本田車(chē)混動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)解析

鞍山市交通運(yùn)輸學(xué)校 張宏宇

1 本田IMA（電機(jī)輔助）系統(tǒng)

1997年，本田（Honda）公司推出第一代IMA（Integrated Motor Assist，電機(jī)輔助）系統(tǒng)，1999年12月，搭載IMA系統(tǒng)的Insight在美國(guó)正式上市，成為第一個(gè)在北美銷(xiāo)售混合動(dòng)力車(chē)的公司。2003年，裝配第二代IMA系統(tǒng)的civic車(chē)投放市場(chǎng)，2005年，本田雅閣混合動(dòng)力車(chē)成為第三代IMA系統(tǒng)裝備起來(lái)的混合動(dòng)力中型轎車(chē)，也成為世界上第一款混合動(dòng)力中型轎車(chē)，2006年本田將第四代IMA混合動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用在2006款civic混合動(dòng)力車(chē)上。第四代IMA系統(tǒng)的主要部件包括一個(gè)1.3 L VTEC 4缸汽油機(jī)、一個(gè)高功率的超薄永磁同步電機(jī)、一個(gè)無(wú)級(jí)變速器（CVT）和一個(gè)智能動(dòng)力單元（IPU -Intelligent Power Unit）。IPU由一個(gè)動(dòng)力控制單元（PCU，Power control Unit ）、一組高性能鎳氫電池和一個(gè)制冷單元組成，汽油機(jī)和電機(jī)布置在車(chē)的前部，智能動(dòng)力單元布置在車(chē)的后部。如圖1所示，本田IMA系統(tǒng)中輕薄的盤(pán)式永磁電機(jī)位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間，以發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力，以電機(jī)作為輔助動(dòng)力。在IMA系統(tǒng)中，電機(jī)的地位很低，用現(xiàn)在的眼光看有點(diǎn)類(lèi)似48 V BSG電機(jī)的功能，不同的是，IMA系統(tǒng)切換的是工況模式，而不是動(dòng)力分配模式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，本田IMA系統(tǒng)一共有5種工況模式，其中車(chē)輛在起步加速階段、急加速及高速行駛階段發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)共同出力，可以提升車(chē)輛的動(dòng)力性能。當(dāng)車(chē)輛低速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，車(chē)輛能進(jìn)行全電力驅(qū)動(dòng)，但速度不能高于約40 km/h。當(dāng)車(chē)輛在普通加速階段，完全由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)退出工作，并用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能進(jìn)行充電。IMA系統(tǒng)存在的一個(gè)較大的問(wèn)題是發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉、全電力驅(qū)動(dòng)工況，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉其實(shí)是關(guān)閉供油系和進(jìn)排氣，而此時(shí)電機(jī)和曲軸是相連的，電機(jī)實(shí)際是帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出動(dòng)力，此時(shí)消耗的能量會(huì)更多，純電行駛里程很低。IMA系統(tǒng)的很多研發(fā)理念包括集成化、小型化等對(duì)后面的iMMD系統(tǒng)都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，甚至最新發(fā)布的i-MMD插混系統(tǒng)仍然能看到IMA時(shí)代的某些研發(fā)理念。

圖1 本田IMA系統(tǒng)電機(jī)的安裝位置

2 本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)

2.1 本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

隨著技術(shù)的革新和市場(chǎng)的改變，本田意識(shí)到了IMA系統(tǒng)的局限性，一個(gè)更高效、動(dòng)力性更好的混動(dòng)系統(tǒng)呼之欲出，這就是本田i-MMD（Intelligent Multi Mode Drive）雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)。本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上由原來(lái)的單電機(jī)變成了雙電機(jī)形式（圖2），布局方面仍然緊湊地和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合在一起，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)由一個(gè)內(nèi)燃機(jī)和兩個(gè)電機(jī)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)在并聯(lián)和混聯(lián)的兩種模式中切換，關(guān)鍵是圖中的離合器。本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)可以歸類(lèi)于PS（功率分流型）的重度混合動(dòng)力系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)直接通過(guò)減速齒輪組、離合器整合的方式，更接近于一個(gè)串、并聯(lián)系統(tǒng)的簡(jiǎn)單組合。從大致的原理上來(lái)看，本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系的基礎(chǔ)思路是把電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為中低負(fù)荷下的主要驅(qū)動(dòng)源，并且將電池組作為能量的“蓄水池”，通過(guò)發(fā)電機(jī)、電機(jī)進(jìn)行“削峰填谷”，以規(guī)避傳統(tǒng)汽油機(jī)能效最低下的低速、大負(fù)載等工況。同時(shí)通過(guò)阿特金森循環(huán)，把汽油機(jī)的壓縮比極大提高，讓燃燒效率盡可能發(fā)揮到極限。本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)同樣能實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)充電、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)、制動(dòng)能量回收等日常工況。

