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[AUTO]继续扯蛋混动,从本田说开来,以及牛鬼蛇神们的弯道超车 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2015-11-25
上次说了丰田的混动是怎么回事。http://bbs.77bike.com/read.php?tid=184256 复习一下,简单的说就是除了混动车共有的一系列共性,丰田通过一套ECVT的系统,实现了发动机燃油效率的最大化。汽油发动机是整套动力的绝对主角,电机只是为了发动机工作得更舒服而存在的。

今天首先就要澄清一件事,有人认为丰田混动的核心技术是那个行星齿轮组的动力分配装置。其实不是,行星齿轮组不是什么高科技的技术,而且行星齿轮组能干的事情(ECVT),采用平行齿轮组一样做得出来。实例就是下边要讲的本田iMMD混动系统。那丰田牛逼在哪里?还是那套积累了几十年经验的控制系统了,所谓软实力,不是可以简单学(山寨)去的。实例还是下边要讲的iMMD。

本田的iMMD号称全球最牛掰的混动系统。实测成绩也确实非常好,一个同学雅9实开出来的数据大家体会体会~~~
从北京-呼市-巴彦淖尔-银川这么高速+国道+城市跑下来1260km+
一箱油(≤60L)还剩一些,估计上1300km不是问题
高速上最高跑到70MPH,均速在35MPH


最牛掰这个“最”当不当得起就不多费口水了,但本田这套系统确实很牛掰没人反对吧?这可不是国标测试的跑法用插电车跑出来的哟。

那iMMD到底是怎么回事呢?表面上粗看过去,竟然和丰田是一样的!
它们的组成都是一台米勒循环发动机,一台ECVT,两台电机,一块电池。

再仔细看看两者有什么不同呢?最直观的:本田的两台电机和电池比丰田的大得多。其次,这台ECVT其实就是废物,根本就没有用来实现CVT的功能,也就一高一低两个档位(汗)。另外这台ECVT中间还多了一个离合器(全称是electric coupled CVT,应该说是ECCVT可能更准确)。表面上看起来是高大上ECVT,实际功能和牛鬼蛇神们插电混动的一个离合器还真是没JB区别呀(PS:本田在官方的宣传上也确实没有提过这个ECVT,都是媒体或者一些技术文档说的)。

总结一下就是,本田的ECVT根本就是摆设,实现不了丰田那样的完美混合两种动力,使得发动机工作在经济区间的功能。而且电动系统一定比丰田的重很多。加上雅9是中型车,根本就要比什么雷凌卡罗拉大一个级别嘛。我去,这不是全方位的不如丰田吗?那还真是见鬼了,上边的油耗是怎么跑出来的??

答案很简单,iMMD省油,靠的就是最古老(100多年前破鞋博士就开始玩的东西),最容易被人忽略,也最容易被人误解为是脱了裤子放屁的一种混动模式:串联式混动。发动机带动发电机发电,然后(通过电池)给电动机供电。诚然,电传动的效率确实很低,但你想想,在这模式下,发动机永远只有一个负载,那就是发电机,发动机理论上可以永远工作在最佳油耗的那一个点,而不是丰田的“区间”。如果说丰田是对发动机效率的终极优化的话,本田就是终极的终极。虽然传动效率低,但最终的效果,足以让本田有底气喊出world-leading的口号。

是的,就是依靠串联式混动这么简单粗暴的方式,绕过了那套复杂的ECVT系统,同样实现了汽油发动机的燃油效率优化。

再说说它的缺点,串联式混动,必须使用一套可以独当一面的电动系统,足够强的电动机,足够大的电池,还要一台要能完全喂饱电动机,甚至还有余力给电池充电的发电机。更大的电机和电池,那就意味着更高的成本,更大的重量,和更大的空间占用。

那么对于需要弯道超车的牛鬼蛇神们呢?这些缺点倒是可以不用在意了。本来就是插电车起步,天生就有大电机大电池,没有技术壁垒,也没有专利壁垒,实现起来效果也杠杠的,还有日本人在前边带路。简直就是一条幸福的康庄大道好不好,哪还用去山寨什么丰田的ECVT嘛~~~这就是所说的插电混动的质变:1、在特定使用场景下可以实现零排放。2、量变带来的质变,天生拥有的更大的电机和电池,带来的更多的可能性。
5条评分金钱+6威望+7
idlcan 威望 +2 又是个好引子 2015-12-02
zhouyf911 威望 +2 要是有图就更好了 2015-11-25
zhouyf911 金钱 +3 要是有图就更好了 2015-11-25
海树 威望 +3 优秀技术文章 2015-11-25
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只看该作者 沙发  发表于: 2015-11-25
已订雷凌一月交车!

