看似只是增加了一個擋位，卻是開啓了混動系統的一個新時代
從1997年豐田普鋭斯開啓混動汽車的市場，有很長的一段時間裏，坊間流傳着『世界上只有兩種混動系統，一種是豐田，一種是其他』。不過自2020年12月長城汽車推出了新一代的「檸檬混動DHT系統」後，國內的包括比亞迪汽車、吉利汽車等一眾自主品牌相繼入場，開啓了國內混動市場進入了全新的時代。那麼，對比以『兩田』為代表的混動系統，「檸檬混動DHT系統」又有什麼樣的特點和優勢呢？我們詳細來聊聊。
搭載哈弗檸檬混動DHT系統的哈弗神獸
■ 從油到全域油電，代差逐步拉開
此前主流的混動技術主要分為兩類，一類以豐田為首的「功率分流式」混動技術，以及以本田為首的定軸「串並聯式」（混聯式）混動技術，但隨着混動系統中各個組件技術的提升，混動技術實際上已經迎來的革新的契機，那就讓我們先從『兩田』的混動技術中，尋找一些突破的可能性。
豐田THS混動系統：優化發動機工況，為動力不斷優化
豐田普鋭斯（2代）變速器的結構示意圖
相信大部分人都知道豐田的「THS混動系統」，也對其核心部件「行星齒輪機構」有所耳聞。簡單地來説，「行星齒輪機構」主要由「太陽齒輪」、「行星齒輪盤」（「行星齒輪組」與「行星齒輪盤」連接為一整體）和「外齒圈」三個旋轉組件構成，並與「發動機」、「MG1電機」和「MG2電機」這三個動力源對應。
行星齒輪組的連接邏輯示意圖
「豐田THS混動系統」的混動邏輯是利用「行星齒輪機構」無級變速的特點，讓「發動機」在不同工況下，始終都能保持在高效率的區間，從而達到節油的目的，換句話説就是『重油輕電』。
豐田THS混動系統功基本工作邏輯示意圖（動圖，僅供參考）
豐田THS混動系統行星齒輪機構的工作模式表
以第一代「豐田THS混動系統」為例，在純電行駛時，「發動機」停止工作，「MG2電機」主要用於驅動，其轉速隨着車速提升而提升，但由於「MG2電機」與主要用於發電的「MG1電機」被佈置在一根軸上，所以，此時「MG1電機」則需要按照一定的比例進行反轉，以確保連接「發動機」的「外齒圈」不轉動，防止「發動機」被拖拽造成無效的能量消耗。
豐田THS混動系統功率分流原理示意圖
我們可以通過網上某大神製作的「功率分流原理」網頁軟件（基於「模擬槓桿法」，鏈接放在了文末），如上圖當主要負責驅動的「MG2電機」與「發動機」轉速拉滿時，「MG1電機」必須反轉（即圖中的-700RPM）進行調速，而不能發揮出最大的發電效用。
功率循環現象示意圖
這便是此前我們在解析「功率分流」時提到的「功率循環現象」，即是「發動機」將驅動外剩餘的功率，不斷地進行能量轉換，直至被無效地消耗殆盡，這種現象對於「豐田THS混動系統」而言，通常發生在高速行駛時（輸入式功率分流），這側面地導致了這套系統無法將三個動力源的全部功率都輸出到車輪端。
加上搭載第一代「豐田THS混動系統」的「普鋭斯」（第一代）使用了功率較小的「電機」（驅動橋代號P111，MG1電機功率16kW，MG2電機功率33kW）和「發動機」（功率60.3kW），給駕駛者的駕駛體驗就是一個字——『肉』。
增加一組行星排，提升扭矩（圖片源自《綠芯頻道》）
在2003年伴隨第二代「普鋭斯」車型上市，第二代「豐田THS混動系統」對這個問題進行結構優化，在保留原來的一組「行星齒輪機構」的基礎上，增加一組「行星齒輪機構」，構成了『雙行星排』。第二組「行星齒輪機構」的「外齒圈」與第一組的「外齒圈」連接，「行星齒輪盤」固定不動，而用於驅動的「MG2電機」則與第二組「行星齒輪機構」的「太陽齒輪」連接。可以説優化的邏輯非常清晰：第二組「行星齒輪機構」為「MG2電機」降低轉速，放大扭矩，提高車輛的動力性能。
