新能源車如今已成為行業(yè)的絕對主流，而在純電、HEV和PHEV（增程式可歸類為PHEV范疇）這三種主流新能源車形態(tài)中，PHEV（插電混動(dòng)，下稱插混）雖說不是最終極的解決方案，但卻是現(xiàn)階段相對最好的新能源車能源形態(tài)。所以這插混到底該怎么“混”就變得很重要了。
作為榮威“D家族”推出的首款混動(dòng)SUV，榮威D5X DMH更長續(xù)航、更強(qiáng)動(dòng)力的技術(shù)底氣，源自上汽榮威十年磨一劍打造的DMH超級混動(dòng)技術(shù)。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三個(gè)“首創(chuàng)”——首創(chuàng)“能量域”全域熱管理，首創(chuàng)“五合一”PICU動(dòng)力總成大腦，首創(chuàng)發(fā)動(dòng)機(jī)+P1電機(jī)同軸結(jié)構(gòu)，以軟件算法為核心，匹配混動(dòng)專用硬件，“軟硬兼施”，做到超級融合，實(shí)現(xiàn)最強(qiáng)性能和最優(yōu)指標(biāo)。
在5月10日上汽集團(tuán)技術(shù)發(fā)布會(huì)上公布了上汽最新一代DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)，并稱其為中國最強(qiáng)混動(dòng)系統(tǒng)。隨著榮威D5X DMH的上市，也標(biāo)志著堅(jiān)定打好技術(shù)戰(zhàn)、打響品質(zhì)普及戰(zhàn)的“榮卷風(fēng)”行動(dòng)拉開第二幕。
在同質(zhì)化嚴(yán)重、價(jià)格戰(zhàn)頻起的汽車消費(fèi)市場，榮威將堅(jiān)持以核心技術(shù)驅(qū)動(dòng)核心市場、以高價(jià)值高品質(zhì)的產(chǎn)品帶給用戶新選擇，不僅做到價(jià)格有優(yōu)勢，同樣也能堅(jiān)持大廠品質(zhì)不打折，將品質(zhì)普及戰(zhàn)進(jìn)行到底。
那么，插混系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的？到底該怎么“混”？DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)為何能被稱為中國最強(qiáng)插混系統(tǒng)？在接下來的長文中，我們將為大家進(jìn)行深度分析。
PHEV的結(jié)構(gòu)、主要構(gòu)型及其優(yōu)勢
PHEV插電混動(dòng)系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上其實(shí)就是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)通過一套耦合系統(tǒng)“綁在一起”。在分解結(jié)構(gòu)上看，PHEV系統(tǒng)由混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)、混動(dòng)專用變速箱、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、上面提到的耦合結(jié)構(gòu)，以及一套用于控制ICE和EV兩種動(dòng)力模塊的電控系統(tǒng)組成。
目前市面上常見有3種PHEV技術(shù)構(gòu)型：P1+P3、P2及E-CVT。其中P1+P3及P2在結(jié)構(gòu)上是相近的，但至關(guān)重要的耦合工作全都交由一臺獨(dú)立的電機(jī)負(fù)責(zé)。
P1+P3和單P2的區(qū)別就出在這臺電機(jī)上。整個(gè)插混系統(tǒng)最核心的零部件其實(shí)是一個(gè)名叫混動(dòng)變速箱的東西上，顧名思義，這是一臺變速箱，但和我們理解的那種燃油車上的變速箱，結(jié)構(gòu)完全不同。這玩意內(nèi)部一共有3條軸：1號軸為輸入軸，連接發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。3號軸為輸出軸，連接變速箱外部的傳動(dòng)部件，而在輸入輸出軸中間還有一條用于隨動(dòng)的2號軸。就三個(gè)齒輪，結(jié)構(gòu)很簡單。
而上文提到的這個(gè)“P”，其實(shí)就是電機(jī)（Power），在插混構(gòu)型中，你看P后面跟著哪個(gè)數(shù)字，就代表著電機(jī)裝在哪條軸上。因此P1+P3，就意味著兩個(gè)電機(jī)，分別安裝在輸入和輸出軸上，P2就是一個(gè)電機(jī)，裝在隨動(dòng)軸上，這個(gè)也很好理解。