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做人如果冇理想,咁同条咸鱼又有乜分别呢?!!

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只看该作者 板凳  发表于: 2015-11-25
看完了,简单来说,本田这个混动就是一个自带发电机和充电器的电动车。
不能发广告!

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只看该作者 地板  发表于: 2015-11-25
回 HELVETICA 的帖子
HELVETICA:看完了,简单来说,本田这个混动就是一个自带发电机和充电器的电动车。 (2015-11-25 02:24) 

其实还是三种模式的混联啦,不但单纯的串联。低速和短路段就是纯电模式,没电了就切换成串联混动模式,上高速就切换成纯油模式。

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只看该作者 4楼 发表于: 2015-11-25
离合干嘛的?动力直通用的吗?

丰田行星齿轮系统的桥妙之处在于机械结构最简化,不用离合器。其作用之一就是传递很大比例的机械功率,于是电传动部分就能小些了。

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只看该作者 5楼 发表于: 2015-11-25
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只看该作者 6楼 发表于: 2015-11-25
这么看来丰田的活塞式发动机也很有前途哦

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只看该作者 7楼 发表于: 2015-11-25
要是有图就更好了
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只看该作者 8楼 发表于: 2015-11-25
并非所有电池组是串联,供给电机和24V电路是两条线。给电机要增V,24V要降V。原本14V/24V电瓶充电不是来自发动机而是电池组。发动机在混动模式仅仅充当发电机给电池组充电和启动后协助电机让车进入提速。电池瞬间放电辐射大,能干扰手机和收音机信号。对人,体还不知道。

发电机(发动机)——电池组——电机启动/12/24V充电(两路)
电机起步——发动机协助提速(低速不启动发动机,靠电机出力。速度过40后发动机介入工作)

注:单位分解了双擎的丰田,用来改善自家的纯电动公交的,如有说错请纠正。
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海树 威望 +3 有料!!! 2015-11-25
海树 金钱 +3 有料!!! 2015-11-25
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只看该作者 9楼 发表于: 2015-11-25
来点图吧,这样更直观了

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只看该作者 10楼 发表于: 2015-11-25
回 coolsear 的帖子
coolsear:其实还是三种模式的混联啦,不但单纯的串联。低速和短路段就是纯电模式,没电了就切换成串联混动模式,上高速就切换成纯油模式。 (2015-11-25 02:31) 

感觉和我们申沃的绿色混动公交车有的一拼~
DAHON YRA062 / FALCO Eleonora / Brompton C S2L

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只看该作者 11楼 发表于: 2015-11-25
这个跟我想的一样,记得之前有个帖子,貌似讨论过本田这种方式

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只看该作者 12楼 发表于: 2015-11-25
回 karn 的帖子
karn:离合干嘛的?动力直通用的吗?
丰田行星齿轮系统的桥妙之处在于机械结构最简化,不用离合器。其作用之一就是传递很大比例的机械功率,于是电传动部分就能小些了。 (2015-11-25 07:47) 

离合合上就是纯油模式,断开就是串联混动模式。ECVT两个档,在这两种模式下有不同的齿比。

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只看该作者 13楼 发表于: 2015-11-25
回 zc1234 的帖子
zc1234:并非所有电池组是串联,供给电机和24V电路是两条线。给电机要增V,24V要降V。原本14V/24V电瓶充电不是来自发动机而是电池组。发动机在混动模式仅仅充当发电机给电池组充电和启动后协助电机让车进入提速。电池瞬间放电辐射大,能干扰手机和收音机信号。对人,体还不知道。
发电机( .. (2015-11-25 08:44) 

