[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車追求8AT,、9AT、10AT……越來越多擋位變速箱的時候,,其實(shí)混合動力技術(shù)早已將傳統(tǒng)變速箱丟掉一邊了,,在燃油經(jīng)濟(jì)性完爆內(nèi)燃機(jī)的同時也實(shí)現(xiàn)了CVT變速箱一樣的無級變速能力,其中最有代表性的便是豐田的混動技術(shù),。然而,,作為中國品牌的吉利并不認(rèn)為這是外國人的專屬,這不,,他們展示出了全新的混合動力技術(shù)……
● 合作者or競爭者,?
在詳細(xì)了解吉利如何PK豐田的技術(shù)前,我們先來聊聊它們背后的故事,,沒錯,,在混合動力技術(shù)背后他們還有著另外一層關(guān)系,。
故事應(yīng)該先從豐田普銳斯的鎳氫電池說起。我們可以看到,,即便是在鋰電池成為主流的今天,,豐田依然堅持鎳氫電池的應(yīng)用,比如最新的第四代普銳斯提供了鋰電池組和鎳氫電池組兩種方案,。而如今國產(chǎn)豐田混動車型的鎳氫電池供應(yīng)大多來自一家名為科力遠(yuǎn)的公司,。
2011年,不斷壯大的科力遠(yuǎn)公司在日本收購了松下旗下的湘南電池工廠,,這家電池工廠是給第一代普銳斯提供電池的企業(yè),。而2014年的第一天,吉利汽車與科力遠(yuǎn)宣布了“在一起”,,成立新公司共同研發(fā)CHS(China Hybrid System)混合動力技術(shù)平臺,,它具備一定的擴(kuò)展性,可以為油電混合動力(HEV)和插電式混合動力(PHEV)車型等提供總成技術(shù),。吉利占股49%,,科力遠(yuǎn)占股51%,所以對豐田供應(yīng)商科力遠(yuǎn)來說,,這是在做一件挑戰(zhàn)自己甲方的事情,!雖然吉利與科力遠(yuǎn)研發(fā)的CHS混動技術(shù)離量產(chǎn)還差上一步,但豐田與科力遠(yuǎn)這兩個合作伙伴顯然也走上了技術(shù)競爭的道路,。
● 豐田的混動技術(shù)到底牛在哪,?
我們知道豐田識最早研究混合動力技術(shù)的廠商,在1997年第一個量產(chǎn)了油電混合動力汽車——普銳斯,。隨著豐田的混合動力技術(shù)不斷積累,,其能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速的E-CVT技術(shù)也日趨成熟。
「取消了傳統(tǒng)變速箱,?」當(dāng)我們拋開豐田的這套混合動力總成后,,你會發(fā)生它的機(jī)械機(jī)構(gòu)沒有我們想象的那么復(fù)雜,而且相對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車型來說,,其動力總成體積并沒有太大差別,。這套系統(tǒng)主要由發(fā)動機(jī)、兩臺電動機(jī)和一套行星齒輪組等構(gòu)成,。雖然傳統(tǒng)變速箱結(jié)構(gòu)不見了,,但卻能和CVT變速箱一樣能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速,所以豐田稱這套系統(tǒng)為E-CVT無級變速機(jī)構(gòu),。
「沒有傳統(tǒng)變速箱怎么變速,?」豐田混合動力的核心就在于這套行星齒輪的動力耦合原理,最終通過齒圈將動力輸出到主減速器以及車輪,。其中,,電動機(jī)1除了發(fā)揮起動機(jī)和發(fā)電機(jī)的作用外,,還能通過與之相連的太陽輪起到調(diào)速器的功能,從而實(shí)現(xiàn)了無級變速功能,。
其實(shí),,豐田的E-CVT在結(jié)構(gòu)原理上來說并不復(fù)雜,而其難點(diǎn)在于這套混合動力系統(tǒng)的控制邏輯設(shè)計,,例如何時啟用純電模式,、何時發(fā)動機(jī)介入進(jìn)行混合驅(qū)動、何時為電池組充電以及扭矩如何分配等等,。如果在任何一個工況下的控制邏輯出現(xiàn)問題,,豐田便無法實(shí)現(xiàn)混合動力所追求的節(jié)能性,,即便是第四代普銳斯上代號為2ZR-FXE的1.8L發(fā)動機(jī)已經(jīng)達(dá)到了40%的燃油熱效率,。因此,豐田能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的混動技術(shù)完全得益于其近20年豐富的技術(shù)積累,。
值得一提的是,,任何一個廠家想要在混合動力結(jié)構(gòu)上直接COPY豐田的E-CVT技術(shù)是不可能的,因為它早已被豐田申請為自己專利技術(shù),。那么吉利又如何追趕豐田的混合動力技術(shù)呢,?
● 吉利為規(guī)避豐田混動技術(shù)專利煞費(fèi)苦心,為什么,?
從目前國內(nèi)的新能源發(fā)展來看,,由于國內(nèi)充電樁系統(tǒng)還不夠完善,純電動車的續(xù)航里程問題一直飽受詬病,,所以吉利必須要具備混動車型技術(shù)研發(fā)的能力,,打造混動便成為了他們一個重要發(fā)展方向。
既然打造與豐田類似的混動技術(shù)門檻如此高,,那吉利又為何還要基于行星齒輪組來研發(fā)混動技術(shù)呢,?原因是吉利看中這種混動結(jié)構(gòu)相比依靠離合器介入電動機(jī)扭矩的混動結(jié)構(gòu)(例如現(xiàn)代索納塔九搭載的混動技術(shù))在整體效能上要更具有優(yōu)勢;另外,,通過行星齒輪耦合發(fā)動機(jī)與電動機(jī)的方式不會產(chǎn)生頓挫感,,能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速。
因此,,他找到了上述所說的電池技術(shù)專家科力遠(yuǎn)公司進(jìn)行合作,,依靠科力遠(yuǎn)在電池技術(shù)和電池系統(tǒng)能量管理方面的優(yōu)勢開始了混合動力系統(tǒng)的研發(fā)。
除此之外,,我們在國家專利局的網(wǎng)站上看到了吉利申請了這樣一個專利,,簡單的說其本質(zhì)上與豐田的混合動力沒有太大的區(qū)別,而唯一的特點(diǎn)是吉利通過一套雙排行星齒輪組(豐田的動力分配機(jī)構(gòu)為普通單排行星齒輪組)以及離合器的增加,,繞過了豐田的技術(shù)專利,。
吉利與科力遠(yuǎn)研發(fā)的CHS混動技術(shù)由一臺發(fā)動機(jī),、兩臺電動機(jī)、一套雙排行星齒輪組以及多部離合器等構(gòu)成,,相比豐田的E-CVT結(jié)構(gòu)在零部件數(shù)量上要更多一些,,結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜。
「CHS混動技術(shù)有什么優(yōu)勢,?」相對豐田的E-CVT技術(shù),,吉利與科力遠(yuǎn)合作研發(fā)的CHS混動技術(shù)在結(jié)構(gòu)上更加復(fù)雜。由此帶來的優(yōu)勢是雙排行星齒輪組和鎖止離合器的加入讓混動系統(tǒng)的控制模式更為自由,,從而降低了對發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的耦合控制的難度,。另外,雙排行星齒輪相比單排行星齒輪在齒比范圍上更為寬廣,,能夠一定程度上降低對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速要求,。同時,缺點(diǎn)也較為明顯,,即結(jié)構(gòu)復(fù)雜度增加后帶來的可靠性和耐久性考驗則會成倍地加大,。
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