上汽的混动系统研发历史至今已有十多年,这在此前关于历代「上汽EDU混动系统」的浅析中已经提到了一些,作为资历最老的一批专注做混动系统的车企,其实早就料到了插电混动会有今天这般热销的局面,也从来没有放弃过自研最为前沿的混动系统。
荣威D7 DMH示意图
随着荣威D7 DMH的到来,上汽为我们带来了最新一代混动系统——「上汽DMH混动系统」(后简称「DMH」),而作为对DMH详解的第一篇,老规矩,我们从最干货的混动变速器结构和工作原理聊起。后续的『浅析』有机会会搭配着拆解一起成文,敬请期待。
DMH混动变速器的结构——P1电机同轴布置
上汽DMH混动系统实拍图
DMH混动变速器内部代号为HT21,其基本构型采用了时下最为流行的「P13架构」,主要由用于驱动的「P3电机」、主要用于发电和调整「发动机」转速的「P1电机」、「控制器」(5合1的PIUC)以及一套「机电耦合机构」等组件构成。
HT21结构爆炸图
双电机平行布置,属于目前最主流的单挡串并联式混动系统,不过与「比亚迪DM-i」的「EHS」结构略有不同,「P1电机」与「混动专用发动机」同轴布置,相比平行轴布置少一组齿轮,故此,NVH性能更好,传动更直接。
HT21结构示意图
此外「P1电机」模块与「离合器」高度集成,这点我们在吉利的混动系统中详解过,其优点便是结构紧凑,端部绕组短,总成轴向长度相对于一般的Hairpin绕线电机,轴向长度缩短10%以上,整体质量轻10%以上(主要对比的是比亚迪DM-i的同级车型)。
上汽DMH与比亚迪DM-i构型差异示意图
HT21采用包括62齿、83齿、27齿、39齿等多种齿轮组合,配合「减速齿轮组」共同构成了一套一挡直驱的混动变速器。具体的速比数据暂未公布,有兴趣的朋友可以查询公式,并初略地算一下。
DMH结构示意图
DMH混动变速器的动能走向——路径更短,效率更高
得益于「P1电机」(模块)的同轴设计,相比此前我们分析的P13串并联架构,DMH混动变速器内部的动能路径略短一些,不过大部分与类似的混动变速器相似。
「动力电池」为「P3电机」(驱动电机)提供电能,转化为机械功率后从「输入轴2」直接到达「中间轴」,最终到达轮端。
而「发动机」直接驱动时,功率从「输入1轴」到达「输出轴」,最终到达轮端。
而全功率输出时,两个动力源同时输出,「输入轴1」和「输入轴2」上的功率汇总在「中间轴」,最终到达轮端。依旧是『二入一出』十分的清晰和明了。
DMH混动变速器的工作模式——5种模式,省油高效
DMH同样提供纯电、串联、全负荷(即「并联」)、直驱(一挡直驱)、能量回收五种驱动模式。我们通过我下班回家的实际工况,粗浅地来分析一下:
DMH混动变速器工作模式示意图(动图)
首先,DMH的标定基本以「动力电池」的SOC为准,我们假设车辆出发前,「动力电池」的SOC支持纯电行驶。
那么当发动汽车时,「P3电机」从「动力电池」中获取电能,直接驱动汽车开始行驶,「P3电机」在低速下能提供较大的扭矩,而且噪音小,没有发动机那样的抖动。当我驶出公司所在的园区后,「P3电机」的功率随着我对动力的需求增大而不断提升。此时,处于纯电驱动模式。
当我在城市中低速的道路行驶时,系统基本会让「P3电机」持续驱动车辆,当「电池」的SOC降低到一定阈值时,「发动机」便会启动,但此时「离合器」一般会断开,「发动机」带动「P1电机」进行发电,为「P3电机」补充供电。
接下来有一段高速路需要跑,对于高速巡航的路况,由于「发动机」驱动的效率高于「电机」的驱动效率。故此,「离合器」闭合,「发动机」的动力直接作用于车轮。此外,「P1电机」和「P3电机」随时待命,在「发动机」直驱功率有富余时,及时介入将能量转化为电能,存储在「电池」中,提高系统的能量利用率。
此时,前方出现了一辆速度较慢的货车,我想在高速巡航的情况下,进一步提速,所以深踩加速踏板,系统则会检测到动力需求还在提升,并可能会让「发动机」脱离最佳的工作区域,故此,系统会让「电池」给「P3电机」供电,进入全动力源输出的全负荷(并联)模式。
现在我将从高速路会到城市低速路段,在匝道口需要进行减速,当我们踩下制动踏板时,系统进入制动能回收模式,此时轮端的制动能通过「P3电机」进行回收。最终在多种工作模式的动态切换中,我回到了所住的小区。
上汽DMH混动系统示意图
序章
HT21关键技术参数表(仅供参考)
本文作为对DMH的第一篇解读,更多的内容我们会放在浅析篇中来解读,不过不得不说,搭载在荣威D7 DMH上的这套DMH,绝对算是上汽自EDU时代跨越式的换代混动技术,从目前官方公布的数据来看,满电满油续航可以达到1400km,显然馈电油耗也是极低的。
GS62H关键技术参数表(仅供参考)
而这枚代号为上汽『蓝芯』GS62H的混动专用发动机更是黑科技满满,蕴藏着上汽工程师们多年来夜以继日的心血,有机会我们一定来好好解读。那么我们下期见~~