，則可以切換至「2擋」，此時，由于「發動機」的「功率」被放大，釋放出更大的扭矩，長城汽車官方宣稱『可比單檔串并聯架構的輪端力矩大1000N·m左右』。

長城檸檬DHT混動系統多種模式（動圖）

『兩擋直驅』應該算是「長城檸檬DHT混動系統」最大的特點之一，當然，常規的「純電模式」、「串聯模式」和「動能回收模式」也不會少。而從混動控制的邏輯與工況對應后，我們大致可以歸納如下：

低速工況：車輛采用「純電模式」，內部集成高性能驅動「電機」保證低速爬坡超大馬力，動力響應迅捷，加速平順，此時為『零油耗』；

中高速工況：「發動機」和「電機」采用「混聯式」模式，在「并聯」和「串聯」中靈活切換，可充分發揮「發動機」和「電機」的雙重驅動能力，保證更好的燃油性；

高速工況：「發動機」與「電機」進行「并聯」驅動，提供充沛的動力，保證高速路況加速更平穩，動力更強勁。

長城檸檬DHT混動系統的串聯模式

若你問我，為什么沒有「發動機直驅模式」？其實是有的，不過這種工況發生的情況比較少。因為通常在高速巡航時，才會有機會（非必須）讓「發動機」單獨去驅動「車輪」，但只要對「功率」和「扭矩」的需求有一點點變化，整個系統就有強烈的趨勢，去切換到其他的模式，比如：

很難出現的發動機（2擋）直驅模式

切換到「串聯模式」：動力要求很弱，「發動機」的「功率」過剩，正好可以帶動「電機」來發電，為「電池」充電；

切換到「并聯模式」：動力要求較強，「P3電機」直接介入，與「發動機」共同輸出「功率」；

切換到「混聯模式」：動力要求一般，此時，可以是「P1電機」介入調整「發動機」的「扭矩」或「轉速」。亦或是「發動機」帶動「P1電機」為「P3電機」發電，并將多余的「功率」傳輸到「輸出軸」。

總之大家要記住一個原則：「DHT混動系統」不刻意追求單一零部件或單點效率最高，而是追求動力總成的綜合效率最大化。

國產DHT的崛起：新混動時代即將到來？

雷神智擎Hi·X混動系統包含兩款DHT和兩款混動發動機

無獨有偶，最近吉利汽車也發布了新一代的混動平臺「雷神動力平臺」，而下屬模塊中包含一套混動動力總成——「雷神智擎Hi·X混動系統」，其中的「DHTPro」通過獨特的雙排「行星齒輪組」實現了「3擋」布局。

雷神智擎Hi·X混動系統中的DHTPro示意圖

吉利汽車官方資料顯示，「DHTPro」在20公里/時的速度下便可進入「并聯模式」。且在「1擋」的大速比加持下，實現彈射起步，讓起步加速的能力提升50%。此外，「DHTPro」將「電機」、「變速器」和「控制器」等多個部件進行高度集成，能夠承受的最大輸出扭矩達到了4920N·m。

定軸齒輪換擋結構（長城檸檬DHT100）示意圖

雖然「雷神智擎Hi·X混動系統」與「長城檸檬DHT混動系統」同屬于『多擋位傳輸』的「DHT」，但的確存在著一些區別：「長城檸檬DHT混動系統」屬于『定軸齒輪換擋結構』，而「雷神智擎Hi·X混動系統」屬于『行星齒輪組換擋結構』。這里不展開詳解，我們放在單品牌介紹中再細聊。

市售的部分DHT產品參數對比（點擊放大查看）

總而言之，言而總之，增加「DHT」的「擋位」都是為了延長「發動機」在最高效率區間的使用工況，從而減少傳輸損耗較大的工況，達到提升整套動力總成綜合效率的目標。

光從技術的角度來看，目前國內的「DHT混動系統」已有崛起的趨勢。當然，我們還要通過最終裝車后的實際表現來判斷一套混動系統是否成功。最后，我用無限暗示的眼神看向本田，弱弱地問一句：