比亚迪十年磨一剑的中国插混技术_

从目前来看，混合动力和插电式混合动力系统可以，分为四个流派

1）并联式混合动力系统（P2,P3）：这个系列主要是以欧洲车企做的基础车型，国内的比亚迪DM，这个系列可以加入后驱的P4组合成四驱系统，也可以在前端发动机加入P0或者P1的系统，有点靠近下面的串并联的系统了

2）串联式混合动力系统：以日产e-Power为代表。

3）串并联式混合动力系统（P1P3这样的系统）：以本田i-MMD为代表，国内有广汽G-MC系统、上汽Gen 1 EDU系统、三菱欧蓝德PHEV搭载的混动系统

4）基于行星齿轮的功率分流式混合动力系统:以丰田的THS系统为代表，主要分为在紧凑级车型上功率分流和中大型车上的多级动力分流，为了进一步增加动力特性，也可以加入P4的构型,美国车企的几家通用、福特、克莱斯勒也是这个方向

从主要的来看，如果比较比亚迪和丰田，是强调动力特性和强调经济性的比较。前面广汽的兄弟周文太也写到了，在混合动力领域主要的考核有

1）丰田的混动的设计思路

丰田本身是做混动系统的，本身设计的思路是基于城市使用的，在整个设计工况下堵车工况下取得理想的油耗。实际上，我觉得丰田的成功就在这里，大部分车主极少能保持很高的速度工况。

Prius搭载的THS系统便是一种功率分流式混合动力系统。功率分流式混合动力系统的优点是发动机转速与车速解耦，可控制发动机工作在经济的发动机转速区间。由于THS系统发动机转速与车速解耦，丰田THS系统拥有一个工作模式：三轴功率分流（实际上是单行星排三轴功率分流+单行星排电机固定速比传动，简称为三轴功率分流）。三轴功率分流与四轴功率分流也有不足，比如说THS的三轴功率分流，固定将i/(i+1)的发动机扭矩分配给输出轴，将1/(i+1)的发动机扭矩分配给发电机，在城郊工况这是优点，到了高速工况便成了缺点，因为后面这部分功率与串联混动类似、能量传递路径长。

· 丰田的工程师在这个问题上是做了很多的考虑的，为了解决传动比反向制约为切入点。减速机构采用了钢带传动是需要在有限空间内解决大传动比的问题，MG1和MG2的固定传动比是2.6：1，也就是MG2转1圈MG1必须转2.6圈，MG2的转速是有限制的

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· 在第三代的设计中，丰田的工程师采用了双行星齿轮减速机构，将传动比降低到了1.714：1，这样的设计使得行星齿轮转动阻力大的问题凸显出来了，这个传动的阻力使得系统传动效率只有约88%

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· 在最新的第四代THS，由于以上的系统效率问题，丰田把之前加入的额外的一组行星齿轮。MG1（太阳轮）和发动机（行星架）依旧同轴，但是分别在行星齿轮组两侧, 改为跟传统手动变速箱类似的平行轴结构，把MG1和MG2的传动比降低到了1：1.199，轴向尺寸降低了。MG2不再同轴，其内部行星齿轮组被移除，而是通过一个逆向从动齿轮减速与行星齿轮组的圈尺结合。与圈尺和MG2咬合的从动齿轮轴上还有一个小直径齿轮与差速器咬合。系统里面一共有四个平行轴（MG1/发动机，从动减速齿轮，MG2和差速器）轴长得到了降低。新的设计还是不能解耦发动机和电动机，并没有能去除纯电行驶时MG2反拖MG1发电的情况

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2）丰田做PHEV的一些牵制和努力

基于混合动力系统的问题，丰田在插电式混合动力系统里面是有点难做的。由于THS行星齿轮架构MG1、MG2传动比宽容度低，相互制约（MG1最高转速决定）原理，丰田混动产品从HEV转换到PHEV，其纯电动模式下设计起来就费劲了。我们国家的要求，PHEV状态，必须有相当的纯电运动的状态，这样这套系统在EV模式下，需要满足最高EV车速，车辆的扭矩需求，在纯电动模式下很难提高EV车速，在高速下发动机必须启动为MG1减速，效率反而下降。因此这里就对于这个转换需要新的设计，否则的话，基于原有的系统，电机只有在低速、低负荷状态下才能维持高效区间。

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接下来丰田的卡罗拉和雷凌的PHEV，在纯电动模式下的运行来看，就是我们值得关注的地方。

3）比亚迪与丰田的一些对比

比亚迪的技术层面，有一个比较形象的说法：

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第一代：F3DM，这是最为经典的双模式车DM1技术，一半是燃油，一半是电动，这是比亚迪的尝试，总体的数量在一定范围内就进行迭代进入第二代DM技术。

第二代：秦、唐、宋的DM2，在充分发挥纯电的特性上，继续以P3和P3+P4的架构为基础，增大电池围绕纯电的特性（从50公里做到了80公里和100公里）做文章，主要的考虑点是围绕着加速特性，这个阶段比亚迪的B阶段油耗比较高，比亚迪第一阶段的冲刺是成功的，随着竞争对手在核心城市的竞争加剧，在数量上做到了旗鼓相当

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图 a. 2018年1-7月累计PHEV销量 b. 插电式混合动力2018年上半年上牌情况

第三代：按照新的技术，主要的方向，有点把德国企业的想的48V的BSG混动的方法改进了原来比较弱的发动机，这一代的DM3技术较于DM2新增了高压的BSG电机，通过这套P0的系统来补发动机的部分，在B阶段油耗、NVH还有动力解耦去做文章，从工信部的油耗来看，有了很大的改善，对比来看这个改进和变化，是提高DM3车型燃油经济性的关键设计

在硬件构型上，原来的发电是很痛苦的事情，需要通过DCT里面的多个挡位，才能传递到电机上给电池补电，由于行车发电是和车轮耦合的，整体的效率点控制很难。