深度解读混合动力汽车双电机驱动系统
本文以混合动力双电机系统构型为切入点，对本田i-MMD系统和荣威 EDU系统进行了方案描述，重点分析了双电机系统的工作模式及控制原理，同时对双电机系统起步控制和换挡协调控制过程进行了说明。
1.本田i-MMD双电机系统构型
本田雅阁i-MMD（Intelligent Multi-Mode Drive）系统技术方案结构如图1所示，其动力驱动系统主要包括2.0 L发动机、驱动电机、发电机、离合器以及传动机构等。其中，驱动电机、发电机以及离合器集成形成了电动耦合 e-CVT，取代了传统的变速箱，发电机始终与发动机相连，主要用于发电，驱动电机与驱动车轮相连，主要用于驱动车辆行驶，在制动的时候，电机可以回收能量对电池进行充电。 图一 雅阁混合动力汽车搭载了 i-MMD 双电机系统，整车动力来源采用了以驱动电机为主，发动机为辅的设计，可以实现纯电动、混合动力以及发动机直驱的模式功能。纯电动模式下利用驱动电机驱动车轮；混动模式下发动机启动通过发电机给驱动电机充电，再让驱动电机驱动车轮；发动机直驱模式下离合器闭合，发动机作为动力源与传动系相连驱动车轮。通过三种模式有效切换，使得车辆表现出了更为出色的动力与节油优势。
2.本田i-MMD双电机系统工作模式
（1）纯电动模式驱动 在纯电动模式下，动力系统能量传递如图2中所示的箭头方向。在这种模式下，发动机不工作，动力分离装置离合器断开，驱动车辆行驶的能量直接来源于动力电池，动力电池储存的电能经由逆变器提供给驱动电机，驱动电机驱动车辆前进或者后退。在车辆制动时，所产生的能量将被回收充入动力电池内进行储存。 图2 （2）混合动力模式驱动 在混合动力模式下，动力系统能量传递如图3中所示的箭头方向。在这种模式下，仍由驱动电机驱动车轮，虽然发动机工作但动力分离装置离合器断开，发动机只负责发电，不直接参与驱动，发动机运行在能发挥最高效率的转速区间内，通过发电机向驱动电机输送电能，产生足够多的电能可以为动力电池充电。车辆需要急加速时，动力电池可以输出额外的电能给驱动电机，使驱动电机瞬时产生大扭矩输出。在车辆减速制动时，可为动力电池提供额外的能量回收。 图3 （3）发动机直驱模式驱动 在发动机直驱模式下，动力系统能量传递如图4中所示的箭头方向。在此模式下，发动机工作时动力分离装置离合器处于闭合状态，驾驶员直接控制油门，发动机输出扭矩，并通过传动机构将动力直接传递给车轮。动力电池一般情况下是处于待机状态，为了在加速时候提供更大的动力，在需要大扭矩输出的时候可提供电能给驱动电机，让驱动电机和发动机共同驱动车辆。 图4 （4）模式切换控制 从整个系统的燃油经济性上来讲，在不同的工况下，采用合适的模式控制，使得发动机运行在最小有效燃油消耗率曲线上，通过三种模式之间的合理切换，可提高从发动机到驱动轴之间的能量传输效率。在起步和低速行驶时，采用纯电动模式，以避免发动机在低负载工况下运行增加油耗。在中速行驶时，采用纯电动和混合动力模式为主适时切换，使发动机效率和电池充放电之间达成平衡。在高速行驶时，采用纯电动模式和发动机直驱模式为主适时切换，能量的传输更加直接及效率更高。
