無限接近EV！本田i-MMD插電式混動詳解

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在汽車混動領域，本田早已深度介入。從2021年開始，本田就開始了混動汽車的推廣，到現在已經積累了20年的技術。在過去的20年里，為了滿足市場的變化和客戶的多樣化選擇，本田的混合動力系統已經普及到了所有重要的車型，從適合人民的飛度（查成交價|參配|優惠政策）到高端的NSX。今年也擴展到了MPV車型，產品選擇性更加多樣化。此外，基于本田i-MMD混合動力系統全面升級的i-MMD插電式混合動力系統也將于明年在中國市場正式亮相。據日本本田技術研究所的工程師介紹，這款基于i-MMD的插電式混合動力系統在日常駕駛中基本實現了純電氣化，堪稱無限接近EV的新型插電式混合動力系統。

十一國慶前，我特地來到廣州，和從日本遠道而來的本田工學院的工程師們進行了詳細的交流。本文將詳細介紹這款i-MMD插電式混合動力系統。如果你有任何問題，請在留言區討論。

◆前言:從本田混動車的推廣歷史說起

為了更好地了解本田新發布的i-MMD插電式混合動力系統，我認為有必要簡單說明一下本田在混合動力汽車領域的推廣情況，以便對未來的新技術有更全面的了解。

總的來說，IMA的設計非常巧妙，同時由于電機功率小，體積小，可以很好地集成在發動機艙中，所以這種機構最大的特點是結構設計簡單，重量輕，布局緊湊。

基于第七代思域（查成交價|參配|優惠政策）的思域混動也進入了國內市場。這也是本田繼INSIGHT之后推出的第二款混合動力汽車。思域混動還配備了以發動機為主，電機為輔的IMA混動系統。

在IMA系統中，電機的位置很低，從現在的角度來看，有點類似于48V BSG電機的功能。不同的是，這個系統切換的是工作模式，而不是配電模式。簡單來說，本田IMA混動系統有5種工作模式，其中發動機和電機在初始加速階段、快速加速階段和高速行駛階段協同工作，可以提高車輛的動力性能。當車輛低速行駛時，發動機氣缸關閉，可以完全由電力驅動，但速度不能高于40 km/h左右，當車輛在普通加速階段完全由發動機驅動時，電機停止工作，充入發動機動能。

這個系統有一個很大的問題，那就是發動機關閉，系統由電力驅動。這里的發動機停機實際上是關閉供油系統和進排氣，此時電機與曲軸連接，電機實際上是驅動曲軸旋轉輸出動力，此時會消耗更多的能量，純電里程很低。

IMA的出現，標志著本田正式開始在混動領域發力，也是本田的起點。此外，該系統的許多R&D概念，包括集成和小型化，對后來的交互式多模型系統產生了深遠的影響。即使是這次發布的i-MMD插電式和混合動力系統，依然可以看到IMA時代的一些R&D概念。

◆基本面:本田混動“精神領袖”

隨著技術革新和市場變化，本田清楚地意識到IMA的局限性。與此同時，與豐田的THS相比，本田的IMA真的不便宜，一個更高效、更有活力的混合動力系統即將出現。這是本田i-MMD系統。這一系統于2010年前后亮相。該系統的結構由單電機變為雙電機。該系統的布局仍然緊湊，并與發動機集成在一起，安裝在發動機艙內。其實之前我們已經對本田的i-MMD系統進行了詳細的介紹和測試，本文只做一個簡單的回顧，有助于我們更好的了解i-MMD的插電式混合動力系統以及i-MMD插電式混合動力系統的工作原理。

如果按照布局結構來劃分i-MMD系統，它可以分為兩部分:一部分位于發動機艙，另一部分位于車輛后部。發動機艙主要是i-MMD系統的動力系統和傳動系統。后備箱是動力電池設備。

在非插電式混合動力系統的世界里，i-MMD系統的邏輯非常獨特。如果豐田依靠不同比例的發動機和電機進行混合動力，那么i-MMD系統更像是基于不同駕駛模式的切換。

可以看到，EV模式由電動機驅動，純電動模式下的i-MMD系統由于增加了發動機的直接離合器和功率更高的電動機，發動機根本無法工作，避免了之前IMA的額外動力損失。然而，即使在i-MMD系統中，純電動模式下的行駛里程也非常短。比如2016款混動版雅閣（查成交價|參配|優惠政策）的電池只有1.3千瓦時，我們曾經測試過30公里/小時的純電駕駛，只有1.77公里

