在今年本田举办的全球媒体发布会上,本田展示了多项新技术,其中混合动力系统占据主导地位,混合动力系统的普及应用也催生了其周边新技术。此外,我也感受到了处于复活阶段的新NSX的气息。无论是R&D队还是球迷,我们都非常期待它的又出现,新NSX采用的核心技术也在会场进行了展示。
在本田的IMA混合动力系统中,IMA在英语中被称为集成电机辅助系统。1997年首次推出,大范围的应用于Insight思域)、雅阁)、飞度)、CR-Z等。截至目前,本田IMA混动系统已发展到第五代产品,但基本设计思路和理念仍在同一条线上,即以发动机为主动力、电机为辅助动力的混合动力机构,其特点是结构设计简单。
本田混动系统主要由发动机、电机、CVT变速箱和IPU智能动力单元四部分所组成。其中,目前主销混动系统的发动机主要是1.3L和1.5L自然吸气四缸发动机,曾经有一款3.0L V6发动机和+144V电机的组合用于混动雅阁车型。电机为三相超薄DC无刷电机作为动力辅助装置,安装在发动机和CVT变速箱之间。
无论是1.3L还是1.5L直列四缸自然吸气汽油机,都有很多本田看家的发动机技术,比如i-VTEC智能可变气门正时系统、I-DSI智能双火花塞顺序点火系统和VCM可变缸管理系统。但由于设备型号和市场定位的差异,VCM可变缸管理系统的发动机功率调整和工作模式会发生变化。
发动机具有智能可变气门正时和升程控制管理系统,能够准确的通过车辆的行驶状况控制气门开启时间和升程,甚至完全关闭某个气缸的进气门和排气门,从而关闭气缸。其中,搭载在CR-Z车型上的1.5L发动机,在车辆低速巡航时可以关闭一个气缸的供油和进排气,其他三个气缸工作正常,相对降低了能耗和排放。另一方面,飞度和Insight混动版上的1.3L发动机,在车辆低速巡航时,可以自动停止所有气缸的供油和进气,实现真正的闭缸零排放。
但是,本田IMA系统实现纯电驱动的前提是闭缸技术,并且发动机曲轴和电机是连接在一起的。车辆在纯电状态下行驶时,虽然发动机停止供油,但气缸和曲轴仍就保持运转,这或多或少会消耗电能。但当丰田、日产等品牌的混动系统纯电动运行时,发动机与电机之间的连接会通过行星齿轮或离合器“中断”,消耗的电能更少,通过VCM可变气缸管理系统的关缸技术比本田更先进。
至于变速箱,没什么值得过多介绍的。目前市面上大部分混合动力汽车都采用了CVT变速箱。除了换挡更平顺的优点之外,关键是与传统的自动变速箱相比,CVT更容易与发动机和电机匹配,来提升传动效率。
此外,还有一个IPU智能动力装置,英文叫智能动力装置,安装在车身后部的备胎下面。
目前市面上的混合动力按“混合比”可分为四大类,即:微混、轻混、中混、重混,其中微混主要有发动机启停技术,轻混在微混的基础上增加了制动能量回收功能。在这种模式下,电机提供的功率占车辆总功率的比例很低。目前国产车型如荣威750)、奔驰S400L Hybrid等都属于轻混型。
至于中混动,基础技术与轻混动类似,但电能能配合发动机驱动车辆,在一定条件下能轻松实现纯电驱动。目前,本田IMA混动系统就属于这一类。至于重混,代表车型有丰田普锐斯)、雷克萨斯CT)200h、RX450h等。这些车型最大的特点是能轻松实现长距离纯电行驶,电机在整车动力输出中占有很高的比例。
本田IMA系统属于中度混合动力系统。虽然从技术上来看可能不如搭载重型混合动力系统的丰田系列车型先进,也没办法实现相对远距离的纯电驾驶,但本田IMA系统的优点是结构相对比较简单紧凑,制造成本相比来说较低,对内饰空空间占用较少,对整车重量影响不大。
本田混动系统有5种工作模式,其中发动机和电机在初始加速阶段、快速加速阶段和高速行驶阶段协同工作,能大大的提升车辆的动力性能。当车辆低速行驶时,发动机气缸关闭,可以完全由电力驱动,但速度不能高于40 km/h左右,当车辆在普通加速阶段完全由发动机驱动时,电机停止工作,充入发动机动能。
车辆减速刹车时,发动机停止工作,车辆回收能量给电池组充电。车辆怠速时,发动机会自动停止工作,以此来降低油耗。当然,此时车辆的空调制系统将不提供空调,只提供送风。
其他混合动力系统的控制逻辑与IMA系统基本相同,而下述i-DCD智能双离合驱动系统和i-MMD智能多模式驱动系统在结构上有本质区别。
I-DCD智能双离合驱动系统包括1.5升阿特金森循环发动机和集成电机的7速双离合变速箱。众所周知,相比之下,阿特金森循环发动机在燃油经济性方面有一定的优势。然而,阿特金森循环在低速和高速区域表现不佳。工程师使用i-VTEC可变气门升程技术来弥补这一缺陷。
从本田未来的发展来看,他们十分喜爱混合动力和电驱动技术,但他们并没放弃对操控性能的追求,反而一直在强调驾驶乐趣。
SH-AWD系统在讴歌MDX)车型上带来的驾驶体验,在之前的试驾过程中给人留下了深刻的印象,不仅是在未铺砌的路面上,四轮系统对车辆的高速行驶稳定性也起到了积极的作用。但是对于一款注重燃油经济性的混动车来说,传统的驱动结构已不再适用,本田会采用新的技术方案。
车辆在转弯时,为了使车辆转向更平顺,内后轮的动力输出会受到限制,节省下来的能量会被驱动外后轮的电机用来提高外后轮的扭矩输出,以此来实现安装在MDX车型上的四驱系统的扭矩转向功能。
相对激进的是,技术体验在本田试验田的小赛道上进行。配备SPORT HYBRID SH-AWD系统的雅阁轿车在现场试驾中表现出了很强的稳定性。在运动模式下,发动机和电机共同为前轮提供动力,而后者分别由两个电机驱动,从而创造了四轮驱动的驱动特性。在多弯道赛道上,即使车辆相对较快地进入弯道,车辆的轨迹仍旧能非常平稳地保持在预设车道内,这样的一个过程非常流畅。PAWS作为一名车手,我会因为这个原因增加对这款车的信心,但正是这种信心暴露了一些小问题。一旦车辆因为弯道速度过快而达到极限,它所呈现的失控状态会让我觉得很突然。在车身稳定系统的强力介入下,车身的姿态会平复下来,后面会有。
体验P-AWS全轮转向技术依然是一款搭载混动系统的雅阁测试车。与之前的雅阁测试车不同,这是一款纯前驱车。
后悬架配有一个执行器,能调节两个后轮的前束。它的工作可大致分为两种工况,一种是制动,另一种是转弯。
可以看到,制动总泵和ABS泵之间安装了一个助力电机,由助力电机接管驾驶员踩刹车踏板的工作,但驾驶员不会完全失去对刹车的控制。但在一般的情况下,制动踏板只是根据制动踏板的位置传递电信号,这样系统就可以计算出所需的制动压力,而助力电机则接管驾驶员双脚的工作,即推动制动液对制动缸施加压力,实现车辆制动。
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