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混动实力派PK:通用/丰田 谁“混”得更胜一筹?

导读: 如果把混动技术比作江湖,那么PS构型的高效混动技术就是江湖中的实力派,丰田和通用就是“混”在实力派中争夺带头大哥的两位高手。他们“混”的有相似之处,却又各自“混”的风生水起。这篇文章飞灵君将以丰田THS和通用Gen2 Voltec技术的工作原理和搭载车型的实际驾乘感受两个维度来让这两种技术。

  受目前新能源汽车软、硬件技术以及道路公共设施的限制,未来十年内新能源汽车的发展趋势应该是:微型车纯电化,中小型车混联式HEV化,大型或者性能车混联式PHEV化。后两者从混动的系统构型来说,发展的主流当属功率分流PS(Power Split)构型。

通用PK丰田 混动实力派谁“混”的更高效?

  当然,趋势选择性发展的前提都是基于这些新能源技术有着高效的能耗管理系统。不管是纯电、还是混动,高效的能耗管理系统都是实现节能减排的根本,尤其是代表中小型车新能源发展趋势的混连式HEV(不插电的PS构型)技术。混联式HEV技术需要精细化的能耗管理,将发动机更长时间维持在高效率区间运转,以及高效、充分的回收减速和制动的能量。

  如果把混动技术比作江湖,那么PS构型的高效混动技术就是江湖中的实力派,丰田和通用就是“混”在实力派中争夺带头大哥的两位高手。他们“混”的有相似之处,却又各自“混”的风生水起。这篇文章飞灵君将以丰田THS和通用Gen2 Voltec技术的工作原理和搭载车型的实际驾乘感受两个维度来让这两种技术。

  “比武过招” 谁“混”得更胜一筹

通用PK丰田 混动实力派谁“混”的更高效?

丰田THS构型简图

通用PK丰田 混动实力派谁“混”的更高效?

通用GEN2 VOLTEC构型简图

  丰田THS的构型会根据不同的车型需求有不同的构型变种,通用Gen2 Voltec亦然,但是不管如何变化,他们的基础构型都是依赖于上图这两种。通用这套Gen2 Voltec电驱系统,主要部件是由一台直喷高效发动机、两组永磁交流同步电机、两排行星轮、两组离合器加一组锂离子电池组等组成。丰田THS系统主要部件由一台所谓阿特金森循环的发动机、一组行星齿轮、两组永磁交流同步电机、镍氢电池组等组成。所以接下来的解读会依据这两张结构简图来详细解说。

  要比较这两组技术谁更有实力,实际就是去比较这两种技术谁的电控管理更精细化,更能规避发动机低效率运转工况,将发动机长时间维持在高效率区间运转,而发动机的低效率区间主要集中在中低速和超高速运转区间。说明白这个,我们就来详细对比THS和Gen2 Voltec在各种形式工况下的控制逻辑。

  车辆起步阶段

  起步阶段,动力电池组中有电时,丰田THS和通用Gen2Voltec都是采用两种模式,缓慢起步和急加速起步。丰田THS的缓慢起步是动力电池输出动力使连接外圈尺寸的电机运转来驱动车辆,急加速启动是发动机和电机共同运转来驱动车辆行驶。通用的缓慢起步与急加速起步分别是采用单电机和双电机驱动的形式,也就是说整个过程中通用Gen2Voltec的运转,发动机都不会参与,完全规避了发动机中低速的运转区间,而THS因为单行星轮的结构限制了它,在两组电机作为驱动机构时发动机必须启动。所以,在起步阶段动力电池有电时通用GEN2VOLTEC的能耗控制策略更优于丰田THS。

通用PK丰田 混动实力派谁“混”的更高效?

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丰田THS起步阶段工作简图

通用PK丰田 混动实力派谁“混”的更高效?

缓慢起步

通用PK丰田 混动实力派谁“混”的更高效?

急加速起步

  而且在行驶过程中,通用Gen2 Voltec系统的纯电模式在任意车辆设计速度下都可以实现,前提只要电池的电力充足,TPIM电控系统会根据车辆行驶扭矩的需求来决定是采用单电机还是双电机,如果扭矩超过电机的输出总和要求时,发动机才会介入驱动。以迈瑞宝XL全混动和新君越30H全混动为例,主电机最大功率60kW/4000rpm,最大扭矩275N·m/0-4000rpm;副电机最大功率54kW/4000rpm,最大扭矩140N·m/0-4000rpm,基本可以覆盖大多数日常的扭矩需求,要知道现在顶尖的量产2.0T发动机扭矩也就350~400N·m的水平。

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