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中國混動新力量 拆解長城DHT混動系統
夏志猛
原創 · 0瀏覽·2021-03-02 22:17
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[汽車之家 拆哪] 去年12月份,長城發布了一套全新的混動系統,名叫DHT混動,目標是要和日系大佬豐田、本田的混動技術看齊。官方數據稱,搭載高功率版DHT混動系統的中級車型,在城市工況下油耗為5L/100km,高速油耗則為6.5L/100km。它是如何實現這樣的油耗成績的?我們這一期拆哪來給大家講一講。

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—— 它到底是怎么實現的?先來搞明白DHT是什么!

DHT其實來自于混動專用變速箱(Dedicated Hybrid Transmission)英文的縮寫,這套系統最核心的硬件就是它的發動機與電機的耦合機構。長城的整個混動系統架構可概括為一套DHT高集成度油電混動系統、HEV/PHEV兩種動力架構、面向不同級別車型的三套動力總成。

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從功率大小來劃分,長城的檸檬DHT平臺目前規劃有三套動力總成,分別是140~170kW、180~240kW、320kW三個功率級別,為適應于不同級別大小的車型。

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硬件上,DHT主要是由一臺混動專用發動機+一個兩擋減速器+兩臺電機+一套離合器組成+一套電機控制器+動力電池等組成。兩臺電機中,一個是主要用于發電的GM電機,另一個是主要用于驅動的TM電機。我強調了是“主要”啊,因為嚴格來說它們都是身兼發電和驅動兩個崗位的。

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雙電機控制器是檸檬混動DHT的“大腦”,搭載了全新一代高算力的英飛凌TC38系列芯片,有著較高的算力和可靠性。“大腦”來自于英飛凌,而思維源于長城自己,有著自主研發的控制算法。為了避免在工作時的高溫,控制器采用了水冷設計。

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—— 長城DHT到底是怎樣的工作邏輯?

下面來聊工作邏輯,這開始需要大家多動動腦子了,因為它有四種工作模式,理解起來稍微復雜一點。

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第一種,純電EV模式。它往往在電量充足的低速行駛時會啟動,此時,車輛完全靠TM電機來直接驅動。在這套動力架構里的發動機、GM電機以及部分減速齒輪是不運轉的。

第二種:串聯模式。當電池電量低于一定程度時,在市區內行駛會激活“串聯模式”。推動車輛行駛的還是EV模式下的TM電機,只不過為了保證充足的電池電量,這時發動機開始蘇醒運轉了,它轉動起來僅僅是為了帶動GM電機來發電,而不參與驅動汽車。

第三種模式:并聯模式。當車速達到35km/h以上時,系統會切換為并聯,這時候發動機就像一個強大的后援部隊,與驅動電機一起發力來推動汽車了。發動機加入到驅動大軍的中介是這套離合器,離合的壓緊后扭矩直接傳遞到車輪端。此時的TM驅動電機很像是發動機的副手,它的主要任務是配合發動機在高效區間工作,調整發動機的工作負荷。

第四種模式:制動能量回收模式。電動車上常見的制動能量回收一樣,也就是車輛在減速階段 車輪會拖動TM電機來給電池組充電。

下面是長城檸檬PHEV四驅動力架構的工作循環示意圖,能發現它不僅能使用與城市工況,也能用于冰雪、泥濘和沙地等復雜路況。

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—— 為什么長城要獨創出帶兩擋減速器的混動?

簡單來理解,市區低速行駛靠純電驅動,速度提起來電機和發動機一起并聯驅動??瓷先ミ@套系統的邏輯似乎很完美,吸收了豐田THS和本田i-MMD的很多精華,但這套系統也有一個“弊端”。

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這里要特意強調的是,這里的離合器是不會出現半聯動狀態的,要么壓緊要么斷開。所以理論上不讓車有頓挫感很難,是需要不斷地優化電機的控制策略。(從此前我們對試驗車的體驗來看平順性還是很不錯的)。

—— 和日系豐田、本田的混動路線有什么不同?

從結構上看,它更接近于本田的i-MMD,但在此基礎上有很多創新;從匹配的發動機來看,除了功率較低的1.5L+DHT100方案,其它均為1.5T發動機。這和豐田、本田混動系統中使用的發動機有所不同。

我們知道豐田的THS混動在國內目前量產匹配的主要是1.8L、2.5L自然吸氣發動機,本田i-MMD混動匹配的主要是2.0L自然吸氣發動機。和日系混動不同的是,長城選擇了小排量渦輪增壓發動機+混合動力的路線,它利用了小排量渦輪增壓發動機的技術基礎(由歐洲車企發揚光大的技術),并且結合了日系的混聯式混動理論,打造了有“中國特色”的混動技術。

—— 最后的彩蛋:

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長城DHT系統是站在“日系巨人”肩膀上誕生的新物種,它開起來更像是本田i-MMD,但它能在更低的車速下讓發動機直接驅動車輛。并聯模式下,電動能為發動機實現“調速”效果,讓其處于較高效的區間,這一點很像豐田THS。

長城DHT能否撼動日系混動多年占領的優勢地位,在系統穩定性和軟件控制策略上的挑戰還很多,畢竟復雜的硬件結構和驅動模式需要非常多的經驗積累。(文 汽車之家 夏志猛 圖片來自長城官方)

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