P1+P3這種構(gòu)型主要的好處在于，它用兩個(gè)電機(jī)分別解決了插混系統(tǒng)機(jī)械耦合的振動(dòng)，順便給發(fā)動(dòng)機(jī)做了增扭，還能兼顧純電輸出，而且兩個(gè)電機(jī)“各自為政”，不僅方便調(diào)優(yōu)，對于以后的維護(hù)保養(yǎng)也有好處，所以相比起一個(gè)電機(jī)集成全部功能，電機(jī)里綁定了一堆離合器的單P2結(jié)構(gòu)，P1+P3是當(dāng)下大多數(shù)車企的主流選擇。
傳統(tǒng)P1+P3構(gòu)型的結(jié)構(gòu)不足
但P1+P3其實(shí)也存在一些不足，最明顯的就體現(xiàn)在P1電機(jī)上。P1電機(jī)不僅要過濾油機(jī)的扭矩（油機(jī)的扭矩是先天不穩(wěn)的），還要對油機(jī)進(jìn)行增扭，甚至在一些工況下還需要間接參與對車輛的驅(qū)動(dòng)，因此P1電機(jī)要干的事情比較多，體型自然不會(huì)小。因此傳統(tǒng)的P1電機(jī)，其實(shí)是以“外掛”的形式，通過一條短軸和一個(gè)傳動(dòng)齒輪和變速箱的輸入齒輪連接的。
這個(gè)就是異軸P1電機(jī)，是當(dāng)下絕大多數(shù)插混系統(tǒng)的主流結(jié)構(gòu)。異軸P1電機(jī)會(huì)帶來幾個(gè)問題：因?yàn)槎喑鰜砹艘粭l用于連接電機(jī)和1號軸的傳動(dòng)軸，也多出來了一個(gè)齒輪，機(jī)械傳動(dòng)效率會(huì)受到影響，同時(shí)這也意味著油機(jī)的扭矩輸出和P1電機(jī)之間存在扭矩耦合時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，而這個(gè)振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)現(xiàn)象：首先，乘員可以感知到發(fā)動(dòng)機(jī)介入那一刻的振動(dòng)，其次，這種本質(zhì)上屬于非穩(wěn)態(tài)機(jī)械沖擊的振動(dòng)，會(huì)影響整套插混系統(tǒng)的長時(shí)間工作穩(wěn)定性。
DMH系統(tǒng)對P1端的結(jié)構(gòu)改良
如何解決這個(gè)問題，一直是個(gè)老大難題。上汽集團(tuán)的DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)就給出了治標(biāo)又治本的解決方式。
首發(fā)搭載在榮威D7 DMH上的DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)，把上述的異軸P1電機(jī)更換為同軸P1電機(jī)設(shè)計(jì)。何為同軸P1電機(jī)？DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)的同軸P1電機(jī)，采用的不再是傳統(tǒng)的圓柱形電機(jī)，而是采用了類似于滾筒洗衣機(jī)上的直驅(qū)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，直接安裝在P1齒輪端外圍。
P1發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸輸出的動(dòng)力直接連接的就是同軸電機(jī)的離合器，當(dāng)需要P1電機(jī)工作時(shí)，離合器接合，發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩通過離合器進(jìn)行一重扭矩過濾后直接進(jìn)入同軸電機(jī)的轉(zhuǎn)子，再通過電機(jī)直接進(jìn)行濾波增扭后體現(xiàn)在輸入軸齒輪上。
這么一來，同軸電機(jī)不僅直接解決了異軸電機(jī)的NVH問題，消除了車內(nèi)乘員可感知的振動(dòng)，增強(qiáng)了整個(gè)P1軸的長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)下的結(jié)構(gòu)和機(jī)械穩(wěn)定性，還順便解決了傳統(tǒng)P1電機(jī)難以布置，對發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間要求極高的缺陷。
