[汽車之家 技術]  在汽車混動領域，本田深耕已久。從1999年開始本田就開始了混動汽車的推廣，到如今已經有20年的技術積累。這二十年里為了滿足市場的變化和顧客的多樣性選擇，本田的混動系統已經擴散到各個重要的車型，從親民的Fit到高端的NSX都能看到混動系統的身影，今年還擴大到了MPV車型中（奧德賽，艾力紳），產品可選擇性變得更加多樣。此外，基于本田i-MMD混動系統全面升級而來的i-MMD插電混動系統也將在明年正式亮相中國市場，根據日本本田技研所的工程師介紹，這套以i-MMD為基礎的插電混動系統（PHEV），日常行駛基本實現純電動化，可以稱之為無限接近EV的全新插電式混動系統。

　　在十一之前，我專門來到的廣州，和從日本遠道而來的本田技研所的工程師們進行了詳細交流，這篇文章將詳細為大家介紹這套i-MMD插電混動系統，大家有什么疑問也歡迎在留言區進行討論。

◆序章：從本田混動車推廣歷史講起

　　為了能讓大家更好的了解本田新發布的這套i-MMD插電混動系統，我想有必要簡單的為大家講解一下本田在混動車領域的推廣情況，知根知底，才能對未來新的技術有更全面的了解。

　　總體來說IMA設計十分巧妙，同時因為電機功率小，體積也很小，因此可以較好的集成在發動機艙中，所以這套機構最大的特點就是結構設計簡單、重量輕、布局緊湊。

　　基于第七代思域（海外版）打造的思域Hybrid車型，也曾經進入過國內市場，它也是既INSIGHT之后，本田推出的第二款混合動力車型。思域Hybrid同樣搭載了以發動機作為主動力，以電機作為輔助動力的IMA混合動力系統。

　　IMA這套系統中，電機的地位很低，用現在的眼光看有點類似48V BSG電機的功能，不同的是，這套系統切換的是工況模式，而不是動力分配模式。簡單來說，本田IMA混合動力系統一共有5種工況模式，其中車輛在起步加速階段、急加速以及高速行駛階段發動機與電動機共同出力，可以提升車輛的動力性能。當車輛低速行駛時，發動機氣缸關閉，車輛能進行全電力驅動，但速度不能高于約40公里/小時。當車輛在普通加速階段，完全由發動機驅動，電動機退出工作，并用發動機的動能進行充電。

　　這套系統有個較大的問題是上面提到的發動機關閉，全電力驅動工況。這里的發動機關閉其實是關閉供油系和進排氣，而此時電機和曲軸是相連的，電機實際是帶動曲軸轉動，輸出動力，此時消耗的能量會更多，純電行駛里程很低。

　　IMA的出現，標志著本田正式在混動領域開始發力，同時對于本田來說也是起點，另外這套系統很多研發理念包括集成化、小型化等對后面的iMMD系統產生了深遠影響，甚至這次發布的i-MMD插混系統仍然能看到IMA時代的某些研發理念。

◆根本：本田混動的“精神領袖”

　　隨著技術的革新和市場的改變，本田顯然意識到了IMA的局限性，同時和豐田的THS相比，本田的IMA也確實占不到便宜，一個更高效、而動力性更好的混動系統呼之欲出，這就是本田i-MMD系統。這套系統大約在2010年前后亮相，結構上由原來的單電機變成了雙電機形式，布局方面仍然緊湊的和發動機結合在一起，安裝在發動機艙中。實際上，我們之前曾經詳細的介紹和測試過本田的i-MMD系統，本篇文章我們只做簡單的回顧，這樣有利于大家更清楚的理解i-MMD的插電式混動系統（插電式混動本質上講就是i-MMD系統的升級），同時也能更好的明白i-MMD插電式混動系統的工作原理。

　　i-MMD系統如果按照布局結構來劃分，可以分為兩部分：一個是位于發動機艙的部分，另一個是位于車后部（后備廂到后軸之間）部分。其中發動機艙主要是i-MMD系統的動力系統和傳動系統。后備廂則是動力電池（鋰離子）裝置。

　　在非插電的混動系統世界里，i-MMD系統的邏輯非常獨特，如果說豐田是依靠發動機和電機進行不同比例的混動，那么i-MMD系統更像是依靠不同行駛模式進行切換。

　　可以看到，EV模式下就是以電動機進行驅動，而且由于發動機直聯式的離合器和更大功率電機的加入，純電動模式下i-MMD系統的發動機可以完全不參與工作了，這樣避免了之前IMA里動力的額外損耗。不過即使是i-MMD系統，純電動模式下的行駛里程也很短，比如2016款混動版本雅閣的電池只有1.3kWh，我們之前在30km/h測試純電行駛（不開空調），也只有1.77km。（測試文章：滿足你的好奇心 混動雅閣深度技術解讀）

