電動車普及的前奏 3種混合動力技術解析

● 并聯式混合動力系統解析

1）系統構成

　　本田IMA系統是非常典型的并聯式混合動力系統，至今已發展到第六代并應用在本田最新的CR-Z、思域、飛度等車型上。下面，我們就以IMA系統為例來說明一下并聯式混合動力系統的結構。

　　IMA系統由4個主要部件構成，其中包括：發動機、電機、CVT變速箱以及IPU智能動力單元組成。電動機取代了傳統的飛輪用于保持曲軸的運轉慣性。整套系統的結構非常緊湊，和傳統汽車相比僅是IPU模塊占用了額外的空間。

2）部件解析

　　IMA系統的發動機通過搭載本田的i-VTEC（氣門正時及生成可變技術）、i-DSI（雙火花塞順序點火技術）以及VCM（可變氣缸技術）來實現降低油耗的目的。國內的進口的本田CR-Z采用的是頂置單凸輪軸1.5L的i-VTEC發動機，最大功率83kW，最大扭矩145Nm，實測百公里油耗約5.4L。IMA系統中的發動機和傳統車型中的發動機并沒有太大區別，只是在調校上更偏向于節省燃料。

　　IMA系統的電機安裝在發動機與變速箱之間，由于電機較薄且結構緊湊，行內人俗稱“薄片電機”。國內銷售的CR-Z上采用的薄片電機最大功率10kW，最大扭矩78Nm。顯然，這樣的電機只能起到輔助的作用。而由于IMA系統能夠在特定情況下（如低速巡航）單獨驅動汽車，而被劃分到中型混合動力汽車行列。

　　IMA系統的變速箱采用的是普通CVT變速箱。在國內銷售的CR-Z上采用的變速箱是模擬7速CVT變速箱，以獲得平順的換擋體驗及較高的換擋效率。

　　IMA系統的IPU智能動力單元是由PCU動力控制單元和電池組成。其中PCU又包括BCM電池監控模塊、MCM電機控制模塊以及MDM電機驅動模塊組成。

3）工作邏輯

　　IMA系統的工作邏輯包括起步加速、急加速、低速巡航、輕加速和高速巡航、減速以及停車。

　　起步加速時，發動機以低速配氣正時狀態運轉，同時電機提供輔助動力，以實現快速加速性能，同時達到節油的目的。

　　急加速時，發動機以高速配氣正時狀態運轉，此時電池給電機供電，電機與發動機共同驅動車輛，提高整車的加速性能。

　　低速巡航時，發動機的四個氣缸的進排氣閥全部關閉，發動機停止工作，車輛以純電動方式驅動車輛。

　　輕加速和高速巡航時，發動機以低速配氣正時狀態運轉，此時發動機工作效率較高，單獨驅動車輛，電動機不工作。

　　減速或制動時，發動機關閉，電機此時以發電機方式工作，將機械能最大限度地轉化為電能，儲存到電池包中。車輛制動時，制動踏板傳感器給IPU一個信號，計算機控制制動系統，使機械制動和電機能量回饋之間制動力協調，以得到最大程度的能量回饋。

　　車輛停止時，發動機自動關閉，減少燃料損失和排放。當制動踏板松開時，發動機自動啟動。