豐田新型分軸式混合動力系統構型剖析

插電式混合動力汽車已經成為未來汽車發展的趨勢之一，SUV混合動力車型逐漸進入消費者羣體中。目前對於SUV混合動力車構型來講，主要以雙電機混聯功率分流式構型、雙電機分軸式構型（全時四驅）兩大陣營為主；其中雙電機混聯功率分流構型的SUV代表車型為雷克薩斯，而雙電機分軸驅動系統SUV的代表車型則是比亞迪唐、寶馬2系、歐藍德等。

雙電機混聯功率分流構型把發電機、驅動電機、發動機和雙排行星齒輪設計的極為精緻，集成度很高，從而保證三個動力源在同一車橋上輸出，如圖所示。系統整體較為複雜，由於電動機和發動機的共處一室，也不可避免的造成了機艙空間佈置的緊張。豐田汽車最新推出的第四代系統（THS）已經把原來的單軸輸入升級為雙軸並聯輸入，目的之一便於豐田各系列車型在前艙總佈置會有更大的選擇餘地。

雙電機分軸式構型是將兩台電動機分別放置在車輛的前橋以及後橋上。一般前驅動採用雙離合變速器和BSG（ISG）系統，也就是目前流行的P0、P1或者P2結構，後橋安裝一個驅動電機，如圖所示。前橋廠家根據各自技術特點，選擇BSG電機、啓動機或者集成的ISG電機來進行發動機的拖動，其中大部分以集成ISG電機方案為主。

由於豐田專利在動力總成行星齒輪構型方面的封鎖，除豐田和本田之外，國內外主流車企大多采用雙電機分軸式構型，主要特點如下：

1）結構簡單、便於整車總佈置。

雙電機分軸式系統簡化了在單一車橋上進行的動力分流工作。位於後橋的電動機與傳統的內燃機本身不存在機械結構的硬連接。所以不需要通過行星齒輪的方式實現動力間的傳輸和切換。另外，內燃機和電動機分別為前後橋提供動力的方式避免了兩套動力系統對同一驅動橋的動力耦合，極大的弱化了插電式混合動力系統的複雜程度。

在空間佈置方面，雙電機分軸驅動系統對於機艙內部的空間需求較低，所謂的雙電機，除了後橋驅動電機之外，與傳統內燃機匹配的電機多為增強型起動機系統，對於機艙空間的侵佔較小。所以傳統車型的機艙佈置就可以滿足插電式混合動力系統的要求，不需要對縱梁等機艙結構件進行大幅度的修改，對於車企可以直接採用傳統車的車身方案。

2）動力性、操穩性能好。

比亞迪唐在市場推廣主要亮點之一，百公里加速時間4.9秒。這是因為雙電機分軸式構型最大的特點實現了後橋的輔助驅動能力，繼而實現了全時四驅的驅動形式。全時四驅的優勢想必大家也都有所瞭解，簡單點説，全時四驅系統的加入第一能夠改善車輛的循跡性，強化車輛的轉彎性能。第二，全時四驅系統能夠改善車輛在低附着力路面情況下的車輛行駛穩定性，強化車輛的安全性。第三，全時四驅系統能夠改善車輛的通過性，增強車輛的越野能力。第四，全時四驅系統能夠改善車輛在極限路況下的動力響應，提升車輛的動力性能。

在雙電機分軸式構型中，後橋上的驅動電機以及與之匹配的減速器自身的重量對於平衡車輛的前後質心分配能夠有所助益，再加上位於車輛後方的電池組，採用雙電機分軸驅動的插電式混合動力車輛可以擁有更加接近於50:50的前後配重比，繼而提升車輛的操控穩定性表現。

3）前置前驅、前置後驅、全時四驅自動切換

採用雙電機分軸式架構的SUV車輛根據整車能量不同的控制策略，可以實現前置前驅、前置後驅、全時四驅自動切換和手動切換，提高駕駛樂趣！

4）整車底盤結構大為簡化

相比傳統內燃機動力的四驅系統車型，省去了傳動軸、前橋取力器和後橋動力分配機構，同時電驅動後橋在動力的輸出上控制更加靈活，不受前橋動力的影響。前後橋的連接為軟連接，沒有傳動軸，所以車身平台不需要為傳動軸的通過流出避讓的空間；與內燃機匹配的變速箱不與後橋產生連接，所以就不需要分動裝置或取力裝置。電動機與內燃機不產生機械連接，所以前後橋的差速可以通過對電動機轉速的控制來實現，繼而實現了無中央差速器式的全時四驅。

總結：

以上分析可知，從技術路線和開發難度來看，雙電機分軸式構型是插電式混合動力是一個發展方向，對於車企來講，在動力總成供應商的選擇上，餘地會更大。重點在前橋變速箱的選擇上，只要找到合適的DCT、AT、CVT變速箱供應商，保證換擋可靠性的前提下，通過整車控制來消除各種模式切換中帶來的換擋衝擊，總體開發難度應該低於豐田混合動力系統。比亞迪唐2015年半年銷售1.8萬台的市場業績也驗證了此方案的可行性。

國內科力遠公司花費巨資研發的CHS系統今年也要進入國內市場，技術路線採用的是雙電機功率分流構型，應該會給部分SUV車型進行配套，期待給國內自主帶來一絲驚喜！

無論採用哪一種技術路線，筆者認為對於任何一家汽車企業而言，適合自己才是最主要的！