在电动汽车尚未获取正确打开方式之前,B级混动车型的首选是哪款?

 

在电动汽车尚未找到正确的打开方式之前,混合动力市场依然会处于一片繁花似锦中...



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在4月1日愚人节这天,艾隆马克斯却非常认真的将特斯拉Model 3推向了市场。3.5万美金的售价买到一款续航里程达到346公里的特斯拉电动车,即便按照Model S在国内30%左右的溢价来看,Model 3的售价也只有30万左右。看起来很有市场竞争力,至少作为T粉的笔者也是心动不已。而上市五天已收到近30万的订单数就说明了Model 3的受欢迎程度。

但是,在国内充电设施不完善的前提下,太过“矫情”的动力电池,过短的续航里程,以及较长的充电时间,这些都让电动车的使用在目前都不是那么方便。汽车诞生的意义,是给消费者带来生活的便利和乐趣,而一个随时会带来“麻烦”的产品,终究不是消费者的首选。所以,笔者并不认为以特斯拉为首的电动车适合国内目前的消费者,而真正能给消费者带来方便并且节能环保的车型,是那些不插电的或者外接动力电池介入浅的强混混合动力车型。

目前在这类型混合动力技术研发上,丰田、本田和通用为代表的三家公司走在了比较靠前的位置。这三家企业在混合动力技术上,走了三条不同的路线,但又殊途同归。本质都是通过使发动机长期处于高效的区间下运行,同时结合实时的能量回收系统,将回收能量用于低速时的电驱模式,到达降低油耗的目的。

丰田是最早将搭载了成熟混合动力系统THS-II的普锐斯和凯美瑞引入国内的,目前也将这套系统搭载在经典车身卡罗拉和雷凌之上。本田也将会在今年将搭载了i-MMD系统的雅阁引入到国内。而通用则会将搭载了沃蓝达那套混动系统改进型的全新迈锐宝和君越引入到国内。各大厂商在将混动车型引入到国内时,首选都是B级车,很远大一部分原因是在于品牌具有一定溢价能力时,B级车对于混动成本的敏感性并不像A级车那么高。在混动成本进一步降低时,则开始向A级细分领域渗透。



而目前在国内能买到,符合不插电、使用方便且技术成熟的B级强混混合动力车型,首选无疑就是凯美瑞双擎。这篇文章笔者就解读一下凯美瑞双擎的混合动力系统,让大家在以后使用中能更好的理解它节能的秘密,从而让自己开起来更“节能”。

凯美瑞双擎搭载的是丰田THS-II系统,这是一套混联式混合动力系统(关于混动系统的划分,大家可以去看Kimi写的混合动力哪家强?(上)混合动力哪家强?(中)混合动力哪家强?(下)系列文章)。也是丰田THS混合动力系统的第二代。



凯美瑞搭载的HS-II系统主要部件有一台2.5L的阿特金斯循环的高效发动机、永磁交流同步电机、发电机、镍氢电池组以及功率控制单元,电机的总功率为105Kw,总扭矩为270N·m。而凯美瑞双擎THS-II系统的关键也是最为复杂的部件就是由两台永磁同步电机及行星齿轮组成的动力分配系统,也叫E-CVT(电子控制无级变速器)。E-CVT并非是常规的CVT变速箱,也没有钢带。为了更好的理解它的工作原理,我们通过车辆在几种不同工况下E-CVT各个部件的运转情况来解读。



E-CVT带有两台电机(既能作为电动机,也能作为发电机)——MG1和MG2。MG1主要用于发电和调速启动发动机,MG2主要用于推动汽车。而MG1、MG2以及发动机输出轴被连接到一套行星齿轮机构的太阳轮、齿圈和行星架上。发动机输出轴与行星架相连,MG1电机与太阳轮相连,MG2与外圈齿轮相连,同时作为动力输出与减速器和差速器相连。动力分配就是通过功率控制单元控制MG1和MG2电机,通过行星齿轮机械机构进行巧妙分配。车辆行驶时,在不同工况下MG1电机相连的太阳轮在进行着正转和反转运动,而与MG2电机相连的外圈齿轮只有在发动机挂入倒挡是才会反转,与发动机相连的行星架只能处于静止或者正转状态。