　　混動模式則是標準的串聯模式，就是有點像增程的感覺，發動機不參與直接的車輪驅動，而是通過帶動發電機產生電流，和電池中的電流一起驅動電動機工作，最終帶動車輛前行。

　　只有在高速巡航的時候，發動機才會直接驅動車輪，此時發動機可以保持在最佳轉速區間，同時達到一個良好的油耗表現。

　　本田i-MMD系統中，電機占據的作用更重，因此電機的最大功率或者扭矩更出色，而日常使用中，更偏向電機的直接輸出，發動機有點類似增程的作用。

　　豐田的THS更偏向發動機驅動車輛，電動機更多的是輔助，加速時輔助、起步時輔助等等，這些輔助更多是讓發動機處于一個經濟的轉速區間，從而提升燃油經濟性。　　

◆新征程：無限接近純電動的插電系統

　　HEV車型由于電池和電機功率的限制，純電續航里程有限，因此為了更好的適應市場的發展，純電續航里程更長的插電式混動系統應運而生。本田技研所在去年廣州車展發布了相關信息，這次在廣州進行了更詳細的說明。

　　同時插電版本在此基礎上為PCU（動力控制單元）配置上了優化系統電壓的VCU（電壓控制單元），同時加上高功率大容量電池和充電器。

　　下面我從電機開始進行詳細說明。i-MMD插電式混動同樣采用了雙電機的形式，這兩個電機的類型也和普通的iMMD一樣,一部是驅動用、一部是發電用，其中發電用的電機和現款雅閣混動上的發電用電機是一樣，而驅動電機由于需要更大的功率和扭矩，因此相比普通的i-MMD系統中的驅動電機會變得更強大。

　　驅動電機的制造方式也進行了改變，由往圓形繞組方式變為方形線圈，這使得電機總體積中線圈的占比從原來的48%上升到60%，而電機總體實現了23%的小型化，功率密度比以往（相比現款混動雅閣）提高到1.4倍，扭矩密度提高到1.3倍。電機功率上升必然需要更好的冷卻，i-MMD插電式混動版本在電機散熱方面采用了雙油泵的設計，一個小油泵+一個大油泵，小油泵為發電機服務，大油泵為驅動電機服務。

　　相當于系統總體的電壓和電流都發生了改變，因此需要對PCU整體進行改變。總的來說i-MMD插電式混動在PCU方面的改變很多，也很有創新性，其中最重要的是VCU（電壓控制單元）的創新和改進。

　　VCU功率提高了，才能讓各個電動化組件運行的更高效，同時本田制定了純電模式下最高時速160km/h的目標，這需要擴大純電驅動模式下的使用范圍，這些都需要VCU的支持，因此如何提高VCU功率成了本田工程師考慮的首要問題。

　　本田工程師們首先想到的是對整個元器件回路進行改進，過去的耦合電感采用了一相的設計，通過增加回路是可以增大功率的，但這種方式也有一個問題，就是產生磁泄露，這樣會對整個組件上的其他單元產生干擾，可能會造成電子功能出現誤判，因此本田的工程師對整體結構進行了改變。

　　通過把一相變兩相的方式，提高整體功率，同時將兩個線圈的內部設計成T型的結構，通電后，漏磁既可以進行抵消，這樣就解決了在一個組件上布置更多傳感器而不受影響的問題，同時還能繼續保持組件保持小型化。

　　通過最終的努力，i-MMD插電式混動版VCU的功率相比現款雅閣混動提高了3.3倍，并保證了硬件部分可以大多數和雅閣混動進行通用，包括控制單元的硬件等，當然，因為增加了一相電路，所以VCU部分發生了改變，不過總體來說還是可以有效控制成本，達到綜合的平衡。

　　接著我們來看電池和動力單元的相關信息。插電式混動系統為了得到相比混動車型更長的續航里程，同時會使用更多的電池組，電池組的增加必將影響空間布置。

　　有了大容量電池，熱管理系統就變得尤為重要。動力電池的工作和壽命手溫度影響極大，優秀的熱管理系統可以大幅度提升電池的使用壽命。本田i-MMD插電式混動系統在這方面也下了不少功夫，主要的改變在兩個方面，首先是將電池模塊由風冷改為水冷，其次是在整個水冷系統中加入了三通閥的設計。