有点不知所云,也有一些错误。
比较完整的THS的供电系统是这样的:
以动力电池组为核心,动力电池组的电压是DC201.6V。
1、两台电动机MG1、MG2非别通过AC/DC转换电路和DC/DC降压电路(500/201.6V)连接到动力电池组。另外好像MG1和MG2还有直通电路可以不经过电池组直接互相供电驱动?这我倒是不能确定。
2、空调通过DC/AC逆变器连接到动力电池组。
3、电瓶通过DC/DC降压电路(201.6/12V)连接到动力电池组。

不过这些东西对于一般人完全没有了解的必要,这是供电部分的具体结构,和我想讲的混动基本原理无关。而且和本帖的《串联式混动》更无关。

另外就是THS输出的动力主要来源是发动机的直接输出,而不是你说的“发动机在混动模式仅仅充当发电机给电池组充电和启动后协助电机让车进入提速。”这一点看一下电机的功率自然懂。
丰田这套ECVT并不存在固定的电动机和发电机。MG1和MG2有着非常灵活多变的工作模式,转速、转向、正负负载都是可以无缝调整的。

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只看该作者 14楼 发表于: 2015-11-25
看得我一愣一愣的。。。。
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只看该作者 15楼 发表于: 2015-11-25
本田的IMMD本质上就是高速巡航时能够直连的增程式电动车


个人觉得它的效率不会比THS高,不知道击败THS是什么个情况啊
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只看该作者 16楼 发表于: 2015-11-25
以后都用涡轮发动机充电了……
好喜欢清风拂过的感觉……
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只看该作者 17楼 发表于: 2015-11-25
不是说高速巡航的时候是发动机直接带车跑么?没有档位,只有一个齿比。
通俗点说,比如6档的车,电动机带你跑1-5档,汽油机带你跑6档的高速。
让电动机和汽油机都工作在其擅长的车速区间内。


变速箱就是切换开关。发动机->发电机  或者  高速时 发动机->车轮

看起来好像没有变速功能。

大致是这样,实际要复杂很多,我们就没必要去深究。
这家伙很聪明,什么都没有留下

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只看该作者 18楼 发表于: 2015-11-25
回 boneash 的帖子
boneash:不是说高速巡航的时候是发动机直接带车跑么?没有档位,只有一个齿比。
通俗点说,比如6档的车,电动机带你跑1-5档,汽油机带你跑6档的高速。
让电动机和汽油机都工作在其擅长的车速区间内。
....... (2015-11-25 16:20) 

本田的ECVT至少有两个档位,理论上也可以实现类似丰田的无极变速,只是似乎本田没打算走这条路。
但并不是仅仅是一个开关那么简单,最终效果也要好很多。一个“开关”,其实就是最早的F3DM~~

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只看该作者 19楼 发表于: 2015-11-25
现在看来,丰田混动的特点就是,平时汽油机几乎都工作,因为电池小,差不多只有停着不动才停机。剩下就是加速的时候电池出力。

不停起停充电的方式确实还是偏向于增程式混动。

行星齿轮系统的特点,我刚发现了一个适合做电传无级变速的方面,就是大电机越慢,小电机转速越快,作为永磁电机,电压就高,也能给出更大的功率,适合变流后驱动大电机提供大扭力输出。如果真是固定齿比的增程风格设计,要提高发电机输出电压,要么就得提高汽油机转速,要么就得做励磁强度的控制,反正更麻烦。

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只看该作者 20楼 发表于: 2015-11-25
回 karn 的帖子
karn:现在看来,丰田混动的特点就是,平时汽油机几乎都工作,因为电池小,差不多只有停着不动才停机。剩下就是加速的时候电池出力。
不停起停充电的方式确实还是偏向于增程式混动。
行星齿轮系统的特点,我刚发现了一个适合做电传无级变速的方面,就是大电机越慢,小电机转速越快,作 .. (2015-11-25 21:09) 

增程式不需要精确控制多级的发电机输出功率呀~~~最简化的一种控制逻辑,电池电量低了就启动发动机充电,充满了就关闭发动机,其实也就可以用了。

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只看该作者 21楼 发表于: 2015-11-25
回 karn 的帖子
karn:现在看来,丰田混动的特点就是,平时汽油机几乎都工作,因为电池小,差不多只有停着不动才停机。剩下就是加速的时候电池出力。
不停起停充电的方式确实还是偏向于增程式混动。
行星齿轮系统的特点,我刚发现了一个适合做电传无级变速的方面,就是大电机越慢,小电机转速越快,作 .. (2015-11-25 21:09) 

