日系混动的进化版，本田i-MMD混动系统详解

我在之前的专栏当中介绍过，应用了快二十年的丰田THS的结构和性能特点，本期来为大家解读日系混合动力的后起之秀“本田i-MMD混合动力系统”。

其实要说本田的混动是后起之秀，并不确切。因为本田早在i-MMD之前就已经开始大规模量产混动技术，只是那些车型很少销售到中国市场来。丰田的混动之所以比本田更为知名，是因为当年一汽丰田曾经引进过第一代普锐斯进行国产，后来广汽丰田引进过混动版的凯美瑞，所以用户更加容易接触到丰田的混动产品。

本田在i-MMD之前的混动技术，几乎是跟丰田同步发展的，只是采用的技术路线完全不同。之前的专栏我介绍过，丰田的THS采用的是行星齿轮分流方式，实现把发动机和发电机的动力整合到一起。而本田在早期，采用是现在欧洲车厂普遍使用的P2电机模式。我在之前介绍比亚迪DM混动架构的时候介绍过关于电机的布置位置。所谓P2电机，指的是在变速箱前端布置了一台电机，数字2代表电机位置。这种电机的布置方式既适合前置前驱的小型车平台，又适合前置后驱、前置四驱的中大型车平台。当年的奥迪Q7混动版，以及奥迪在2012年之后推出的一系列e-tron混动车型都是采用的这种混动方式，其技术根源实际上是来自本田。

▲本田早期采用单个P2电机布置的IMA混动系统，目前多用于小型车。

早期的本田混动，采用P2电机的布局使得其布置灵活性非常高。这意味着，无论是日系主打的前置前驱小车平台还是欧洲车企的豪华车平台都能很容易采用这套系统。除了需要在变速箱前端布置一个电机之外，再增加一套电池包和电控系统就轻松实现了混动车型的升级。对原有燃油车平台的动力系统布局要进行太大调整。

由于电机布置在发动机之后、变速箱前端，所以电机与发动机变速箱同轴，并且采用了同轴转矩耦合的方式。加速时，电机可以与发动机的扭矩叠加使用，而且只需断开发动机的连接，就能实现纯电行驶，并且电机的动力可以通过变速箱的换挡实现多级调速，更大程度的发挥电机效能。所以在那个时代，本田与丰田走了完全两个不同的技术路线。本田这种简单粗暴的转矩耦合模式受到各大欧洲车企的欢迎，这种技术路线的普及面比丰田复杂的THS要广泛得多。

但是时至今日，由于P2电机性能的局限性，本田仅把这种第一代技术应用在小型车上，到了A级以上的车型就开始全面使用第二代技术，也就是今天要为大家介绍的i-MMD技术。与第一代技术相比，i-MMD混动最大的区别就是淘汰了传统的变速箱。设计思路与丰田的THS相似，通过电机与发动机的协同工作实现所谓的e-CVT无级变速模式。

      如上图，i-MMD由一个发电机、一个电动机以及一个多片离合器组成。发电机与电动机同轴安装，通过空心轴将动力分别与发动机或输出轴耦合。

发电机与发动机刚性耦合，无法分离。电动机与输出轴刚性耦合无法分离，但是电动机与发动机之间通过一个多片离合器控制通断。从上图可以看出，本田的i-MMD系统无论是发动机与发电机之间，还是电动机与发动机，输出轴之间都为转矩耦合方式。这与丰田的转速耦合截然不同。转矩耦合要求两组动力或多组动力必须同步运转，也就是说转速必须成一定比例关系。

本田i-MMD的电动机与输出轴完全同步运转，刚性连接，这一点与丰田的THS类似，但电动机与发动机之间仅由一个离合器控制通断。这就意味着，如果电动机与发动机需要混联输出时，离合器接通，那么电动机和发动机之间必须保持一定的转速比例关系，通过这种转矩耦合方式将两者的扭矩叠加用于加速。

▲采用双电机（电动机+发电机）架构的i-MMD混动系统，可以实现多种模式混联驱动。

发电机与发动机之间也为转矩耦合的方式刚性连接，所以只要发动机运转，发电机就必须跟着一起旋转，并且转速与发动机成固定比例。这样设计的好处，是可以实现发动机与电动机的混联模式，也可以实现只靠电动机纯电驱动的模式，也可以实现完全使用燃油发动机驱动模式。

当采用纯电模式时，只需断开离合器，发动机的动力就无法传递给车轮。但此时发动机既可以熄火，让电动机完全使用电池储存的电能，也可以继续运转，带动发动机为电动机提供电力或者为电池充电。所以，既能实现仅依靠电池供电的纯电驱动，也可以实现增程（串联）模式驱动。

当离合器结合之后，发动机和电动机以及发电机三者都刚性耦合（转矩耦合）在一起，此时发电机可以在PCU的控制下转换成电动机参与混联驱动。也就是说可以实现两台电机与一台发动机的动力叠加，实现最强的加速性能。而当SOC值过低时，又可实现仅仅发动机与电动机的混联驱动，发电机继续为系统提供电力。

▲本田i-MMD在不同工况下的多种混动策略

所以，本田通过简单粗暴的转矩耦合策略，让这套i-MMD系统实现了比丰田THS更多种的驱动模式。并且，由于离合器可以断开与发动机和发电机的连接，在纯电驱动模式下，不会像丰田THS那样，速度过快会导致发电机超速运转。如果说，丰田的THS的设计初衷是考虑如何让一台燃油车更省油，那么，本田的i-MMD系统，在设计理念上则是颠覆性的，我们可以把它首先理解为一款电动车，既可以纯电行驶也可以增程混动的电动车，然后加入燃油发动机是为了在高速工况下降低电耗，发挥燃油发动机高速效率更高的特性。我在之前的专栏介绍过，丰田THS要想升级成符合国家要求的插电混动车，必须在电动机的位置增加一套单向离合器，否则无法实现超过60公里的纯电行驶时速。而本田的这套系统，几乎不需要任何结构性的改动，就可以轻松实现纯电动车或插电混动车的升级。