　　風冷變水冷就不必多說了，主要聊聊三通閥使用后的冷卻方式的改變。這種改變主要集中在駕駛和充電時。

　　通過這種設計，水冷系統可以有效的冷卻電池和高壓電池組件，同時通過切換回路，可以提升電池的耐久性。

　　小結，以上就是本田i-MMD插電式混動系統的所有改進，我用下面的表格再進行更清晰的表述，供大家參考。

　　除此之外，小型化依然是i-MMD插電式混動系統的重要議題，比如電機的設計、PCU等等很多組件的改變其核心都是為了高效率和小型化。

　　那么和豐田的THS相比，同樣是HEV改PHEV，兩者有什么特點呢？我們先從豐田說起。目前國內市場上豐田的PHEV車型是雷凌雙擎E+（還有姊妹車卡羅拉雙擎），這臺車的混動系統是由THS第三代系統改進而來。

　　從布局上看，插電版本的THS（第三代）和傳統的THS系統沒有太多改變，包括電池布置、電機布置等，而大容量電池的使用其實對后軸及后備廂空間有一定影響。即使是第四代THS系統仍然沒有對布局進行大的改變，和本田的插混布局相比，顯然有一定差距。

　　然后我們看動力輸出方面。為了保證PHEV車型更多的動力輸出，第三代THS在動力分配行星齒輪組基礎上增加了一組減速行星齒輪組，降低了MG1（發電的電機）和MG2（驅動的電機）的轉速差，從而可以讓車輛在純電模式下以更高的車速行駛。同時將第二代的鏈式傳動改為齒輪傳動，增加了傳動效率。從結果上看，這種組件的改變確實可以得到一個不錯的純電動力輸出，在純電動情況可以達到125km/h，可以滿足日常使用。不過和本田iMMD的插電混動相比，其改動的組件確實更多，同時最終的輸出也確實略遜一籌（本田插混純電下的速度為160km/h）。

　　至于第四代THS，它對整個動力分配行星齒輪組進行了結構上的改變，從同軸變成了異軸，這樣使整個組件變得更小，同時因為異軸的布置，電動機的動力可以直接通過齒輪傳輸，而不需要經過負載的行星組，提高了傳遞效率。所以從動力輸出形式上看，第四代THS和本田iMMD的插電混動各有特色。

　　總得來說，豐田THS最早研發理念更偏向HEV，其發動機為主力而電機部分為輔助，同時有一套復雜的行星齒輪組，如果將HEV變成PHEV，更高的電動機功率輸出以及調速范圍就會成為限制，而本田iMMD從研發之初就看重電動機的作用，發動機更像是一臺增程器，因此從HEV變成PHEV更簡單，只需要對動力輸出組件和控制及動力單元進行改進即可，整體零部件通用率會更高。  　　

注：本次技術交流發動機部分的技術未進行討論，所以文章內沒有提及，但確定的信息是將采用1.5L自然吸氣發動機。

◆體驗篇：簡單聊聊i-MMD插電式混動系統的駕駛感受

　　上面說到的都是i-MMD插電式混動系統的理論知識，那么這套系統在實際使用中是怎樣的呢？我之前簡單的體驗了Clarity PHEV，通過試駕過程，跟大家簡單聊聊i-MMD插電式混動系統的駕駛模式。

　　首先有一點可以肯定，這套系統絕大多數都是一臺電動機驅動的車子，其EV模式相當廣泛。一般來說，如果正常城市通勤，即使深踩油門，發動機也不介入。

　　只有在高速下的巡航時，發動機才會直接對車輪進行驅動，日本工程師坦言發動機直驅的情況比較少，大多數還是處于混動模式，在混動模式下，以Clarity PHEV為例，它的續航里程可以達到超過800km（JC08工況），和普通燃油車沒有任何區別，甚至還更加出色。

　　編輯點評：隨著排放政策日益嚴峻，混動車型逐漸成為向EV車型過渡過程中的重要力量，而插電式混動車型更因為較長的純電行駛里程和燃油發動機的介入保持了較高的實用性。本田在iMMD上升級而來的插電系統既保留了iMMD一貫小型化的優良傳統，同時通過電動總成升級和更換了大容量電池，純電動行駛里程也有了很大提升，讓日常行駛基本達到了純電動化，相信iMMD的插電版本將會有一個非常出色的油耗表現。至于系統的穩定性方面，以iMMD為基礎的插電版本還是很讓人信服的，而在車型搭配方面，我認為明年可能首先在雅閣上搭載，然后再進行多車型的推廣，能否有一個漂亮的表現，我們拭目以待吧�。▓D/文 汽車之家 冷曉陽）