丰田、本田、日产的混合动力技术有什么区别？
文章来源：EDC电驱未来
发布时间：2020-08-28
丰田、本田、日产的混合动力技术有什么区别？
混联式，变速箱为行星齿轮功率分流结构。
目前市场评价最高的混合动力系统，省油，但系统复杂，相对成本高。多的就不说了，普锐斯大家都了解。
并联式，变速箱为CVT。
优点在于结构简单、紧凑，成本低。
缺点在于发动机与电机直接耦合，纯电动/制动回馈时电机要拖着发动机转，效率低（即便采用了停缸技术）。
2011年东京车展，"Car of the year"颁给了Leaf，当时日产很多人都认为Leaf会终结Prius来着。没想到啊，Prius还是新能源汽车中的老大，日产自己也出HEV了。
与同为并联的本田IMA相比，日产这套系统的发动机与电机之间加了一个离合器，在纯电动/制动回馈时可以控制离合器分离以避免倒拖发动机，效率更高。
但这个离合器带来了离合器分离/结合时的抖动问题、频繁StartStop时的离合器过热问题、离合器分离/结合时的动力输出延迟问题等。可谓成也离合，败也离合。
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根据丰田的官方数据，使用这一套Hybrid系统的车型已经突破700万辆（好吓人的数字），牛逼到我们一说起“Hybrid”都会首先想起丰田或雷克萨斯，谁叫人家1997年就开始规模投放Hybrid车型。
CT200h上这套被陈为THS（Toyota HybridSystem）的系统已经是第二代产物了（其实算二代半吧），它主要是由两个电机，一个发动机以及一套动力分配系统组成。
核心部件就是被丰田称为E-CVT（电子控制无级变速器）的动力分配系统。
然而这个E-CVT并非传统意义上的CVT波箱（它没有钢带），工作原理与无级变速波箱完全不一样。这套系统是由两个电机和一套行星齿轮组的连续电控调速来实现变速的，系统有一个电机（1号电机）主要用于调速，另一个电机（2号电机）主要作为驱动电机，这两个电机均可以作为发电机和电动机，然后通过这套行星齿轮与发动机相连进行变速。
另一个主要组件是那台能提高发动机膨胀比的“阿特金森”发动机。
学过物理的人都知道发动机压缩冲程是需要消耗能量的，而膨胀冲程是释放能量的。丰田公司通过压缩冲程时的进气门延迟关闭更久，利用进气惯性把内部的混合气带走一小部分，相对于减少了发动机的压缩比，但是发动机的膨胀比却不变；那么发动机就能够消耗更小的能量就能进入膨胀做工，这样发动机的工作效率就变高了。
发动机与行星齿轮座相联。当发动机运转时，行星齿轮与太阳轮和齿圈咬合并推动两者向同一方向旋转。通过对太阳轮和内齿齿圈大小的设定，大部分扭矩（丰田给出的数据是72%）分配给了内齿齿圈，小部分的扭矩（28%）传给了太阳轮。获得了大部分扭矩的齿圈，通过普通的减速齿轮联接到差速器，然后再联接到车轮；获得小部分扭矩的太阳轮则与1号电机相连。
每一个不同车速，ECU计算出齿圈的转速有多快也就是发动机需要一个怎样的转速。然后再计算出1号电机应旋转多快，通过改变1号电机的转速，使发动机加速或减速，从而实现像无级变速箱那样平滑的变速而且无间断的动力输出。而2号电机主要的作用也是驱动车轮是与内齿齿圈相联的，内齿齿圈和2号电机一起通过减速齿轮和差速器来给车轮补充更过的扭矩（驱动车辆）。
为了在纯电行驶的时候保持发动机静止，因此需要通过1号电机和2号电机分别呈相反方向旋转来使得发动机静止，但是1号电机的转速范围有限，所以当车速高于一定值时发动机必须启动。
而发动机运转为车上的电池组充电的过程也是通过这套行星齿轮组协同两个电机各自何时作为电动机，何时作为发电机来实现。
由于CT200h整套动力系统的设计都以省油为最终目的， CT200h的油耗水平真的很突出，据很多车主口中得知其百公里综合油耗都在6升以下，真的很了不起。
可是性能方面真的为省油做出了不少的妥协；发动机的扭矩输出不是全部为了驱动车轮运转，两台电机，电池组，行星齿轮组，那么复杂的结构加重了车身不少的重量，各方面共同影响下百公里加速也就11秒左右这样的水平。
日产其实很早就“玩电”，与丰田不同的是，日产更倾向于纯电动汽车的研究和开发；纯电动LEAF（中国叫聆风）在日本和北美都得到足够的好评和一定的销量。可是在国内，纯电动汽车并不符合国情（充电设施太少），混合动力是不得不去争的馅饼。
现阶段，无论是FR平台，还是FF及基于FF的4WD平台，日产使用的都是典型的单电机双离合结构。在种结构在欧系的混动车型中非常常见，例如上一期讲的GOLF GTE，主要就是发动机+电机+波箱+两个离合器。
双离合并不是指车辆使用双离合波箱，而是发动机与电机之间、电机与波箱之间各自有一个离合器。