圖2 本田i-MMD系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

當(dāng)離合器分離時(shí)，i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)即為典型的串聯(lián)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)充電，同時(shí)電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)車(chē)輪運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于負(fù)荷較低的市區(qū)工況來(lái)說(shuō)，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪往往效率較低，通過(guò)串聯(lián)模式則可以使發(fā)動(dòng)機(jī)維持在高效狀態(tài)下運(yùn)行，多余的電能將儲(chǔ)存在電池中。而當(dāng)離合器結(jié)合、發(fā)電機(jī)切斷時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)又變?yōu)榈湫偷牟⒙?lián)模式，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的動(dòng)力通過(guò)不同的減速比之后共同傳給驅(qū)動(dòng)軸。此時(shí)車(chē)輛有兩個(gè)動(dòng)力源，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒汽油，電機(jī)的能量來(lái)源為之前通過(guò)動(dòng)能回收和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電儲(chǔ)存的電能，動(dòng)力更為強(qiáng)勁。

i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)最大的特征就是盡量依靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛，是幾乎接近于純電驅(qū)動(dòng)模式的混合動(dòng)力系統(tǒng)。事實(shí)上，從原理的角度來(lái)看，本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)與其說(shuō)是混動(dòng)系統(tǒng)，倒不如說(shuō)是一臺(tái)帶有發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)功能的增程式電驅(qū)系統(tǒng)。受制于內(nèi)部減速齒輪組的速比限制，本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)里的這臺(tái)阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)直接參與驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的工況空間非常窄，大多數(shù)時(shí)候都只需要充當(dāng)一個(gè)增程器的角色，因此它不但功率需求低很多，而且可以在更長(zhǎng)的時(shí)間以最理想的工況運(yùn)行。除了高效之外，本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)還有著很好的擴(kuò)展性。除了加大電池容量變成插電式混動(dòng)系統(tǒng)（PHEV）之外，它還可以通過(guò)取消發(fā)動(dòng)機(jī)的直驅(qū)模式，使發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電機(jī)之間只剩下串聯(lián)狀態(tài)，從而變成單純的增程式電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（REEV），此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率需求可以進(jìn)一步降低，從而進(jìn)一步降低油耗。

從2014年的第九代雅閣車(chē)開(kāi)始，本田便使用了這套i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)，2016年，本田推出的第九代雅閣中期改款車(chē)上開(kāi)始采用第二代i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)。第一代和第二代i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上都是相同的，均使用了2.0 L阿特金森循環(huán)自然吸氣DOHC i-VTEC發(fā)動(dòng)機(jī)+雙電機(jī)（e-CVT）驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，只是第二代i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)減少了重量、尺寸和復(fù)雜性，并提高了效率。本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)如果按照布局結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，可以分為兩部分：一個(gè)是位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的部分，另一個(gè)是位于車(chē)后部（后備廂到后軸之間）部分。其中發(fā)動(dòng)機(jī)艙主要是i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)。后備廂則是動(dòng)力電池（鋰離子）裝置。本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)的2個(gè)電機(jī)，一個(gè)電機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)電，另一個(gè)電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)。2017年，本田在推出的第十代雅閣車(chē)上開(kāi)始采用第三代i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)（圖3），與第二代i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)及工作原理上沒(méi)有變化，同樣都是使用2.0 L阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)+雙電機(jī)+鋰離子電池組，只是優(yōu)化了2.0 L阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率達(dá)到了40.6%（上一代雅閣混動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率為38.9%），并且智能動(dòng)力單元（IPU）比上一代雅閣混動(dòng)車(chē)在體積上減少了32%，同時(shí)還使用了本田開(kāi)發(fā)的不含重稀土磁鐵電機(jī)。本田第三代i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)除了搭載2.0 L發(fā)動(dòng)機(jī)以外，還在某些車(chē)型上搭載了1.5 L發(fā)動(dòng)機(jī)。