許多人都喜歡把這一代THS成為第三代THS
此後，豐田為2009年的三代「普鋭斯」搭配了動力更強的1.8L「發動機」以及更大功率的「MG2電機」（60kW）。而2015年第二代「豐田THS混動系統」迎來了一次結構性的大升級：將原來為「MG2電機」減速的第二組「行星齒輪機構」，改為結構更簡單的平行軸齒輪，由原來的三個動力源平行佈置，轉變為了並列佈置。
這次結構升級最直觀的變化便是減小了整套系統的軸向尺寸，節省了寶貴的軸向空間。而節省出來的空間，便可佈置更大的「發動機」和「電機」，使得整套系統在動力方面擁有更多的提升空間。
我曾開過的四代普鋭斯（2015款，實拍）
綜上所述，從1997年第一代「豐田THS混動系統」發佈至今，仍然保持着『讓發動機始終都能工作在高效率的區間』的初衷，通過兩次較大的結構升級，不斷提升系統的動力性能。但『無法將三個動力源的全部功率都輸出到車輪端』的結構特點，也決定了其優化的上限。那接下來就讓我們看看豐田的老對手——本田。
本田i-MMD混動系統：純電大電機，單擋有上限
本田IMA混動系統
其實本田的混動研發起步的也很早，其第一代混動系統——「IMA混動系統」與第一代「豐田THS混動系統」基本同時推廣。但「IMA混動系統」的結構比較簡單，簡單地説就是在「發動機」和傳統「變速器」之間塞入了一個「電機」，只能執行簡單的並聯和制動能量回收，不能實現太複雜的混動控制。故此，無論在實際表現，還是市場接受程度上都無法與「豐田THS混動系統」相比。
2013年本田發佈的三大混動系統
直到2013年本田提出了大名鼎鼎的『地球夢科技』，三款混動系統才和『地球夢發動機』一起發佈。搭配A級汽車的「i-DCD混動系統」、搭配B級汽車的「本田i-MMD混動系統」以及結構複雜、後橋體積巨大的「SH-AWD混動系統」。至於三大混動系統中，普及最廣、市場接受度最高的就是「本田i-MMD混動系統」。
本田i-MMD混動系統結構示意圖
「本田i-MMD混動系統」的結構主要由「發動機」、「發電機」（P1電機）、「驅動電機」（P3電機）三大動力源以及一組「離合器」組成。三個動力源使用定軸佈置，兩個扁平的「電機」採用了『軸套軸』的技術被同軸佈置（又被稱為『空心軸』），從上圖可以看出「發電機」所在的「輸入軸」嵌套在「驅動電機」所在的「輸出軸」內（注意紅色和藍色區域）。而在「離合器」的調度下，各動力源相互配合形成以下幾種驅動的模式。
首先便是最為常見的純電模式，此時只有「驅動電機」工作，「離合器」將「增程器系統」（「發動機」和「發電機」）脱離，這種模式多用於起步、城市勻速行駛的工況。
其次則是混動模式，包括串聯模式和並聯模式，串聯模式指「發動機」啓動帶動「發電機」發電，產生的電能供給「驅動電機」，用於驅動汽車行駛，而多餘的電量供給「電池」，目前本田將串聯模式標定為最常用的驅動模式，覆蓋大部分城市工況。
通常只有當「發動機」在經濟區域無法提供「驅動電機」足夠的功率時，「電池」為「驅動電機」供電，「離合器」閉合，「發動機」也會介入到驅動中。
發動機工作點調節
簡而言之：混動模式是通過「電機補充動力」（assist）或者「存儲多餘能量」（charge），讓「發動機」始終工作在經濟區域，即油耗最低區域。
