揭开插电混动车的迷雾（4）

（四）插电混动技术路线的探讨 有一些理由前文已经有所论述，现在摆在一起讨论能加深认识。 （4.1）增程式串联发电 基本思想就是维持发动机工作在高效燃烧区域专职发电，因此相对燃油汽车而言，在中低速行驶时，尽管从发电再到电机驱动（或附加经过电池）中间过程会有损耗，但是依然能提高能源效率。 对于经常在市区工况下行驶的车主来说，的确是不错的选择。另外，增程式电动车能带来较好的驾驶体验，这也是有些消费者选择的原因。 缺陷就是，在需要持续高速行驶时或电池不足爬陡坡等时，一旦车辆需要的驱动功率大于高效燃烧区能提供的功率时，而电机的补充动力跟不上，发动机将被迫脱离高效燃烧区。也就是万有特性图高效燃烧闭合区右上侧的工作区（指封闭线左顶点的右侧）。增程式的额外损耗，就会带来比燃油车更大的能耗。 结论，增程式串联发电在中低速尚可，在高速是败笔。 （4.2）串并联混合驱动的P13构架 因为认识到增程式发电的不足，所以引入了发动机直驱的思想。这本来也合理，串并联混合驱动的P13架构被业界认为是最完美和先进的技术路线。 问题出现在哪里？因为中国汽车工业的发动机和变速箱技术的落后，相比西方或日本上百年燃油车历史，落后也正常。但是，中国汽车工业希望能在纯电动车领域超越西方、日本或韩国等。于是，大多选择了放弃变速箱的研发努力，忽视了它的节能功效。 技术的痛点带来思想的痛点，这是对发动机动力特性深刻认识的不足，对变速器作用认识的不足。 典型的代表就是比亚迪的DM-i的超级混动的推出。虽然E-CVT无级变速箱内有一定的传动比变化，但是变化范围大大缩小了。希望通过强大的驱动电机加持改变混动车的性能。 只是，插电混合动力车的初心是什么？是因为纯电动车的续航里程焦虑，是电池容量技术的约束，是充电耗时的无奈。 如果电机无法替代发动机的持久能力，那如何更好地发挥发动机的直驱效率？如何让并联电机更好地协调并提高燃烧效率？寻找出更优化的技术路线是一个值得探讨的问题。 （4.3）重新认识变速器 只要引入发动机直驱，就不能离开变速器，感情化地说，它们就是上百年的老兄弟了！ 变速器的初始目的就是稳定发动机转速区间，适当提高发动机的燃烧效率，注意，只是“适当提高”。所以，增程式发电才会被采用，因为可以把发动机稳定在最高效的燃烧区域。 现在的课题是不仅发动机要直驱，还要维持稳定在高效燃烧区间。 把烂兄烂弟请来，一下就解决了速度调节问题，当然变速器后端的扭矩输出出现了变化。能量管理逻辑不能乱，发动机高效燃烧区的扭矩输出和速度是匹配的，也和喷油量是匹配的。首先要调节的是发动机，实验能给出一系列的速度、扭矩和喷油量等数据组合。不需要复杂的算法支撑。 万有特性图在高效燃烧区域的封闭曲线表明，在同一转速下，存在一定喷油量变化区域，都能使发动机稳定工作在比等值线效率还高的区间内。当然，发动机的输出扭矩也会相应变化。 好的，转速和喷油量的控制调节解决了，剩下就是扭矩的富余或不足的问题了。这就需要并联电机的协调作用了，是发电还是补充动力驱动，剩下的能量管理方法继续研究。 仍然利用万有特性图来形象解读。当车况需要的转速和扭矩位于封闭高效燃烧区的左下侧时（指封闭线右顶点的左侧），意味着发动机的供给能量过剩，利用并联电机将发动机直驱的富余能量回收。很容易理解，这是对完全增程式发电进行了优化，利用直驱减少发电量，从而减少了中间损耗。 当车况需要的转速和扭矩位于封闭高效燃烧区的右上侧时（指封闭线左顶点的右侧），意味着发动机的输出功率不足。需要利用并联电机补充动力，同时维持发动机的高效燃烧。这又是优化了增程式动力不足时的问题。 如果电池电力不足，只能发动机单独驱动，如果高效燃烧区输出功率不够，只有降低燃烧效率的控制。见参考图，假设开始稳定控制在235的闭合线内，现在退到240、260或280。 有三种车况的能量管理可能会有区别。第一，爬坡，扭矩需要加大车速变化不大，用到235闭合线的左上部；第二，强力加速，扭矩和车速同时加大，用到235闭合线的右上部；第三，高速巡航，风阻、传动阻力等起主要影响，如果需要的扭矩不大，可能用到235闭合线右下部分。 总结，通过变速器、并联电机和发动机的的协调，可以全速域地优化发动机直驱的燃烧效率。以实验获得的发动机转速、扭矩、喷油量等组合关系，可以简化能量管理模式。