干式离合器的作用是当车辆起步阶段以及纯电动模式行驶的时候，发动机不运转，这时如果发动机和电动机通过传动机构相连的话，电动机会带动发动机转动，从而浪费电量，所以在发动机不工作的时候，干式离合器会将两者断开连接，单独让电动机来驱动车轮。
湿式离合器放在电机和CVT之间，其作用为整辆车的动力输出开关，和传统的波箱中的液力变矩器的作用相类似。
发动机方面，一台全新的2.5L四缸机械增压发动机代替了日产一直骄傲的VQ35发动机，配置了一个Roots-type增压器。变速箱那是那台很熟识的JATCO提供的CVT波箱，这波箱几乎在日产现阶段所有基于FF的车型上都在使用，可以说是非常的成熟可靠，小小改进了一下，方便与湿式离合器协同工作。
由于日产Hybrid的结构与欧系的类似，那整个的思维方式和欧系的也几乎相同。在车辆不同的工况下，ECU通过控制发动机的启动与否，干式离合器相连与否来实现车辆不同的动力模式。
在电池电量允许的情况下，干式离合器会断开，系统会倾向于依靠电力行驶；当急加速或是车速某个值时，干式离合器接合，发动机介入驱动车辆。
车辆滑行或是制动时，干式离合器会断开，车轮反拖电机为电池充电，这样就可以在通畅或高速路段使用发动机作为动力，储存更多电量。
然而日产的小容量锂电池带来的是哪怕电池电量充足，也较难使车辆进入纯电动模式，只有刚起步的一小段时间，只要踏一点油门，发动机便会启动。哪怕纯电动模式下，发动机也不会停转。
也许，这就是日产给我们的设计定位，终极的燃油经济性不是它要的，而是想在油耗和动力表现方面取一个平衡点。
日产也确实做到了，楼兰在9.5L实测百公里综合油耗的情况下，百公里加速只要8.9秒，性能指标完全媲美在北美市场投放的VQ35的动力版本，相比之下油耗确实降了一些。
这套混合动力系统的完整度是相当高的，然而这只是轻度的混合动力，不够深入，电机更多是起到补充发动机低转时的动力表现，不失为一套完美的替代VQ35动力的好产品。
本田好像挺有精力的，同样叫FUNTECHYBRID混合动力技术，却有三套完整的技术（这要多少研发成本啊？！）。
适合小型车、紧凑型车使用的i-DCD智能双离合单电机混动系统，不用怎么讲，和日产那套原理差不多。
大名鼎鼎将会用在新NSX上的SH-AWD三电机超级四驱混动系统，价钱相当昂贵，完完全全的性能取向。
最后就是明年国产雅阁Hybrid上的那个i—MMD双电机混动系统。
这套混动系统由一台发动机，两台电机以及PCU（动力控制单元）组成。虽然看似和丰田混动系统的部件构成很像，其实其本身的机构和运作的方式都比丰田THS系统稍微简单一下。
其主要区别在于动力分配系统，丰田用了一套行星齿轮组结构，而本田采用的是一个称为“电动耦合CVT”的系统。
全新设计的2.0L四缸自吸发动机拥有许多先进技术，i-VTEC本田必须有的技术，还能实现阿特金森循环，比丰田先进的地方在于多了EarthDreamTechnology的第二代缸内直喷技术，还有闭缸技术，加工精度也高于一般同级别发动机，平时使用0W20这种低粘度机油就足够润滑发动机了。
“电动耦合CVT”也不是一个传统意义上的CVT波箱，双电机都在前轴上方，就是一般横置发动机的FF车型变速箱所处的位置，离合器安置在低级和发动机之间。其中发电用的电机在所有的时刻都和发动机相连一起运转，给电池充电，而另一个电机主要是用来驱动车轮。
它的本质也是非常简单的齿轮机构，只有两个固定的齿轮传动比。当汽车在起步或者低速模式下，使用那个较大的齿轮比，这时候离合器断开，只有电动机驱动汽车。即便在这种模式下，这雅阁Hybrid的最高速度能达到97km/h。
而另一个较小的齿轮比（小于1），也就是我们常说的超速挡所用的齿轮比，适合高速巡航，这是离合器接合发动机，来驱动汽车高速行驶。
当速度降低导致发动机扭矩输出不足时，PCU会让电动机跟进，整个过程的动力输出都像CVT波箱那样从低速到高速之间无缝连接。
能有如此简单的动力系统，完全得益于那台124Kw、207N·m的大功率电动机以及那块1.3kwh的大容量锂电池。电动机的强大扭矩输出，和电动机极其宽广的转速范围，使车辆在中低速行驶使用一个固定的传动比就足够了（类似TESLA那样纯电动车的工作原理）。
整套系统是一套重度混合的动力系统，以电动机为主，汽油机为辅的设计，混合模式下启动汽油机为的只是给电机充电，再让电机驱动车轮；汽油机真正与车轮连接只在高速巡航的时候。
相比丰田的那套，理论上更加省油。在媒体实测的数据来看，这套混动系统的油耗水平相当低，和丰田的差不多甚至更低一点点。
那台大功率电动机的强大地方在于，能使这台雅阁的0-60km/h加速达到3.9秒的水平，这数据媲美入门级TESLA。
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