電動車普及的前奏 3種混合動力技術(shù)解析

● 并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)解析

1）系統(tǒng)構(gòu)成

　　本田IMA系統(tǒng)是非常典型的并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，至今已發(fā)展到第六代并應(yīng)用在本田最新的CR-Z、思域、飛度等車型上。下面，我們就以IMA系統(tǒng)為例來說明一下并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

　　IMA系統(tǒng)由4個主要部件構(gòu)成，其中包括：發(fā)動機(jī)、電機(jī)、CVT變速箱以及IPU智能動力單元組成。電動機(jī)取代了傳統(tǒng)的飛輪用于保持曲軸的運(yùn)轉(zhuǎn)慣性。整套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常緊湊，和傳統(tǒng)汽車相比僅是IPU模塊占用了額外的空間。

2）部件解析

　　IMA系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)通過搭載本田的i-VTEC（氣門正時及生成可變技術(shù)）、i-DSI（雙火花塞順序點(diǎn)火技術(shù)）以及VCM（可變氣缸技術(shù)）來實(shí)現(xiàn)降低油耗的目的。國內(nèi)的進(jìn)口的本田CR-Z采用的是頂置單凸輪軸1.5L的i-VTEC發(fā)動機(jī)，最大功率83kW，最大扭矩145Nm，實(shí)測百公里油耗約5.4L。IMA系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)和傳統(tǒng)車型中的發(fā)動機(jī)并沒有太大區(qū)別，只是在調(diào)校上更偏向于節(jié)省燃料。

　　IMA系統(tǒng)的電機(jī)安裝在發(fā)動機(jī)與變速箱之間，由于電機(jī)較薄且結(jié)構(gòu)緊湊，行內(nèi)人俗稱“薄片電機(jī)”。國內(nèi)銷售的CR-Z上采用的薄片電機(jī)最大功率10kW，最大扭矩78Nm。顯然，這樣的電機(jī)只能起到輔助的作用。而由于IMA系統(tǒng)能夠在特定情況下（如低速巡航）單獨(dú)驅(qū)動汽車，而被劃分到中型混合動力汽車行列。

　　IMA系統(tǒng)的變速箱采用的是普通CVT變速箱。在國內(nèi)銷售的CR-Z上采用的變速箱是模擬7速CVT變速箱，以獲得平順的換擋體驗(yàn)及較高的換擋效率。

　　IMA系統(tǒng)的IPU智能動力單元是由PCU動力控制單元和電池組成。其中PCU又包括BCM電池監(jiān)控模塊、MCM電機(jī)控制模塊以及MDM電機(jī)驅(qū)動模塊組成。

3）工作邏輯

　　IMA系統(tǒng)的工作邏輯包括起步加速、急加速、低速巡航、輕加速和高速巡航、減速以及停車。

　　起步加速時，發(fā)動機(jī)以低速配氣正時狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時電機(jī)提供輔助動力，以實(shí)現(xiàn)快速加速性能，同時達(dá)到節(jié)油的目的。

　　急加速時，發(fā)動機(jī)以高速配氣正時狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時電池給電機(jī)供電，電機(jī)與發(fā)動機(jī)共同驅(qū)動車輛，提高整車的加速性能。

　　低速巡航時，發(fā)動機(jī)的四個氣缸的進(jìn)排氣閥全部關(guān)閉，發(fā)動機(jī)停止工作，車輛以純電動方式驅(qū)動車輛。

　　輕加速和高速巡航時，發(fā)動機(jī)以低速配氣正時狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，此時發(fā)動機(jī)工作效率較高，單獨(dú)驅(qū)動車輛，電動機(jī)不工作。

　　減速或制動時，發(fā)動機(jī)關(guān)閉，電機(jī)此時以發(fā)電機(jī)方式工作，將機(jī)械能最大限度地轉(zhuǎn)化為電能，儲存到電池包中。車輛制動時，制動踏板傳感器給IPU一個信號，計(jì)算機(jī)控制制動系統(tǒng)，使機(jī)械制動和電機(jī)能量回饋之間制動力協(xié)調(diào)，以得到最大程度的能量回饋。

　　車輛停止時，發(fā)動機(jī)自動關(guān)閉，減少燃料損失和排放。當(dāng)制動踏板松開時，發(fā)動機(jī)自動啟動。