2.2 本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)工作模式

圖3 本田第三代i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)

圖4 本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)

如圖4所示，本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、e-CVT、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成。e-CVT是指通過(guò)齒軸結(jié)構(gòu)連接發(fā)電機(jī)、電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)（圖5），而不是指CVT變速器。這套混合動(dòng)力系統(tǒng)具備3種不同的行駛模式，分別是純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式（EV Drive Mode）、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式（Hybrid Drive Mode）及發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式（Engine Drive Mode），根據(jù)不同的行駛路況，切換不同的行駛模式，以達(dá)到最佳的行駛狀態(tài)。

2.2.1 純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式

圖5 本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)e-CVT的結(jié)構(gòu)

圖6 純電驅(qū)動(dòng)模式

純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式適合城市堵車(chē)和低速行駛。如圖6所示，純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)模式下，車(chē)輛行駛?cè)侩姍C(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)不起動(dòng)，離合器斷開(kāi)，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛的能源直接來(lái)源于車(chē)載鋰電池組。鋰電池組內(nèi)儲(chǔ)存的電能經(jīng)由PCU提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)2個(gè)前輪轉(zhuǎn)動(dòng)。如果電池電量不足，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，提供電能給驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在此驅(qū)動(dòng)模式下，車(chē)輛制動(dòng)所產(chǎn)生的能量將被回收，重新充入鋰電池組。此時(shí)e-CVT的工作狀態(tài)如圖7所示。

2.2.2 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式

混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式加速時(shí)使用。該模式是本田i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)的一大亮點(diǎn)，其運(yùn)作模式大致相當(dāng)于一部增程式電動(dòng)車(chē)，車(chē)輛并非由電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)合力推進(jìn)，而是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)給電機(jī)供電。如圖8所示，在此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，但動(dòng)力分離裝置斷開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速被維持在最經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)，驅(qū)動(dòng)e-CVT內(nèi)的發(fā)電機(jī)（圖9），產(chǎn)生電能，經(jīng)由PCU為位于車(chē)體后部的鋰電池組進(jìn)行充電；電能經(jīng)由鋰電池組提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，藉此驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行進(jìn)。當(dāng)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，配備了起停裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)將由起停裝置控制，停止運(yùn)作，節(jié)約燃料，同時(shí)，制動(dòng)能量回收系統(tǒng)依舊作用，可為電池組提供額外能量。而當(dāng)車(chē)輛需要急加速時(shí)，鋰電池組可以提供額外電能，讓電機(jī)瞬時(shí)產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩輸出。這樣電機(jī)提供發(fā)動(dòng)機(jī)所無(wú)法提供的低轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)矩的特性，讓車(chē)輛起步和低速的加速性能更好。

2.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式

圖7 純電驅(qū)動(dòng)模式E-CVT的工作狀態(tài)

圖8 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式

圖9 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式下的e-CVT工作狀態(tài)

圖10 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式

發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式在高速巡行時(shí)使用。這種模式下與普通汽車(chē)差不多，離合器接合，動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)直接提供。如圖10所示，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，同時(shí)，動(dòng)力分離裝置（離合器）正常接合，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由駕駛者的加速踏板深淺控制，通過(guò)e-CVT將機(jī)械能直接傳遞給車(chē)輪（圖11）。為了在加速時(shí)候提供更大的動(dòng)力，其電池組同時(shí)也處于待機(jī)狀態(tài)，在需要時(shí)可提供電能給電機(jī)，讓電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)共同運(yùn)作。