多工况下的E—CVT机构运转逻辑

1、车辆在启动时

此时处于纯电工作状态,发动机并不启动,行星架被固定。MG2驱动行星齿轮齿圈,推动车辆前进。此时,MG1处于空转状态。



2、车辆行驶时

车辆起步后,由于MG1电机被设定了最高反转转速,车辆在行驶在42km/h左右时,MG2电机无法继续单独的对车辆进行提速。这时车辆需要继续提速,发送机就必须带动行星架运转来降低MG1的反转速度。此时控制单元会主动发出信号,让MG1电机作为发动机启动的启动机,启动发动机来对车辆进行提速。此后发动机和MG2的转速都会提升,MG1的转速会由反转的高速变为低速,最后转变为正转的高速。当然,发动机如果是处于轻负荷工况,发动机会驱动MG1电机充电,并供给推动MG2运转的电能,MG2提供附加的驱动力用以补充发动机动力。而如果发动机处于高负荷工况是,THS-II系统镍氢电池组的电控系统也会根据加速度需求,输出电流去驱动MG2电机。此过程的主动部件为发动机。



3、车辆急加速

车辆不管是起步还是在低速行进中(低于67km/h)时,如需要更多动力(驾驶员深踩油门或检测到负载过大),MG1会转动启动发动机。此过程MG1和MG2两部电机都将作为主动部件。如果是此时速度是高于67 km/h左右的急加速,此时THS-II系统的镍氢电池组就会对MG2进行电流输出来提供更强悍的动力。



4、车辆减速时

车辆减速时的能量回收是丰田THS-II系统工作的精华之处,控制系统在检查到车辆进行减速时,这套系统会将制动的能量进行回收,对电池进行充电。在目前大多数的混合动力车型上,制动动能回收都设计了两种档位工况,既常规的D档和制动回收B(B其实就是brake的缩写)档。车辆在D档减速时,发动机停转,MG1空转,MG2被车轮驱动发电给电池充电。在B档减速时,MG2产生的电能一部分给电池充电,一部分供给MG1,MG1驱动发动机。此时发动机断油空转。MG1输出的动力成为发动机制动力。所以在B档减速时,会明显感觉到车辆瞬间会有一种拖拽感。这种感觉就像开着手动挡的车收油的感觉,高速時像4档3000转收油,低速時像2档3000转收油。所以B档的使用是设计为下坡时使用,既可以利用回收的能量减速,也能减少刹车的磨损。





丰田这套混合动力系统的最大优势就是在于它的能量回收系统在任意减速状态下都是实时的,而且混动和纯电动行驶的状态也是通过电子控制系统根据驾驶需求进行实时切换的,不需要通过手动去切换模式,过程非常平顺,驾驶的感受很接近于CVT变速箱,所以这就是为什么丰田给这套系统取名为E-CVT的原因。

凯美瑞双擎这套THS-II系统的智能与高效的动力回收,能为搭载它的车型节省30%~50%的燃油。笔者曾经深度试驾过一周的凯美瑞双擎,对于它的油耗表示比较惊讶。一台搭载2.5L排量发动机的B级车,平均油耗尽然基本都在6L以下。如果你是一位驾驶风格柔和的驾驶者,而且又很了解的它的节能原理,凯美瑞双擎的油耗会给你带来更多的惊喜。笔者试驾中极限平均油耗曾经达到过4.7L。这就是丰田为什么会骄傲与偏执的采用不插电的(普锐斯的插电更多的是屈服于全球各地区的新能源补贴政策而为之)策略依然能驰骋江湖的原因。

在电动汽车尚未找到正确的打开方式之前,混合动力市场依然会处于一片繁花似锦中。2016年的国内B级混合动力市场中,将迎来几位重量级的选手,新雅阁、新一代迈锐宝和君越,这个细分领域的竞争将变的更加激烈,凯美瑞也将迎来新的挑战。但是以凯美瑞一贯的市场口碑、丰田THS-II系统的成熟性以及丰田品质的可靠性,凯美瑞双擎在B级混动动力车型市场上,依然会占有着一席之地。

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