混動模式是標準的串聯模式，有點像增程的感覺。發動機不參與直接輪驅動，而是驅動發電機產生電流，驅動電機與電池中的電流共同工作，最終驅動車輛前進。

只有在高速巡航時，發動機才會直接驅動車輪。此時，發動機可以保持在最佳速度范圍內，并獲得良好的油耗性能。

在本田i-MMD系統中，電機起著更重要的作用，所以電機的最大功率或扭矩更好。但在日常使用中，更傾向于電機的直接輸出，發動機有些類似于增程的功能。

豐田的THS更傾向于發動機驅動的車輛，而電動機更具輔助性，比如加速時輔助，起步時輔助等。這些輔助功能更多的是將發動機保持在經濟的轉速范圍內，從而提高燃油經濟性。

◆新征程:無限接近純電插電系統。

由于電池和電機功率的限制，HEV車型的純電續航里程有限，因此為了更好地適應市場的發展，純電續航里程更長的插電式混合動力系統應運而生。本田技術研究院在去年的廣州車展上發布了相關信息，這次在廣州做了更詳細的解釋。

同時，在此基礎上，插件版將PCU配置為VCU，優化系統電壓，同時還增加了大功率、大容量的電池和充電器。

我先從電機開始詳細講解。I-MMD插電式混合動力也采用了兩臺電機的形式。這兩種電機的類型與普通iMMD相同，一種用于驅動，另一種用于發電。用于發電的電機與當前雅閣混合動力的電機相同。因為驅動電機需要更大的功率和扭矩，它將變得比普通i-MMD系統中的驅動電機更強大。

驅動電機的制造方法也發生了變化，從圓形繞組變成了方形線圈，這使得線圈在電機總體積中的比例從48%增加到了60%，而電機的整體小型化已經實現了23%，功率密度增加到了1.4倍，扭矩密度增加到了1.3倍。電機功率的增加必然需要更好的冷卻。i-MMD插電混動版采用雙油泵設計電機散熱，一個小油泵加一個大油泵，為發電機服務，大油泵為驅動電機服務。

相當于整個系統的電壓和電流都發生了變化，所以有必要改變整個PCU。總的來說，i-MMD插電式混合動力在PCU變化很大，也很有創新，其中最重要的是VCU的創新和改進。

只有當VCU的功率增加時，每個機動部件才能更有效地運行。同時，本田設定了純電模式下最高時速160公里/小時的目標，這需要擴大純電驅動模式下的應用范圍。所有這些都需要VCU的支持。因此，如何提高VCU的動力成為本田工程師考慮的首要問題。

本田的工程師首先想到的是改進零部件的整個電路。過去，耦合電感采用單相設計，可以通過增加電路來增加功率。然而，這種方法也有一個問題，那就是漏磁，它會干擾整個組件中的其他單元，并可能導致對電子功能的誤判。因此，本田的工程師改變了整個結構。

通過一相變兩相，提高了整體功率，兩個線圈內部設計成T型結構。通電后可以抵消漏磁，解決了一個元件上安裝更多傳感器而不受影響的問題，同時保持了元件的小型化。

通過最后的努力，i-MMD插電式混動版VCU的動力相比目前的雅閣混動提升了3.3倍，并且保證了大部分硬件部分都能和雅閣混動共同使用，包括控制單元的硬件等。當然，由于增加了一個相位電路，VCU部分有所改變，但總體來說，成本仍然可以得到有效控制，實現全面平衡。

接下來，讓我們看看關于電池和電源單元的信息。插電式混動系統為了獲得比混動車型更長的續航里程，會使用更多的電池組，電池組的增加肯定會影響空之間的布局。

對于大容量電池，熱管理系統變得尤為重要。手溫對動力電池的工作和壽命影響很大。優秀的熱管理系統可以大大提高電池的使用壽命。本田i-MMD插電式混合動力系統在這方面也做了很多努力。主要變化在兩個方面。首先，電池模塊由風冷改為水冷。其次，整個水冷系統增加了三通閥的設計。

