上汽的混動系統(tǒng)研發(fā)歷史至今已有十多年,這在此前關(guān)于歷代「上汽EDU混動系統(tǒng)」的淺析中已經(jīng)提到了一些,作為資歷最老的一批專注做混動系統(tǒng)的車企,其實(shí)早就料到了插電混動會有今天這般熱銷的局面,也從來沒有放棄過自研最為前沿的混動系統(tǒng)。
榮威D7 DMH示意圖
隨著榮威D7 DMH的到來,上汽為我們帶來了最新一代混動系統(tǒng)——「上汽DMH混動系統(tǒng)」(后簡稱「DMH」),而作為對DMH詳解的第一篇,老規(guī)矩,我們從最干貨的混動變速器結(jié)構(gòu)和工作原理聊起。后續(xù)的『淺析』有機(jī)會會搭配著拆解一起成文,敬請期待。
DMH混動變速器的結(jié)構(gòu)——P1電機(jī)同軸布置
上汽DMH混動系統(tǒng)實(shí)拍圖
DMH混動變速器內(nèi)部代號為HT21,其基本構(gòu)型采用了時下最為流行的「P13架構(gòu)」,主要由用于驅(qū)動的「P3電機(jī)」、主要用于發(fā)電和調(diào)整「發(fā)動機(jī)」轉(zhuǎn)速的「P1電機(jī)」、「控制器」(5合1的PIUC)以及一套「機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)」等組件構(gòu)成。
HT21結(jié)構(gòu)爆炸圖
雙電機(jī)平行布置,屬于目前最主流的單擋串并聯(lián)式混動系統(tǒng),不過與「比亞迪DM-i」的「EHS」結(jié)構(gòu)略有不同,「P1電機(jī)」與「混動專用發(fā)動機(jī)」同軸布置,相比平行軸布置少一組齒輪,故此,NVH性能更好,傳動更直接。
HT21結(jié)構(gòu)示意圖
此外「P1電機(jī)」模塊與「離合器」高度集成,這點(diǎn)我們在吉利的混動系統(tǒng)中詳解過,其優(yōu)點(diǎn)便是結(jié)構(gòu)緊湊,端部繞組短,總成軸向長度相對于一般的Hairpin繞線電機(jī),軸向長度縮短10%以上,整體質(zhì)量輕10%以上(主要對比的是比亞迪DM-i的同級車型)。
上汽DMH與比亞迪DM-i構(gòu)型差異示意圖
HT21采用包括62齒、83齒、27齒、39齒等多種齒輪組合,配合「減速齒輪組」共同構(gòu)成了一套一擋直驅(qū)的混動變速器。具體的速比數(shù)據(jù)暫未公布,有興趣的朋友可以查詢公式,并初略地算一下。
DMH結(jié)構(gòu)示意圖
DMH混動變速器的動能走向——路徑更短,效率更高
得益于「P1電機(jī)」(模塊)的同軸設(shè)計,相比此前我們分析的P13串并聯(lián)架構(gòu),DMH混動變速器內(nèi)部的動能路徑略短一些,不過大部分與類似的混動變速器相似。
「動力電池」為「P3電機(jī)」(驅(qū)動電機(jī))提供電能,轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率后從「輸入軸2」直接到達(dá)「中間軸」,最終到達(dá)輪端。
而「發(fā)動機(jī)」直接驅(qū)動時,功率從「輸入1軸」到達(dá)「輸出軸」,最終到達(dá)輪端。
而全功率輸出時,兩個動力源同時輸出,「輸入軸1」和「輸入軸2」上的功率匯總在「中間軸」,最終到達(dá)輪端。依舊是『二入一出』十分的清晰和明了。
DMH混動變速器的工作模式——5種模式,省油高效
DMH同樣提供純電、串聯(lián)、全負(fù)荷(即「并聯(lián)」)、直驅(qū)(一擋直驅(qū))、能量回收五種驅(qū)動模式。我們通過我下班回家的實(shí)際工況,粗淺地來分析一下:
DMH混動變速器工作模式示意圖(動圖)
首先,DMH的標(biāo)定基本以「動力電池」的SOC為準(zhǔn),我們假設(shè)車輛出發(fā)前,「動力電池」的SOC支持純電行駛。
那么當(dāng)發(fā)動汽車時,「P3電機(jī)」從「動力電池」中獲取電能,直接驅(qū)動汽車開始行駛,「P3電機(jī)」在低速下能提供較大的扭矩,而且噪音小,沒有發(fā)動機(jī)那樣的抖動。當(dāng)我駛出公司所在的園區(qū)后,「P3電機(jī)」的功率隨著我對動力的需求增大而不斷提升。此時,處于純電驅(qū)動模式。
當(dāng)我在城市中低速的道路行駛時,系統(tǒng)基本會讓「P3電機(jī)」持續(xù)驅(qū)動車輛,當(dāng)「電池」的SOC降低到一定閾值時,「發(fā)動機(jī)」便會啟動,但此時「離合器」一般會斷開,「發(fā)動機(jī)」帶動「P1電機(jī)」進(jìn)行發(fā)電,為「P3電機(jī)」補(bǔ)充供電。
接下來有一段高速路需要跑,對于高速巡航的路況,由于「發(fā)動機(jī)」驅(qū)動的效率高于「電機(jī)」的驅(qū)動效率。故此,「離合器」閉合,「發(fā)動機(jī)」的動力直接作用于車輪。此外,「P1電機(jī)」和「P3電機(jī)」隨時待命,在「發(fā)動機(jī)」直驅(qū)功率有富余時,及時介入將能量轉(zhuǎn)化為電能,存儲在「電池」中,提高系統(tǒng)的能量利用率。
此時,前方出現(xiàn)了一輛速度較慢的貨車,我想在高速巡航的情況下,進(jìn)一步提速,所以深踩加速踏板,系統(tǒng)則會檢測到動力需求還在提升,并可能會讓「發(fā)動機(jī)」脫離最佳的工作區(qū)域,故此,系統(tǒng)會讓「電池」給「P3電機(jī)」供電,進(jìn)入全動力源輸出的全負(fù)荷(并聯(lián))模式。
現(xiàn)在我將從高速路會到城市低速路段,在匝道口需要進(jìn)行減速,當(dāng)我們踩下制動踏板時,系統(tǒng)進(jìn)入制動能回收模式,此時輪端的制動能通過「P3電機(jī)」進(jìn)行回收。最終在多種工作模式的動態(tài)切換中,我回到了所住的小區(qū)。
上汽DMH混動系統(tǒng)示意圖
序章
HT21關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)表(僅供參考)
本文作為對DMH的第一篇解讀,更多的內(nèi)容我們會放在淺析篇中來解讀,不過不得不說,搭載在榮威D7 DMH上的這套DMH,絕對算是上汽自EDU時代跨越式的換代混動技術(shù),從目前官方公布的數(shù)據(jù)來看,滿電滿油續(xù)航可以達(dá)到1400km,顯然饋電油耗也是極低的。
GS62H關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)表(僅供參考)
而這枚代號為上汽『藍(lán)芯』GS62H的混動專用發(fā)動機(jī)更是黑科技滿滿,蘊(yùn)藏著上汽工程師們多年來夜以繼日的心血,有機(jī)會我們一定來好好解讀。那么我們下期見~~