i-MMD VS THS II,霸主之爭?

豐田和本田的混合動力發展之路,豐田一開始就憑Prius輕鬆地坐上混合動力霸主的寶座,而本田卻顯得一路坎坷,直到SPORT HYBRID系列的誕生,本田大有急起直追之勢。現在豐田和本田都有十分先進的混合動力技術,而這也是本期向大家介紹的內容。

i-MMD VS THS II,霸主之爭?

i-MMD VS THS II,霸主之爭?


簡單卻好使——本田i-MMD

本田i-MMD混合動力系統在結構上並不複雜,最新的第三代系統主要由阿特金森循環的DOHC i-VTEC發動機、發電與驅動雙電機、連接發動機的離合器、PCU動力控制單元和內含高功率鋰離子電池組和DC/DC轉換器的IPU智能動力單元這五大部分組成。與第二代系統相比,結構基本一致,主要是整體性能的提升和優化。

i-MMD VS THS II,霸主之爭?

沒有複雜的行星齒輪,i-MMD靠的就是一個發動機、一個離合器和兩臺電機,根據工況在電機驅動、混合驅動和發動機驅動3種驅動模式之間自由切換:

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在起步或低速行駛時,發動機關閉、離合器斷開,以電動機獨立驅動車輪,但由於電池容量較小,純電續航里程只有幾公里。當制動或減速時,電機將回收電能並給電池充電,像雅閣銳·混動方向盤後的撥片並不是用來換擋,而是調節動能回收的力度。

需要加速或中速行駛時,發動機啟動但離合器依然斷開,進入類似增程式電動車的串聯混合動力狀態,即混合驅動模式。此時,發動機負責帶動發電機給驅動電機提供動力,而不參與驅動車輪,富餘電量將會儲藏到電池中。

高速巡航時,離合器結合齒比固定的減速器,發動機直接驅動車輪。嚴格來說,本田i-MMD系統沒有傳統意義上的變速箱!

要麼由電機直接驅動、要麼由發動機直接驅動,充分發揮發動機與電機各自的性能和優勢,省卻行星齒輪這個複雜的機構,便是本田i-MMD混合動力系統的巧妙之處。

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第十代雅閣銳·混動搭載的便是第三代i-MMD,沿用上一代的2.0L阿特金森循環發動機的缸體,改用流量更大的EGR廢氣循環閥並優化整個進氣通道,再將壓縮比提升到13.5:1,使最大熱效率提高到40.6%。同時,內含鋰離子電池組的IPU動力單元的體積減小32%,能夠塞進後排座椅下方,無需再佔用行李箱的空間。

順便一提,第三代系統電機所用的釹磁鐵已不再含有重稀土元素,對於稀土資源稀缺的日本車企來說具有十分重要的意義!

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殊途同歸——豐田THS-II

從THS進化到THS-II,豐田沒有改變系統的整體結構,而是在PCU動力控制單元中加入升壓電路,並改用高能量密度的鎳氫電池,令202V的電池組可向電機輸出500V電壓,為大功率電機提供足夠的能量,使電機的性能比第一代提升1.5倍。而性能更強的電機在提高混合動力車油門響應速度以及運行平穩性的同時,也讓豐田的混合動力系統具備純電動行駛能力,雖然也只有幾公里。

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此外,還有來自TNGA架構的全新高熱效率發動機,以及用平衡軸齒輪減速器或者共軸行星齒輪替換驅動電機的鏈條減速器。升壓電路、行星齒輪功率分流器、MG1發電機、MG2驅動電機、發動機以及PCU動力控制單元,這就是第二代THS系統的主要部件!

儘管不同工作模式下的動力分配路徑各有不同,但發動機、電動機和行星齒輪卻始終連在一起,中間並沒有離合器能把發動機從中分離出去。這意味著以純電動模式行駛時,發動機無法真正停轉,只能靠兩臺電機同時反向運轉來“抵消”相應的機械運轉,導致在純電動模式下性能受限。

值得一提的是,在推出THS-II混合動力系統的同時,豐田還把EV純電動車、HV混合動力車、PHV插電式混合動力車、FCV燃料電池車等新能源車都歸入“Hybrid Synergy Drive”子品牌名下,並以Prius的混合動力系統作為基礎內核。

因此,每當Prius換代或升級動力系統,豐田就會聲稱發佈新一代HSD混合動力系統。但實際上,HSD並沒有取代THS,第八代凱美瑞所用的混合動力系統還是THS-II,只是有部分資料在介紹豐田的混合動力系統時用過類似“THS-III”的命名而已。無論官方口徑怎樣變化,THS混合動力系統的基本結構卻從未變過:一組行星齒輪連接著一臺發動機與兩臺電機!

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相比上一代凱美瑞用的混合動力系統,新一代在佈局上有所變化,比如把原來同軸連接的兩個電機改成異軸連接;換用封裝尺寸更小的鎳氫電池後,電池可以從行李箱移到後排座椅下方,釋放出更多的行李廂空間(和新一代雅閣銳·混動的默契之處);PCU動力控制單元等模塊也全都經過輕量化處理……反正整套混合動力系統比以往更小巧。

在工作模式方面,第八代凱美瑞雙擎只有純電與混合驅動兩種模式,但在混合驅動模式中可根據經濟巡航、強力加速、減速制動等駕駛需求,採用不同的動力分配模式。簡單來講,在經濟巡航時,車輛主要靠發動機驅動,並用MG1發電機收集多餘能量為電池充電,而MG2驅動電機只在必要時輔助發動機驅動車輛;在強力加速時,發動機與MG2驅動電機共同驅動車輛,並由電池組為MG2提供足夠的能量。

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誰勝誰負?

就目前來看,儘管本田i-MMD與豐田THS都是一臺發動機配兩臺電機的混合動力系統,但二者卻有本質的不同。本田的i-MMD混合動力系統勝在結構簡單,並且可以讓發動機脫離驅動迴路,從而充分發揮電機的性能,但這也意味著,它需要性能強大又穩定的電機和高能量密度的電池組。

豐田THS混合動力系統的發動機雖然始終都要參與驅動車輪的工作,以至於浪費少許能量,但豐田憑藉多年的調校經驗讓整套系統得以流暢運轉,並且對電機與電池的性能也沒有苛刻的要求。

i-MMD VS THS II,霸主之爭?

可以說,這兩套混合動力系統一時之間還很難分出勝負,當然,未來可不好說!畢竟只要純電動動力系統一天沒有成為主流,汽車廠商就會繼續挖掘混合動力系統的潛力──不光是本田i-MMD與豐田THS會這樣,所有混合動力系統均是如此!


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