關于風冷和水冷就不用多說了。先說說三通閥使用后冷卻方式的變化。這種變化主要集中在駕駛和充電上。

通過這種設計，水冷系統可以有效地冷卻電池和高壓電池組件，同時通過切換電路可以提高電池的耐用性。

總結，以上就是本田i-MMD插電式混合動力系統的所有改進。我將使用下表做出更清晰的陳述，供您參考。

此外，小型化仍然是i-MMD插電式混合動力系統的一個重要問題。比如電機的設計，PCU的變化等很多部件都是以高效率和小型化為目標。

那么，與豐田的THS相比，HEV對PHEV有哪些特點？先說豐田。目前豐田在國內市場的PHEV車型是Ralink Twin Engine E+，這款車的混動系統是從THS第三代系統改進而來的。

從布局來看，插電版的THS和傳統的THS系統沒有太大變化，包括電池排布、電機排布等。然而，大容量電池的使用實際上對后輪軸和干線空有一定的影響。即便是第四代THS系統依然沒有大的改變布局，與本田的插電式布局相比顯然還有一定的差距。

然后我們看功率輸出。為了保證PHEV車型更大的動力輸出，第三代THS在動力分配行星齒輪組的基礎上增加了一套減速行星齒輪組，減小了MG1和MG2的速度差，使車輛在純電動模式下可以以更高的速度行駛。同時將第二代鏈傳動改為齒輪傳動，增加了傳動效率。從結果來看，這個部件的變化確實可以得到很好的純電輸出，在純電的情況下可以達到125km/h，可以滿足日常使用。但相比本田iMMD的插電式混動，確實換的零部件多，同時最終輸出略遜一籌。

至于第四代THS，它將整個動力分配行星齒輪組的結構從同軸改為離軸，使整個總成更小。同時，由于離軸的設置，電機的動力可以直接通過齒輪傳遞，而不需要經過負載的行星齒輪組，提高了傳動效率。因此，從動力輸出形式來看，第四代THS和本田iMMD的插電式混合動力各有特色。

總的來說，豐田THS最早的R&D概念更傾向于HEV，以其發動機為主，電機為輔，還有一套復雜的行星齒輪組。如果HEV換成PHEV，更高的電機功率輸出和調速范圍會受到限制，而本田iMMD從R&D開始就重視電機的作用，發動機更像是一個增程器，所以從HEV換成PHEV更容易，只需要改進動力輸出部件、控制和動力單元，整體來說。

注:本次技術交流的發動機部分的技術沒有討論，所以文章中沒有提及，但確認的信息是將使用1.5L自然吸氣發動機。

◆體驗:簡單說說i-MMD插電式混合動力系統的駕駛體驗。

以上提到的都是i-MMD插電式混合動力系統的理論知識，那么這個系統在實際使用中是什么樣的呢？之前簡單體驗過Clarity PHEV，通過試駕過程，跟大家簡單聊了一下i-MMD插電式混合動力系統的駕駛模式。

首先可以肯定的是，這個系統大部分都是電動汽車，其EV模式相當廣泛。一般來說，如果在正常城市通勤，即使深踩油門，發動機也不會介入。

只有在高速巡航時，發動機才會直接驅動車輪。日本工程師承認，發動機直接驅動的情況很少，大部分還處于混合動力模式。在混動模式下，以Clarity PHEV為例，其續航里程可達800公里以上，與普通燃油車沒有區別，甚至更好。

編輯點評:隨著排放政策的日益嚴厲，混動車型逐漸成為向EV車型過渡過程中的重要力量，而插電式混動車型由于純電續駛里程長、燃油發動機的介入，保持了較高的實用性。本田從iMMD升級而來的插電式系統，既保留了iMMD小型化的優良傳統，又通過電動總成升級替換了大容量電池，純電續航里程大幅提升，日常駕駛基本實現純電駕駛。相信外掛版的iMMD會有出色的油耗表現。至于系統的穩定性，基于iMMD的插件版還是很有說服力的，而至于車型的匹配，我覺得明年可能會先裝在雅閣上，然后再多車型推廣。我們就等著看有沒有好看的表演吧！