混合動力君越技術解析：與豐田一戰可否

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混合動力往往被認為是豐田家族的自留地，其實不然。只是豐田的THS系統太受歡迎了，沒有給其他廠商留下太多的上升臺階。今年中國混合動力汽車市場風起云涌，本田和通用的技術終于吹散烏云，露出頭來和大家打招呼。

學習一般的混合動力技術也不是一天兩天了。2010年，將普銳斯（查成交價|參配|優惠政策）視為競品的沃藍達（查成交價|參配|優惠政策）在北美上市。不過當時的Voltec系統更側重于增程式混動，再加上沃藍達的進口車身份，所以在內地市場并沒有引起太大的漣漪。隨著產品迭代，Voltec已經進化為第二代產品(GEN2 Voltec)，通用的戰略也從側面修改為正面。GenVoltec在原理上與豐田的THS有些相似，但基本結構和控制邏輯明顯不同。總的來說，這是一個通過兩組行星齒輪來劃分1.5L發動機和雙電機動力的系統。

中國制造的君越（查成交價|參配|優惠政策）HEV是通用EN2 Voltec系統的變種。與沃藍達相比，第一是發動機基礎排量變為1.8L，第二是EV驅動模式由兩種變為一種。對于帶驅動和發電功能的雙電機(MGA和MGB)，電機A的峰值功率為55kW，而電機B的數據為76kW/306Nm。既然我們在分析一般的混合動力系統，就必須提到豐田的THS(Toyota Hybrid System)。豐田的ECVT使用一套行星齒輪組進行動力分配。在我們的傳統印象中，有馬達的汽車加速應該像洪水猛獸一樣。但是豐田的幾款HEV車型的加速強度似乎和同排量的普通車型沒有區別。不是工程師的本意，是機械結構的限制。電機的扭矩輸出在高速時會大大減弱。為了保持電機在高速時仍能貢獻相當大的扭矩，ECVT首先通過減速行星齒輪組將電機的輸出軸減速，然后將動力傳遞給動力分配行星齒輪組。這種權衡意味著動力無法分配得更細，而通用的第二代Voltec采用兩套動力分配行星齒輪，逐一負責電機動力輸出，因此傳動比范圍更廣，傳動方式也更多樣。以君越HEV為例。在兩組動力分配行星齒輪和兩組離合器的配合下，Voltec系統可以實現一種純電動模式和三種電機與發動機配合模式。

純電動模式的名稱或代號是CD1。理論上，在任何速度下，只要車輛處于中、小載荷狀態，就可以由MGB電機單獨驅動。但是隨著速度的提高，中小負荷的定義越來越嚴格。實際邏輯中，CD1模式只能支持車輛行駛到20km/h左右，純電驅動狀態下動力傳遞的方向非常好理解。MGB輸出的動力通過第二行星齒輪2的太陽齒輪傳遞到行星架，然后傳遞到車輪。如果車輛滑行或減速，MGB將成為發電機，以回收動能。

隨著車速或負載的增加，當CD1模式無法應對時，CS1就會發揮作用。CS1模式的中文名如果直譯的話，應該叫弱增程模式，但根據實際原理，叫它低速混動模式似乎更合適。當扭矩輸出為0-60公里/小時高或20-40公里/小時低時，可觸發CS1模式。在這種模式下，MGB還負責電機動力輸出和動能回收，傳動模式與CD1模式無異。行星齒輪1的齒圈與發動機的動力輸出相連。在這套齒輪組的梳理下，一部分動力通過行星架直接驅動車輪，而其余的則通過太陽輪分配到MGA。此時，MGA以發電機的形式存在，產生的電能儲存在電池中供MGB使用。

如果車輛工況變為70-110km/h高負荷或40-60km/h低負荷，混合動力系統將轉向第三模式——CS2(中速混合動力模式)。在這種模式下，發動機進入高效工作狀態。所以兩臺電機停止工作，只有一臺發動機就夠了。此時的動力傳遞仍然是發動機輸出-齒圈-行星架-車輪的路徑。不難發現，此時的傳動方式是一種固定傳動比的狀態，很像普通汽車巡航的感覺。與前兩個州不同的是，MGB將承擔啟動能量回收的任務，而MGA將完全過著度假的生活。

君越HEV的混動系統的邏輯引入，就剩下最后一個高速混動模式(CS3)。當車速在高低負荷下(高負荷大于110km/h，低負荷大于60km/h)進一步提高時，發動機的燃油效率會下降，而電機在需要的時候當然會支持發動機，承擔自己的工作責任。動力也從發動機輸出分配到行星齒輪組1的齒圈、行星齒輪架和太陽齒輪。一部分動力通過行星齒輪架傳遞到車輪，其余動力通過離合器分配到行星齒輪組2的齒圈。動力經過更高的傳動比處理后，通過行星架傳到車輪。承擔責任的MGA也將從行星齒輪2輸出其動力。MGB只需要安心恢復動能。

經過理論分析，GEN2 Voltec在動力分配上比豐田THS更新鮮。至于實際效果如何，我們將在后面的主題中進一步探討。拋開功效不談，通用這次的戰術真的很高明。三款變型(Volt、君越/邁銳寶XL（查成交價|參配|優惠政策） HEV、凱迪拉克CT6（查成交價|參配|優惠政策） PHEV)衍生出類似的一套技術，從而多生孩子，以便團結一心，打開中國市場。