“动力新王牌”:丰田THS混合动力

2019-10-10 17:01栏目:汽车
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作为2012年的全球汽车销量冠军,丰田的技术显然是不容忽视的。从产品知名度的角度看,丰田最拿得出手的东西,自然是它所倡导、并苦心经营多年的THS混合动力,目前已发展到了第二代。

THS至今仍属独门绝技,真正的核心是ECVT和控制系统

与当年混合动力只有丰田、本田两家为主不同,现在的混合动力应该说是遍地开花了。欧系、美系,乃至咱们“中系”,都有不少混合动力车型推出。然而从技术结构来看,丰田的THS仍与全球主流的混动技术有着本质的不同。时至今日,THS仍可以看做是丰田的独门绝技。

很多人可能没有意识到,THS之所以与众不同既不是因为阿特金斯循环,也不是因为高功率电机,而是因为往往容易被人忽略的ECVT变速器及其对应的控制系统。正是这种独特的变速机构,将内燃机动力和电机动力以最佳的方式“混合”在了一起,实现了真正意义上的“混联”。这与其他混合动力只不过在传动系统中并进去一个电机动力是有很大不同的。

澳门金莎娱乐,如果你觉得ECVT就是“电控”的CVT,那就大错特错了。ECVT与我们常说的锥形轮钢带/链条式的CVT没有任何关系。从硬件结构来说,ECVT其实非常简单,它的复杂程度可能也就相当于一台2AT变速器。然而它的构想却很妙,并且对控制系统的要求非常高。

ECVT其实就是一个最常规的行星齿轮组,并且只有一组。整个THS的动力单元,是由内燃机和两台电机共同组成的。行星齿轮组的外齿圈一边直通主减速器(然后到差速器、车轮),另一边与大功率电机相连。行星齿轮的太阳齿轮,与负责发电为主的小功率电机相连。行星齿轮的齿轮框架,则与发动机相连。如此,三个动力单元就通过这个行星齿轮组组合在了一起。通俗的说,ECVT是通过两个电机和发动机之间或反向、或同向的“用力”,来让驱动状况与发动机的转速匹配,最终达到无级变速的效果。

这种设计的妙处有以下几点:

1、没有动力衔接机构,即没有离合器,也没有液力变矩器,这样传动效率极高,可靠性也极高。

2、行星齿轮组的效率、扭矩承受力和可靠性,也是常规CVT所不能比的。

3、所有的变速过程均可以实现“纯电控”,“理论上”可以做到动力的最优化分配,将混合动力的潜质发挥到极致。除了经济性优势以外,这种设计通过程序的不同,还能获得多种多样的动力输出模式。

第三点所说的“理论上”,指的就是基于控制程序完美的情况下。而事实上,这是很难做到的。正是基于这个难度,它既成为THS的核心竞争力,同时导致了迄今为止效仿者寥寥。

THSII的细节量变

在新普锐斯上市的时候,丰田对于THSII做了大量的宣传。从基础原理来说,THSII相比THS并没有发生质变,但通过许多细节的量变,却达到了质变的效果:

1、例如通过发动机排量的提升,电机功率的提升,大大改善了动力性,而这是过去THS常受诟病的地方。

2、在混合“深度”方面,THSII也做得更好。除了电池容量和电机功率的提升以外,电机工作电压进一步调高至500V、发电机最大转速提高到10000转,这些都是提升混合深度的举措。

3、另外还有一项关键的改变,即控制程序的进步。这种进步就如同电脑的操作系统革新一般——永无止境,但每一次改变带来的实际效果都非常显著。

经过这些改进以后,丰田THS的优势就不仅仅是油耗低了,它还可以做到动力性更好、震动更小、静谧性更出色。正是基于这个特点,THS开始逐步被广泛应用于丰田旗下的车型。其中雷克萨斯品牌的车型已取得了不错的市场效果,而丰田品牌的车型由于成本和差价问题,市场表现仍乏善可陈。因此从目前看,THSII可以看做是丰田的“高端动力技术”,并显露出了一定的竞争优势。

车云小结:

从技术的角度看,THS的确是有独到之处。但也存在着研发成本摊销不足的问题。丰田只有进一步提升THS产品的性价比,加快其在旗下产品中的普及率,通过THS产品总销量的提升来自行消化这一问题。如果丰田能做好这一点,然后借助当前全球的混合动力热潮,THS成为丰田动力总成最重要的竞争力之一是完全有可能的。

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