此外，在高速巡航時，系統也會將系統調到發動機直驅模式，即是「離合器」閉合，「電機」待命準備隨時介入，「發動機」單獨驅動車輛，但由於「發動機」到「車輪」之間沒有檔位可切換，固定的速比大約是傳統6AT的6檔，所以，當車速一旦發生較大的變化時便無法與「發動機」的轉速不能匹配，只能快速的切換到混動模式。至於怠速時的充電模式與動能回收模式都屬於基操，這裏就不展開了。
本田i-MMD混動系統工況分析表
縱觀「本田i-MMD混動系統」的混動邏輯，大部分路況都鎖定在串聯模式，將「發動機」作為「增程器」用於發電，而將『驅動汽車』這個使命交給了「驅動電機」。故此，「本田i-MMD混動系統」一般都會搭配一個大功率的「驅動電機」，才能保證車輛動力性。以「本田雅閣」（2021款）為例驅動電機的最大功率達到了135kW，賬面上僅弱了260TURBO版5kW。
本田i-MMD混動系統基本工作原理示意圖（動圖，僅供參考）
綜上所述，相比「豐田THS混動系統」「本田i-MMD混動系統」的結構簡單，並可以實現更靈活的串聯、並聯、純電等驅動模式，使得所有動力源都能用於輪端的驅動，動力相對更強。
本田CR-V Hybrid（2020款）混動示意圖
但「本田i-MMD混動系統」仍有兩個令工程師頭痛的問題：
1. 「發動機」在驅動時很難發揮：由於只有一個擋位，所以「發動機」不能在車速較低的情況下介入驅動，，這就好像拔河比賽，你鉚足了勁兒準備發力，教練卻叫你待一邊做啦啦隊，你説有多憋屈；
2. 成也『空心軸』，難也『空心軸』：雖然『空心軸』的結構可以減小體積，但「傳動軸」（輸出/輸入軸）所能承受的功率上限較低，對製造的工藝要求很高。同時還要考慮高速「電機」轉動時產生的抖動，這樣也就限制「電機」的功率，影響到了整體動力的提升。
哈弗檸檬混動DHT系統：新一代的混動系統
長城汽車通過對過往混動系統技術路線的分析，給出了自己新一代混動系統的答案——「哈弗檸檬混動DHT系統」，這套系統有兩個新時代的混動系統的特點：平行軸佈置和兩檔變速機構。
哈弗檸檬混動DHT結構示意圖
首先來聊平行軸佈置，「哈弗檸檬混動DHT系統」將「驅動電機」與「增程器系統」分別安排在兩根「固定軸」上（即「輸入軸」），而動力最終通過第三根帶有變速機構（此處為「同步器」）的「固定軸」（即「輸出軸」）傳輸到輪端。這樣的佈置方式恰好解決了『空心軸』結構上限較低的問題，我們在「比亞迪DM-i混動系統」上也可以看到類似的結構，可以説，這種結構已經成為了新一代混動變速器的主流結構。
哈弗檸檬混動DHT系統兩檔變速機構示意圖
其次，「哈弗檸檬混動DHT系統」還有一項『殺手鐧』——兩擋變速機構。從官方的資料推斷，這兩個擋位對應的大概是傳統「AMT變速器」的3擋和5擋齒比，相比「本田i-MMD混動系統」單一的齒比（大約是傳統AMT的6擋齒比），「發動機」可以在35km/h左右的時速就介入驅動。
哈弗檸檬混動DHT系統的二擋變速機構帶來的變化
加入兩擋變速機構給整套混動系統帶來了巨大的變化，比如：
1. 低速時快速進入並聯模式：「哈弗檸檬DHT」的1擋（即大約傳統AMT的3擋齒比），讓「發動機」可以在較低車速的工況下快速地進入「並聯模式」，也就是説快速地讓三大動力源共同參與驅動，故此，相比單擋的混動系統可以提供更大的扭矩。而在這個車速「本田i-MMD」的只有「驅動電機」在孤軍奮戰，能提供的低速扭矩多少有些捉襟見肘，根據長城汽車的官方資料顯示：哈弗檸檬DHT可比單檔串並聯架構的輪端力矩大1000N·m左右；