而在用戶的實(shí)際駕乘感受上看，傳統(tǒng)P1+P3構(gòu)型的插混系統(tǒng)，你是可以留意到發(fā)動(dòng)機(jī)介入那一刻產(chǎn)生的振動(dòng)的。這種振動(dòng)除了因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)本身的原因外，其實(shí)還有很大一部分是因?yàn)樯鲜鎏岬降漠愝SP1電機(jī)引起。
而駕駛榮威D5X DMH的感覺則完全不同，甚至在低車速下發(fā)動(dòng)機(jī)介入時(shí)，也無法感知其振動(dòng)和扭矩變化（聲音是另一個(gè)課題），這種非常接近于完全無感的動(dòng)力介入，根源便是同軸P1電機(jī)在消除耦合扭矩時(shí)間差上的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。
結(jié)構(gòu)不變但多處優(yōu)化的P3電機(jī)
其實(shí)在DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)中，P1電機(jī)的結(jié)構(gòu)改良是重中之重，也是DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上相比其他主流P1+P3構(gòu)型在傳動(dòng)效率等方面優(yōu)勢的主要體現(xiàn)因素。但我們說了那么久的P1電機(jī)，DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)的P3電機(jī)同樣不得不提。
DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)的P3電機(jī)實(shí)際上并沒有進(jìn)行過多的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，它和其他主流插混系統(tǒng)一樣，也都是傳統(tǒng)的圓柱形異軸設(shè)計(jì)。因?yàn)镻3電機(jī)是驅(qū)動(dòng)電機(jī)，對于功率和扭矩的需求，是要比P1電機(jī)更嚴(yán)格的。
但盡管和其他主流插混系統(tǒng)采用相同的P3電機(jī)布置和結(jié)構(gòu)，上汽同樣為DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)的P3電機(jī)本身做了很多技術(shù)改良。其中較為重要的，是多片式強(qiáng)磁轉(zhuǎn)子和磁通量更大的定子。
而這些改良體現(xiàn)在駕駛感受上，榮威D7不管何時(shí)，一腳大電門下去，你不會(huì)感知到太多來自電機(jī)的噪音（又或者稱為電機(jī)嘯叫），給用戶的感受就是電機(jī)聲音弱化了很多，車?yán)锇察o了很多。對于一部分對電機(jī)嘯叫極為敏感的人群來說，乘坐榮威D7 DMH更不容易出現(xiàn)暈車。
大有學(xué)問的PIPU集成式電控
在DMH超級混動(dòng)系統(tǒng)的幾個(gè)主要技術(shù)點(diǎn)中，高度集成化、小型化的PICU集成式電控也是一個(gè)非常大的技術(shù)亮點(diǎn)。和前面的電機(jī)部分相比，電控是一個(gè)看不見摸不著，好壞很難直觀展現(xiàn)的東西，但電控系統(tǒng)直接決定著一套插混系統(tǒng)的所有技術(shù)指標(biāo)。
電控系統(tǒng)的硬件本體就是一塊單片機(jī)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的PICU系統(tǒng)的集成度是不高的，因?yàn)楹芏嗪诵墓δ芏夹枰粋€(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)負(fù)責(zé)，例如BMS電池管理系統(tǒng)，這里就需要一個(gè)非常龐大的子系統(tǒng)來專門負(fù)責(zé)。另外還有前面我們提到的耦合控制，空調(diào)等等。
這么多子系統(tǒng)會(huì)帶來很多問題：它們?nèi)考稍谝粡堉靼迳希視?huì)導(dǎo)致整個(gè)主板上的元器件排布非常密集，底下的布線更多，元器件越多，布線越復(fù)雜，主板功耗越高，發(fā)熱量越大，如果是電腦這種工作于常溫環(huán)境的數(shù)碼設(shè)備，這個(gè)可能沒多大影響，但大家要知道的是，PICU的安裝位置是在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，緊緊挨著內(nèi)燃機(jī)。
