關(guān)于雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)的功能介紹和應(yīng)用

當(dāng)今，對(duì)減少CO2排放量等環(huán)境保護(hù)方面的要求已極為迫切。全球范圍內(nèi)的排放法規(guī)也日趨收緊，對(duì)于汽車(chē)行業(yè)而言，這已成為相當(dāng)緊迫的課題。對(duì)此，各汽車(chē)制造商提出的根本性對(duì)策之一是推廣電動(dòng)車(chē)或燃料電池車(chē)等零排放車(chē)輛。不過(guò)，在目前情況下，出于降低成本和確保續(xù)航里程等方面的技術(shù)課題尚未完全解決，以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)展緩慢等原因，上述新型汽車(chē)暫時(shí)還無(wú)法完全替代傳統(tǒng)的汽車(chē)。因此，作為更為實(shí)際的應(yīng)對(duì)措施，混合動(dòng)力車(chē)和插電式混合動(dòng)力車(chē)的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。鑒于這一現(xiàn)狀，本田技術(shù)研究所的研究人員開(kāi)發(fā)了雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)的單電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)，新系統(tǒng)的效率能得到大幅提升。

1 開(kāi)發(fā)目標(biāo)

研究人員嘗試?yán)酶咻敵龉β实碾妱?dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁的車(chē)輛加速性能，以及優(yōu)異的燃油經(jīng)濟(jì)性，采用以串聯(lián)式混合動(dòng)力為基礎(chǔ)的具有高電氣傳動(dòng)比的系統(tǒng)。并且，通過(guò)提高各結(jié)構(gòu)裝置（發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、逆變器、蓄電池等）的效率，改善發(fā)電及電氣傳動(dòng)效率，進(jìn)而提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。同時(shí)，采用與發(fā)動(dòng)機(jī)直接連接的離合器，可靈活切換機(jī)械傳動(dòng)模式與電氣傳動(dòng)模式，在所有的運(yùn)行狀態(tài)下均實(shí)現(xiàn)高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 應(yīng)用的技術(shù)

圖1為雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)的框架圖；圖2示出了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)。采用內(nèi)置離合器的電動(dòng)無(wú)級(jí)變速器（CVT），離合器直接連接2個(gè)電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)，以串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，能實(shí)現(xiàn)3種運(yùn)行模式，即電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)模式、混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式和發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式（圖3）。基于系統(tǒng)效率的最佳狀態(tài)，以最佳的定時(shí)切換上述運(yùn)行模式，從而高水平地兼顧車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性與動(dòng)力性能。此外，還采用專(zhuān)用的大容量蓄電池和車(chē)載充電器，不僅可作為基本系統(tǒng)運(yùn)行，還可作為插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行。圖4示出了配裝于實(shí)際車(chē)輛的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。

圖1 雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)框架圖

圖2 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

圖3雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行模式

圖4系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

3 開(kāi)發(fā)成果

相比傳統(tǒng)的單電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)，新開(kāi)發(fā)的雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)效率提高了30%，并且能使車(chē)輛達(dá)到普通汽油車(chē)2倍以上的燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)，由于采用了從起步瞬間就可輸出最大扭矩的電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了順暢而強(qiáng)勁的車(chē)輛加速性能。在實(shí)際的應(yīng)用中，新系統(tǒng)配裝于日本市場(chǎng)上的大型廂式客車(chē)后，其燃油耗達(dá)到了與K-car小型車(chē)（660 mL）相同的水平（30 km/L，JC-08工況）。

此外，插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)配裝于日本市場(chǎng)的大型廂式客車(chē)后，實(shí)現(xiàn)了JC-08工況下綜合燃油耗70.4 km/L、電力消耗9.26 km/(kW·h)、電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)行駛里程37.6 km的性能。圖5為成品車(chē)輛與參比車(chē)輛的燃油耗性能及加速性能對(duì)比結(jié)果。

圖5 成品車(chē)輛的性能

4 結(jié)語(yǔ)

本田技術(shù)研究所的研究人員新開(kāi)發(fā)了具有高電氣傳動(dòng)比的雙電機(jī)混合動(dòng)力系統(tǒng)，配裝這一新系統(tǒng)的車(chē)輛能實(shí)現(xiàn)大幅超過(guò)傳統(tǒng)車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性，并且具備只有電動(dòng)車(chē)才有的順暢、強(qiáng)勁的加速性能。新系統(tǒng)自2013年起開(kāi)始配裝于北美及日本市場(chǎng)上的混合動(dòng)力車(chē)及插電式混合動(dòng)力車(chē)。