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深度解讀本田i-MMD混動系統(tǒng)

2021-03-14 18:22:09·  來源：EDC電驅(qū)未來  
　
? 本田早期采用P2電機(jī)模式，指的是在變速箱前端布置了一臺電機(jī)，既適合前置前驅(qū)的小型車平臺，又適合前置后驅(qū)、前置四驅(qū)的中大型車平臺。 ▲本田早期采用單個P2電機(jī)布置的IMA混動系統(tǒng)，目前多用于小型車。由于電機(jī)布置在發(fā)動機(jī)之后、變速箱前端，所以電機(jī)與發(fā)
本田早期采用P2電機(jī)模式，指的是在變速箱前端布置了一臺電機(jī)，既適合前置前驅(qū)的小型車平臺，又適合前置后驅(qū)、前置四驅(qū)的中大型車平臺。
▲本田早期采用單個P2電機(jī)布置的IMA混動系統(tǒng)，目前多用于小型車。由于電機(jī)布置在發(fā)動機(jī)之后、變速箱前端，所以電機(jī)與發(fā)動機(jī)變速箱同軸，并且采用了同軸轉(zhuǎn)矩耦合的方式。加速時，電機(jī)可以與發(fā)動機(jī)的扭矩疊加使用，而且只需斷開發(fā)動機(jī)的連接，就能實現(xiàn)純電行駛，并且電機(jī)的動力可以通過變速箱的換擋實現(xiàn)多級調(diào)速，更大程度的發(fā)揮電機(jī)效能。
A級以上的車型就開始全面使用第二代技術(shù)，i-MMD技術(shù)，淘汰了傳統(tǒng)的變速箱，通過電機(jī)與發(fā)動機(jī)的協(xié)同工作實現(xiàn)所謂的e-CVT無級變速模式。
如上圖，i-MMD由一個發(fā)電機(jī)、一個電動機(jī)以及一個多片離合器組成。發(fā)電機(jī)與電動機(jī)同軸安裝，通過空心軸將動力分別與發(fā)動機(jī)或輸出軸耦合。發(fā)電機(jī)與發(fā)動機(jī)剛性耦合，無法分離。電動機(jī)與輸出軸剛性耦合無法分離，但是電動機(jī)與發(fā)動機(jī)之間通過一個多片離合器控制通斷。從上圖可以看出，本田的i-MMD系統(tǒng)無論是發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)之間，還是電動機(jī)與發(fā)動機(jī)，輸出軸之間都為轉(zhuǎn)矩耦合方式。轉(zhuǎn)矩耦合要求兩組動力或多組動力必須同步運轉(zhuǎn)，也就是說轉(zhuǎn)速必須成一定比例關(guān)系。
 
本田i-MMD的電動機(jī)與輸出軸完全同步運轉(zhuǎn)，剛性連接，但電動機(jī)與發(fā)動機(jī)之間僅由一個離合器控制通斷。如果電動機(jī)與發(fā)動機(jī)需要混聯(lián)輸出時，離合器接通，那么電動機(jī)和發(fā)動機(jī)之間必須保持一定的轉(zhuǎn)速比例關(guān)系，通過這種轉(zhuǎn)矩耦合方式將兩者的扭矩疊加用于加速。
▲采用雙電機(jī)（電動機(jī)+發(fā)電機(jī)）架構(gòu)的i-MMD混動系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多種模式混聯(lián)驅(qū)動。
 
發(fā)電機(jī)與發(fā)動機(jī)之間也為轉(zhuǎn)矩耦合的方式剛性連接，發(fā)電機(jī)就必須跟著發(fā)動機(jī)一起旋轉(zhuǎn)，并且轉(zhuǎn)速與發(fā)動機(jī)成固定比例。當(dāng)采用純電模式時，只需斷開離合器，發(fā)動機(jī)的動力就無法傳遞給車輪。但此時發(fā)動機(jī)既可以熄火，讓電動機(jī)完全使用電池儲存的電能，也可以繼續(xù)運轉(zhuǎn)，帶動發(fā)動機(jī)為電動機(jī)提供電力或者為電池充電。所以，既能實現(xiàn)僅依靠電池供電的純電驅(qū)動，也可以實現(xiàn)增程（串聯(lián)）模式驅(qū)動。
當(dāng)離合器結(jié)合之后，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)以及發(fā)電機(jī)三者都剛性耦合（轉(zhuǎn)矩耦合）在一起，此時發(fā)電機(jī)可以在PCU的控制下轉(zhuǎn)換成電動機(jī)參與混聯(lián)驅(qū)動。也就是說可以實現(xiàn)兩臺電機(jī)與一臺發(fā)動機(jī)的動力疊加，實現(xiàn)最強(qiáng)的加速性能。而當(dāng)SOC值過低時，又可實現(xiàn)僅僅發(fā)動機(jī)與電動機(jī)的混聯(lián)驅(qū)動，發(fā)電機(jī)繼續(xù)為系統(tǒng)提供電力。
▲本田i-MMD在不同工況下的多種混動策略
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