2. 「發動機」高效區間的利用率提高：此外，我們知道在低速階段「串聯模式」能量走得是一條「油-電-電驅」的長鏈條，整體的傳動效率較低，故此讓「發動機」更早的介入驅動，恰恰提高了「發動機」在高效區間的利用率，可以這樣理解：「發動機」一直按着一種舒適、合理的節奏在鍛鍊，而鍛鍊的方式從原來單純的『擼鐵』，變為了為小區的居民扛大米，可謂是一舉兩得。
其實除了這兩個變化，還有很多優點，在後續的對比中我們會拆解分析。
哈弗檸檬混動DHT系統的基本工作原理示意圖（動圖，僅供參考）
與其他新一代的「DHT混動系統」相同，「哈弗檸檬混動DHT系統」擁有多種工作模式：
純電模式：在低速工況下如市區擁擠路段，此時「發動機」處於低效率區間，所以不工作，而是由「驅動電機」直接驅動車輪；
串聯模式：在低速工況下電池電量不足時，由「發動機」帶動「發電機」為「驅動電機」提供動力，同時「電機控制器」控制功率流動，保證「發動機」處於高效工作區間；
並聯模式：應對急加速和高動力需求的狀況，在「發動機」通過兩擋變速器介入動力輸出，可而此時「驅動電機」則作為輔助動力；
發動機直驅模式：在中高速巡航的路況中，「發動機」處於工作的高效區間，通過兩擋變速器直接驅動汽車；
動能回收模式：汽車減速制動工況下，「驅動電機」作為「發電機」將摩擦的能量進行回收，為「電池」充電。
哈弗檸檬混動DHT系統工況和工作模式對應表
綜上所述，「哈弗檸檬混動DHT系統」結構上屬於雙電機混聯拓撲結構，基本原理上與「本田i-MMD混動系統」類似，最大的變革在於為「發動機」匹配了兩檔定軸式變速機構，讓「發動機」發揮出更大的作用。
搭載哈弗檸檬混動DHT系統的哈弗神獸
可以説，從豐田圍繞「發動機」的混動系統設計理念，到本田『讓發動機始終工作在高效區域，當功率不足時，電機輸出能量補充動力』的混動邏輯。「哈弗檸檬混動DHT系統」就顯得顯然更『成年人』一些——旨在作到全速域、全場景下的優異表現。而正是這樣的設計宗旨，終將成為新一代混動系統的標杆，與『兩田』的混動系統拉開了代差。
■ 總結
沒錯，就是提醒你三連一下
彙總了一張『兩田』混動系統與「哈弗檸檬混動DHT系統」的對比表，截圖比較小，如有需要，可以私信索取，不過……記得附上『素質三連』的截圖哦~~科科~~
然後，讓我們簡單地做一下總結：
「豐田THS混動系統」是以『發動機能耗最優』為底層結構設計邏輯，旨在讓「發動機」以最經濟的方式進行驅動，而「電機」主要用於調節「發動機」的工作狀態，在極致的節油理念下，放棄了一部分的動力性，更適合城市通勤，而非全域全速的混動邏輯。所以，在混動系統的結構和邏輯不變的情況下，幾乎很難再有優化空間。
「本田i-MMD混動系統」完全繞開了豐田「行星齒輪」的專利，結構簡單，混動邏輯是將「發動機」不能高效工作的工況留給「驅動電機」，保證了燃油經濟性。但油與電的驅動邏輯略顯『割裂』。此外，技術上有兩個比較頭疼的難點，一是動力上限受限於「電機」的功率，二來受限於單擋結構，饋電能力相對有限。
「哈弗檸檬混動DHT系統」突破性地加入了兩擋變速機構，旨在讓「發動機」能更早地介入驅動，彌補了本田在中高速路段動力表現不佳的缺點，同時在NVH和平順性方面進行了優化和提升，在保證燃油經濟性的前提下，擁有更強的動力表現，特別是在0~60km/h速域的動力表現，可以説是碾壓了『兩田』。
總得來説，「哈弗檸檬混動DHT系統」看似只是增加一個兩擋的變速機構，但實際上卻開啓了新時代混動系統的序幕，在長城汽車發佈了「檸檬混動DHT系統」後，又有多個自主品牌相繼跟進，推出了自己多擋位的新一代混動系統，那麼到底什麼才是新一代的混動系統？新一代的混動系統又會在哪些維度超越『兩田』所代表的混動系統呢？
我們下期細聊~~