值得一提的是，e-CVT電氣式無(wú)級(jí)變速器其實(shí)是不存在的。換句話(huà)說(shuō)就是，i-MMD雙電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)根本就沒(méi)有嚴(yán)格意義上的變速器。因?yàn)樗陔姍C(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，采用的是一個(gè)齒比，然后發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，采用的是另一個(gè)齒比，兩個(gè)齒比都是相對(duì)固定的。在中低速狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)全部由電機(jī)完成，單一傳動(dòng)比足以勝任。而對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)，則只提供了一個(gè)高速小齒比（相當(dāng)于沒(méi)有常規(guī)的1擋、2擋、3擋……而是只有一個(gè)最高擋）以應(yīng)對(duì)高速駕駛工況。此時(shí)如果因?yàn)樗俣冉档蛯?dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩不足時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讓電機(jī)跟進(jìn)，無(wú)形中實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力從低速到高速各個(gè)范圍段的無(wú)縫連接，達(dá)到了e-CVT的效果。

圖11 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式下的e-CVT的工作狀態(tài)

在所有階段，當(dāng)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)能量通過(guò)電機(jī)為電池組提供額外的能量。i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式雖然只有3種，但是卻非常高效率。眾所周知汽車(chē)在行駛時(shí)，多數(shù)情況下發(fā)動(dòng)機(jī)都不處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)間。而i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)的混動(dòng)模式階段，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)不參與直驅(qū)，這樣就可以把發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定為經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)間去帶動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，給動(dòng)力電池充電，電池輸出電流給驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。

本田第三代i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)作為一款非插電的混合動(dòng)力系統(tǒng)，其核心便是除高速行駛外，大多數(shù)時(shí)間維持電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，因此本田i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)的核心也是EV，其本身是最接近EV的一種高效驅(qū)動(dòng)形式。

3 本田i-MMD插電混動(dòng)系統(tǒng)

早在2010年11月的洛杉磯車(chē)展上，本田方面就首次披露了開(kāi)發(fā)中的插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)，并以雅閣車(chē)為基礎(chǔ)制作的試作車(chē)進(jìn)行實(shí)證試驗(yàn)。2013年1月本田開(kāi)始在美國(guó)加利福尼亞州和紐約市銷(xiāo)售Accord Plugin Hybrid（CR5），這是本田首款量產(chǎn)插電式混合動(dòng)力車(chē)。2020年搭載本田i-MMD插電混動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)型將在中國(guó)上市銷(xiāo)售。

本田i-MMD插電混動(dòng)系統(tǒng)是基于本田i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)的全面升級(jí)，日常行駛基本實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)化，可以稱(chēng)之為無(wú)限接近EV的全新插電式混動(dòng)系統(tǒng)。本田i-MMD插電混動(dòng)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是進(jìn)一步將電動(dòng)部分?jǐn)U大，然后將燃油部分縮小，或者說(shuō)進(jìn)一步弱化了燃油部分的角色。i-MMD插電混動(dòng)系統(tǒng)和不插電的i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)在整體局部結(jié)構(gòu)（圖12）上來(lái)看，高度共通，發(fā)動(dòng)機(jī)艙布局相同，在傳統(tǒng)燃油車(chē)變速器的位置搭載了e-CVT，e-CVT中依然有2臺(tái)電機(jī)（發(fā)電用電機(jī)和非插電i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)是一樣的，但驅(qū)動(dòng)用電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩加大了）及控制這2個(gè)電機(jī)的PCU（動(dòng)力控制單元），同時(shí)本田i-MMD插電混動(dòng)系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上還為PCU配置上了優(yōu)化系統(tǒng)電壓的VCU（電壓控制單元），同時(shí)加上了高功率大容量電池和充電器。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的制造方式由圓形繞組方式變?yōu)榉叫尉€(xiàn)圈，從而使電機(jī)總體體積縮小了23%，但功率密度卻提高了1.4倍，扭矩密度提高1.3倍。由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的提升，電池電壓就由原來(lái)的266 V提升到了311 V，這相當(dāng)于系統(tǒng)的總體電壓和電流都發(fā)生了改變，因此PCU也隨之發(fā)生了變化，并增加了VCU（電壓控制單元）。

