近两年,混动车市场非常热闹,不光有日系的丰田THS(卡罗拉、凯美瑞等车型的双擎系列)、本田i-MMD(雅阁、CR-V的锐·混动系列),自主车企也开始全面扩展混动产品线。特别是在比亚迪DM-i系列火爆之后,长城柠檬DHT(哈弗H6S)、奇瑞鲲鹏DHT(瑞虎8 PLUS鲲鹏e+)、吉利雷神Hi·X(星越L Hi·X)、长安iDD(UNI-K iDD)、广汽矩浪GMC2.0(传祺影酷)如雨后春笋般涌现,堪称“神仙打架”。

如今,国民神车——五菱汽车也正式“插足”混动车领域,先期推出的上蓝牌的油电混动系统(不支持外接电源充电),随着官方披露相关技术细节,我们对其技术方案也有了更清晰的了解。而从工信部近几期的申报信息来看,首批搭载这套系统的会是银标系列的凯捷HEV(家用MPV)、星辰HEV(都市SUV)。

甭管蓝牌绿牌,目前日系/中系的混动车都采用的前桥双电机的混动设计思路,相比于欧系/美系,其最显著的特征是:发动机大多是经过电气化改造的混动专用型号,前桥有两台电机,同时不带独立变速器。

这种思路主要通过双电机和发动机的机电耦合/功率分流来实现整车的动力/车速调节,虽然部分车企的方案会带有2到3个挡位的变速模块(例如长城/吉利/奇瑞),但始终不改变“绝大多数工况主要靠电驱系统控制车速”的客观事实。

回到五菱汽车开发的这套单档电磁式DHT(混动专用变速箱),单从技术方案来看其实和比亚迪DM-i比较类似:没有采用齿轮变速机构来调节发动机转速/扭矩,最核心的优势就是即便完全不充电也非常省油。

这种方案会更强调电驱作用,因为这种专用型的阿特金森循环发动机(带T的常用米勒循环)只有在相对狭窄的转速区间才能发挥最高的热效率,一般都在2500rpm左右,所以,为了照顾燃油经济性,需要车速达到80km/h左右,2500rpm转速的发动机才能和传动系统耦合。

正是因为这种“大道至简”的技术特点,目前服役的国产混动车里最省油的依旧是比亚迪DM-i系列,未来也包括五菱的DHT系列。当然,对比低车速下(最低能压到20km/h)发动机就能耦合到电驱传动模块的上面几位(带2-3挡变速,能给发动机减速增扭),其地板油加速能力天生会弱一些,除非你使用非常大功率的电池/电机。

首先是在发动机部分,根据申报信息,凯捷HEV和星辰HEV两款车型都配备的是2.0L排量的自然吸气发动机,如果是燃油车的奥拓循环不可能只有100kW的最大功率,所以大概率是阿特金森循环,这就和比亚迪DM-i系列的1.5L/1.5T晓云发动机不一样了。

另外是在电池部分,得益于比亚迪相对充足的电池供应,所以DM-i系列全系都使用的大容量锂电池组,唐DM-i/汉DM-i甚至把纯电续航“堆”到了200km+,上绿牌;目前来看,凯捷DHT、星辰DHT没有这待遇,虽然也是锂电池组,但容量小,不支持外接电源充电,上蓝牌。因为电池只作为电能中转,所以整车油耗水平预计和DM-i系列的亏电油耗差不多,在4L/100km上下。

本质上,五菱DHT和比亚迪DM-i,更为核心差异的还是体现发动机和DHT模块的耦合/解耦方式上,这也是混动系统的核心技术。

包含比亚迪、奇瑞、长城、本田在内,这几家都使用电控液压离合器进行机电耦合/解耦,说白了,是电驱,还是直驱,或者并联混动,主要看离合器是松开的还是压紧的。其优点是对转速差容忍度高,复杂工况下有一点速差也可以靠离合器弥合,当然,毕竟是有速差,所以工作方式切换时多多少少会有那么点闯动(本田i-MMD发动机输出端还有一个扭转减振器,有弹性的转速能帮助降低耦合难度)。

五菱开发了这套单档电磁式DHT系统,顾名思义就是用电控电磁机构进行机电耦合/解耦,不需要盘式的离合器,在各种复杂工况下,执行机构都能精准同步发动机转速和轮端车速(本质是DHT模块的发动机端牙盘转速),从而让“从电驱到直驱”的过程更丝滑。

虽然暂时不清楚是怎么实现的(有点数控机床双主轴高速同步对接的味道),但按照官方给出的数据,这种电磁式耦合方式能将前/后齿轮盘转速差精度控制在50rpm以内,这是4倍领先于行业DHT的控制精度。

最后,我们不妨在聊聊丰田、吉利是如何实现机电耦合/解耦的,这两家的油电混动车都没有使用离合器,而是使用了行星齿轮组的技术解决方案。

不同于传统的齿轮啮合的二元关系,最基础的单排行星齿轮组有太阳轮、行星轮、行星架、外齿圈四个模块相互啮合,可以为发动机、驱动电机、减速器提供多元关系的耦合/解耦需求,对转速差的容忍度极低,无需离合器,也能让不同输入转速正确啮合,并输出动力。(行星齿轮变速器6AT/8AT,也是这个机械原理。)

当然,缺点也有,因为是三元关系,所以没法像离合器那样彻底解耦某一项动力输出,强行解耦会使得某些齿轮高速空转,所以纯电模式就有点烦;所以,丰田第四代THS放到双擎E+系列上需要在发动机输出端额外加一组离合器,好让TA能完全停机。

比亚迪DM-i之后,各国产大厂对于混动技术都是“八仙过海,各显神通”的状态,虽然通过模块化的组合,实车外特性表现各有差异(HEV/PHEV、1.5L/1.5T、低功率/高功率、前驱/电四驱),但都秉承了“电驱为主,更省油”这一大方向。

从技术角度来看,五菱这套单档电磁式DHT系统没有跳出“前桥双电机,不带变速器”这一国产混动系统的大框架,但在机电耦合/解耦的技术解决方案上给出了新的理解,出于电控啮合的精准特点,个人对其高效、经济、平顺表现很有信心。再结合五菱汽车在整车性价比方面的一惯优势,未来的凯捷HEV、星辰HEV无疑会非常值得期待。

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