不同DHT的技术路线简析

       以下内容来自“梅赛德斯奔驰车辆技术有限公司动力总成部门总监穆青”的业内论坛发言笔录（括号内部分为本人补充）。

       以下内容严禁转载。

写在前面：

       6月24日，由2021年第六届中国汽车动力技术大会召开，十几位行业专家与丰田、比亚迪、长安、长城等近二十家整车企业高管、数十家零部件企业技术嘉宾一起，围绕“混合动力技术发展现况及前景”这一主题，毫无保留地分享了各自最新的技术、产品成果，探讨了当前混合动力技术开发中存在的困难和挑战。出席会议的行业内专家、企业技术高管们一致认为，2021年是混合动力国产车发展的元年，混合动力技术大发展的时期已经到来。（本次发言并非“第六届中国汽车动力技术大会”上的发言）

刚好前段时间听到了这次演讲，就把相关内容整理发放出来。

  1、DHT的定义

     2015年，国际论坛上提出DHT的定义：专业混动变速箱。

       日系品牌由于布局较早，所以目前来看整体供应量还是比较大的，来支持不断的技术进步。再加上日本人对技术的执着，所以整体日系在功率分流DHT方面还是相对领先的。日系DHT有两个技术方向，以丰田的THS变速箱主要是混联的输入式，已经在普锐斯这款车型上，到2016年一共更新了4代。以本田iMMD为代表的串并联方式，目前国内80%企业的DHT都是采用类似方案，串联就类似于增程，并联就是发动机与电机共同驱动的方式。

        以丰田、本田为代表的日系车企主打混混联、串并联方案，主要优势：由于发动机、电气平台和整车技术带来的低油耗；劣势：混联动力偏弱，串并联成本偏高。

        美系品牌也有使用P2方案的，但有两家企业的方案是特别值得一提的。第一是通用，第一代做了一个输出式的功率分流DHT，在低速时为增程模式在高速时为串联模式。由于采用输出式，因此在低速时DHT的销量不是很高，添加了电驱动的方式来弥补低速问题，同时采用了三个离合器，导致控制复杂、成本偏高。从能耗方面与日系DHT相比也没有优势；第二代，通用创造一个“全球最牛的混动变速箱”（至少在变速箱设计界是如此认知的），使用三个行星齿轮系套在一起，其中一个行星齿轮主要在主减做减速功能，这三个行星齿轮系组合在一起，完成了复合功率分流的DHT。在低速时采用输入式功率分流（类似于丰田THS），可以实现转速与功率的分别解耦；在高速时，可以从输入式分流切换到复合式分流，这样高速的工况能持续保持在高效的状态（解决了丰田THS高速动力偏弱的问题）。简单来讲，这套复合式分流DHT有低速和高速，两个高效的工况。但这套系统的缺点就是：由于结构与离合器数量原因，导致控制相对复杂，同时结构、成本很难有明确的优势。

       早期THS研究时，是丰田、福特以及某知名变速箱公司，三家公司共同完成的功率分流式变速箱。

       以通用、福特为代表的美系公司主打混联方案，主要优势：以行星齿轮结构为主，友好相对偏低，转速转矩解耦；劣势：控制非常复杂。

       欧系公司的优势主要在传统的变速箱，由于日本和美国在功率分流变速箱的研究与专利布局，欧系公司很难绕过专利，因此主要是采取P2混动方案（或P2.5的结构），从严格意义上讲不属于DHT，属于add on（控制相对简单）。P2模式的优点在于动力性很强，但劣势是无法避免在电量不足时的低效区（1000多转），后续P2模式讲不会占用本篇的主要篇幅。

2、国际主流车企DHT路线方向

       国际主流车企DHT路线主要有4种不同的方向（演讲者用自己的划分方法）：三种不同的功率分流（输入式、输出式、复合式）、一类串并联混动架构；如果需要额外满足动力性需求时，在后轮或者前轮增加P4电机。这四种模式，决定了不同的控制策略，但最终的目的是一致的，既在满足一定排放、电池电量、驾驶性等约束条件下，油耗相对最低。

       输入式功率分流模式：功率流与发动机动力的方向是一致的。这个模式在低速类似增程，高速类似直驱。因此，在高速时演变成为输出模式，产生很多无功功率导致很多内耗，导致该模式在高速的时候不是很高效。代表的企业有丰田、福特、克莱斯勒；

       输出式功率分流模式：功率流与发动机动力的方向是相反的。这个模式在起步时为纯电模式，低速为增程模式，高速则是看直驱与增程谁的效率高则使用哪种驱动方式。代表的产品是通用第一代 Voltec ；

       复合分流功率分流模式：两组行星齿轮系套在一起，能够在低速实现输入式的方式，在高速时为输出与输入和在一起的方式。低速类似增程，高速类似直驱，在达到一定速度之后，出现第二个直驱点，来解决输入式的痛点。代表的产品是通用第二代 Voltec ，通用这套系统在全球变速箱界被认可，整体设计非常精妙，在如此多模式下来回切换仍然会做到很优秀的表现。

       串并联混动架构：起步纯电，低速增程，高速直驱和增程比效率（谁的效率高则使用哪种驱动方式），相对而言没有太多技术壁垒。目前，行业内大部分都是依托本田的这套串并联原理，进行开发与升级。代表企业是本田。

1、比亚迪DM-i

       比亚迪DM-i的发动机与电机通过减速器直联，发动机与发电机在功效方面存在不一致的地方，需要通过发动机的技术、整车技术、变速箱技术共同来实现动力性与经济性的平衡。

        DM-i混动的控制策略：纯电