圖12 本田i-MMD插電混動(dòng)系統(tǒng)的總體布局

隨著本田i-MMD插電式混動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)功率上升，就必然需要更好的冷卻，因此本田i-MMD插電式混動(dòng)系統(tǒng)在冷卻方面進(jìn)行了改變。一個(gè)是將電池模塊由風(fēng)冷改為了水冷，并在水冷卻系統(tǒng)中加入了三通閥（圖13），這樣當(dāng)車(chē)輛處于行駛狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力電池組及DC-DC轉(zhuǎn)化器處在正常工作負(fù)荷區(qū)間，溫度較高，系統(tǒng)便打開(kāi)電控三通閥（圖14），對(duì)動(dòng)力電池組及DC-DC轉(zhuǎn)化器進(jìn)行冷卻；而當(dāng)車(chē)輛處于充電狀態(tài)時(shí)，動(dòng)力電池組和DC-DC轉(zhuǎn)換器負(fù)荷較低，溫度不高，系統(tǒng)便打開(kāi)電控三通閥（圖15），冷卻管路繞過(guò)動(dòng)力電池組和DC-DC轉(zhuǎn)換器，主要冷卻此時(shí)處于高負(fù)載狀態(tài)的充電器。這樣，通過(guò)冷卻回路的切換，便可以有效冷卻動(dòng)力電池和高壓電池組件，從而達(dá)到提升電池耐久性的目的。另外，本田i-MMD插電式混動(dòng)系統(tǒng)在電機(jī)散熱方面采用了雙油泵的設(shè)計(jì)，一個(gè)小油泵+一個(gè)大油泵，小油泵為發(fā)電機(jī)服務(wù)，大油泵為驅(qū)動(dòng)電機(jī)服務(wù)。

圖13 本田i-MMD插電混動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力電池組的冷卻

圖14 行駛狀態(tài)冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)

圖15 充電狀態(tài)冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)

4 本田i-DCD單電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)

本田基于其被命名“地球夢(mèng)科技（Earth Dreams Technology）”開(kāi)發(fā)的高度融合動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性的動(dòng)力總成，誕生了3種運(yùn)動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)（SPORT HYBRID），即i-DCD （intelligent Dual-Clutch Drive，智能雙離合驅(qū)動(dòng)）單電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)、i-MMD（intelligent Multi-Mode Drive，智能多模式驅(qū)動(dòng)）雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)和SH-AWD（Super handling All-Wheel-Drive，超級(jí)四輪驅(qū)動(dòng)力自由控制系統(tǒng)）三電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)。本田i-DCD單電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)是應(yīng)用在小型車(chē)上的混合動(dòng)力系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用內(nèi)置單電機(jī)的7速雙離合變速器（圖16和圖17），僅僅通過(guò)切換離合器，便能實(shí)現(xiàn)快速換擋，實(shí)現(xiàn)2種不同的駕駛模式，即發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)分別使用不同的齒輪的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式及僅使用電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式與離合器接合后，也能用于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，其動(dòng)力傳遞效率可與手動(dòng)變速器匹敵。

圖16 本田i-DCD單電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成

圖17 本田i-DCD單電機(jī)混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

（1）純電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。如圖18所示，在該模式下，車(chē)輛起步時(shí)，切斷與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接，只利用電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

（2）混合驅(qū)動(dòng)模式。如圖19所示，踩下加速踏板加速時(shí)，在純電機(jī)驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，加上發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力，變換為混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的動(dòng)力通過(guò)7速雙離合變速器傳遞給驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。

圖18 純電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。如圖20所示，在車(chē)輛高速行駛時(shí)需要發(fā)動(dòng)機(jī)的高效率工作時(shí)，系統(tǒng)會(huì)轉(zhuǎn)換為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)多余的能量還可以為電池充電。

圖19 混合驅(qū)動(dòng)模式

圖20 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式

（4）巡行電動(dòng)模式。當(dāng)車(chē)輛以約60 km/h的車(chē)速巡行行駛時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為純電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。

（5）能量回收。無(wú)論何種驅(qū)動(dòng)模式，在車(chē)輛減速時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)切斷與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接，通過(guò)能高效回收電力的電動(dòng)助力制動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)行能量回收，向電池充電。