電動(dòng)車普及的前奏 3種混合動(dòng)力技術(shù)解析

● 并聯(lián)式混合動(dòng)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(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

　　IMA系統(tǒng)由4個(gè)主要部件構(gòu)成，其中包括：發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、CVT變速箱以及IPU智能動(dòng)力單元組成。電動(dòng)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(dòng)機(jī)通過搭載本田的i-VTEC（氣門正時(shí)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(dòng)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(dòng)機(jī)和傳統(tǒng)車型中的發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)汽車，而被劃分到中型混合動(dòng)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(dòng)力單元是由PCU動(dòng)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(dòng)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(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)以低速配氣正時(shí)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)電機(jī)提供輔助動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)快速加速性能，同時(shí)達(dá)到節(jié)油的目的。

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

　　低速巡航時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)氣缸的進(jìn)排氣閥全部關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，車輛以純電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)車輛。

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

　　減速或制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，電機(jī)此時(shí)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(chǔ)存到電池包中。車輛制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)踏板傳感器給IPU一個(gè)信號(hào)，計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)系統(tǒng)，使機(jī)械制動(dòng)和電機(jī)能量回饋之間制動(dòng)力協(xié)調(diào)，以得到最大程度的能量回饋。

　　車輛停止時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉，減少燃料損失和排放。當(dāng)制動(dòng)踏板松開時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。