丰田ECVT混动技术与比亚迪DM-PHEV技术差异

文章来源：EDC电驱未来发布时间：2020-08-20

分享到

丰田ECVT混动技术与比亚迪DM-PHEV技术差异，请见详文。

丰田PHEV插电混动汽车是HEV油电混合汽车的“PLUS版”，参考早期的普锐斯与现阶段仍在销售的卡罗拉雷凌双擎E+，其电驱系统的核心仍然是ECVT，所以只要了解这台动力传递器的结构特点，对于丰田的混动技术总会有一个直观的理解了。

名词解释：ECVT_electron continuous variable transmission，释义为电子无级变速器。理论上ECVT是一台变速箱，但其结构与一般理解的传统CVT有本质的差异；普通CVT是依靠带轮钢带组合，通过液压力控制锥轮夹角的线性变化实现钢带角度（传动比）的线性变化，由于角度变化没有固定值则等于在限定的传动比宽度内没有固定前进挡，数字无限大则等于有无数个档位。档位多则换挡体验非常绵密，所谓的CVT连续不间断传输正是基于无数档位，运行状态参考下图。

CVT变速箱虽然能实现连续不间断的动力传输，但依靠锥轮钢带之间的摩擦力传动必然会产生磨损，其耐用性可以说是自动变速箱中最差的水平。不过不用担心，ECVT变速箱并不是这种结构，其实现连续不间断动力传输依靠的是发动机转速调整；假设汽车只有一个前进挡（1挡），利用油门行程不断加大，转速线性的升高则输出马力也会限行的升高，车速自然会平稳且缓步加快，这状态也是CVT；不过内燃机不适合高速运转，所以只有一个档位利用发动机持续高转调整车速是不合理的，所以大部分燃油车都有多个前进挡利用不同的齿轮比增扭或增速，参考以下图组。

图1：1挡齿轮比，此时由发动机驱动的齿轮很小，小齿轮驱动的从动齿轮直径大；这种匹配会让发动机转速很高但车轮转速很低，不过可以通过高转速实现大马力输出，车速低但是牵引力强加速度快，但也费油并会增加磨损。

图2：5挡齿轮比，此时有发动机驱动的齿轮很大，大齿轮驱动的从动齿轮直径小；这种组合则为发动机转速低但是车轮（小齿轮）转速高，发动机输出的扭矩小但是车速快，这就是所谓的增速，前者则是增扭。

为什么要看这两张图呢？原因为ECVT实现不了这种状态，ECVT的内部结构包括两台电动机，一台为发电电机，另一台为驱动电机。其中发电电机与内燃机串联并控制一个档位（1挡），其主要运行模式为纯电行驶中电池亏电时，由内燃机驱动发电机发电并为电池组充电，实现所谓的行车发电增程纯电驾驶模式；而在高速巡航和急加速时由于电耗过高，仅依靠小功率的发电机则无法满足电耗，此时则需要内燃机结合离合器以一个档位辅助输出动力驱动车辆行驶。内燃式发动机只有一个档位，这种结构很显然会费油且降低NVH水平，不过装备ECVT的量产车也没有那么差，这是通过什么技术手段实现的呢？请看下图。

ECVT还有一台驱动电机，电机的特点是恒扭矩发力，指起步瞬间可以爆发最大扭矩。大扭矩能以低转速输出大马力，所以在起步和急加速时主要依靠电动机，而此时又是汽车能耗最高的状态。而内燃机只起到辅助输出动力的作用，且米勒循环的发动机技术特点为扭矩很小且功率很低，为了实现节油内燃机更是会调校出尽量不输出最大功率，也就是将发动机转速限制在中低范围内，转速低则油耗必然会低了。这是ECVT混合动力汽车能够实现节油的基础，不过这也带来了另一个的问题：ECVT混动汽车动力很差。

ECVT仍定义为横置变速箱，狭小的体积一定程度限制了电机功率，两台电机中还有一台发电电机，那么剩下的驱动电机则功率更小。以双擎E+为例，其ECVT电机总功率不过50余kw，剩下驱动电机功率只能提供勉强可以开的水平。且电机除恒扭矩以外还有恒功率的特点，指转速过高扭矩快速下滑，此时的电耗会非常高；如果想要节省电能则需要燃油发动机以更高的输出功率辅助，不过为了实现节油又限制其动力输出，于是ECVT双擎车基本性能都不如面包车。

这类车如果定价在10万以下还可以接受，因为选择入门级汽车的主要用户需求就是节油；然而装备这一系统的车，其指导价已经高达20万左右，那么这些车无疑就是车盲鉴定车了。

比亚迪DM系统特点解析

DM绿混系统与ECVT结构与运行原理基本相同，区别是绿混结构合理一些，不需要另类的太阳轮也能实现同样且稳定的运行模式。不过这一系统正因有上述缺点，所以在2008款F3DM上使用不久后就被淘汰了；目前还有绿混系统的复刻平台EDU仍在上汽乘用车中服役，技术水平与实际表现均不输ECVT。

全新的DM系统已经将电驱系统拆分出变速箱，并且为燃油动力系统单独匹配传统变速箱。参考唐DM，该车的2.0T奥拓循环发动机匹配了25kw功率的发电启动一体机，同时匹配了混动系统专用的6挡湿式双离合变速箱；这一组合能够实现ECVT的增程式驾驶模式，同时可以利用6个前进挡实现内燃机的增扭或增速，让内燃机的油耗最低且性能最强发挥；且BSG电机还可以在双离合变速箱换挡时控制发动机转速，实现平顺的换挡体验。这一系统很显然要比ECVT和早期的绿混更理想，因为内燃机的动力储备不会被浪费了。

电驱系统才有前置P3与后置P4架构的布局，独立驱动电机与减速器的匹配要比ECVT更稳定，且功率完全不受限制。前置电机有110kw功率，后置电机有180kw功率，总扭矩有630N·m，仅仅一台前电机就能够碾压ECVT的全部电机了。高功率可以在高速驾驶时解决恒功率降扭的问题，同时大扭矩也能实现低速更大的输出马力。这套系统实现了电动机与内燃机功率的最理想发挥，理论上综合能耗总会低一些，不过因为没有同技术水平的车可以作为对比，所以这台车的综合能耗也不好评价，只是能实现4.3秒的破百成绩，能耗高一些有何妨？这比ECVT卡罗拉双擎E+几乎快三倍。