另外就是你说的不是行星齿轮的特点,而是ECVT的特点。行星齿轮的特点是同轴、高传动比、轻、小。但这都不是ECVT的必要条件。理论上不用行星齿轮同样可以做出和丰田一样效果的ECVT。

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只看该作者 22楼 发表于: 2015-11-25
回 coolsear 的帖子
coolsear:另外就是你说的不是行星齿轮的特点,而是ECVT的特点。行星齿轮的特点是同轴、高传动比、轻、小。但这都不是ECVT的必要条件。理论上不用行星齿轮同样可以做出和丰田一样效果的ECVT。 (2015-11-25 22:14) 

是这样。。。电力传动这个,俺没系统学过。老的电传动内燃机车其实就挺巧妙的,励磁式发电机,轮子串激电机驱动。对动力的控制就是改变历次强度来实现,当然内燃机是带调速器的柴油机,它的转速也要控制。

我说的行星齿轮系的特点,算是比较边缘的加分项吧。

混动车的刹车能量回收其实挺有难度的,纯电动车要做这个貌似只能用变流的方式吧,升压?丰田的系统可能实现上方便些?

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只看该作者 23楼 发表于: 2015-11-25
楼主分析的到位

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只看该作者 24楼 发表于: 2015-11-25
回 karn 的帖子
karn:
是这样。。。电力传动这个,俺没系统学过。老的电传动内燃机车其实就挺巧妙的,励磁式发电机,轮子串激电机驱动。对动力的控制就是改变历次强度来实现,当然内燃机是带调速器的柴油机,它的转速也要控制。
混动车的刹车能量回收其实挺有难度的,纯电动车要做这个貌似只能用变流的方式吧,升压?丰田的系统可能实现上方便些?
.......

混动汽车和电力传动机车的不同在于混动汽车有动力电池组。对于没有动力电池的机车来讲,控制发电机的输出功率当然就很重要。
励磁电机在这方面的好处是仅仅简单的控制励磁电流就可以调压了,调压电路非常简单。永磁电机调压就要麻烦一些(比如可能需要经过整流、逆变、变压再整流,哈哈,这是我瞎扯的,不要信)。
动能回收的时候你把电动机就看成发电机,汽车上就是异步电机和永磁同步两种,也没什么难的,无非就是在不同的输入转速和扭矩下可以输出一个恒压直流电给电池组充电嘛。

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只看该作者 25楼 发表于: 2015-11-25
回 胡同飞贼 的帖子
胡同飞贼:以后都用涡轮发动机充电了……[表情] [表情] [表情] [表情]  (2015-11-25 15:54) 

小型燃气涡轮用在车子上效率应该拼不过活塞机。特别是这些混动车都使用的米勒循环发动机。

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只看该作者 26楼 发表于: 2015-11-25
回 thales 的帖子
thales:本田的IMMD本质上就是高速巡航时能够直连的增程式电动车
个人觉得它的效率不会比THS高,不知道击败THS是什么个情况啊[表情]  (2015-11-25 14:26) 

总之是骡子是马拉出来溜溜之后,本田这个确实很牛。
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只看该作者 27楼 发表于: 2015-11-25
HEV的雅阁9已经被普锐斯4抽翻了
等本田的小改吧

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只看该作者 28楼 发表于: 2015-11-25
回 RPG-7 的帖子
RPG-7:HEV的雅阁9已经被普锐斯4抽翻了
等本田的小改吧 (2015-11-25 23:18) 

雅9本来车就要大一个级别,整套系统又要重得多。
而且iMMD的体积、成本也限制了它的应用范围。
纯用油车的思维来拼油耗,丰田的老大地位是毫无疑问难以动摇的。
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只看该作者 29楼 发表于: 2015-11-26
回 coolsear 的帖子
coolsear:小型燃气涡轮用在车子上效率应该拼不过活塞机。特别是这些混动车都使用的米勒循环发动机。 (2015-11-25 23:00) 

科技在进步,时代在发展……以前的活塞式发动机也没有今天的这么精致、小巧……所以……要用发展的眼光看问题……
或许在我有生之年,就会生产出清洁的无辐射的民用微型反应堆技术……
好喜欢清风拂过的感觉……