本田i-MMD混合动力系统PCU和电机的开发效果如何？

本田汽车为应对气候变化和能源问题，开发了Integrated Motor Assist（IMA）系统，降低油耗并减少排放。同时，本田也在研发燃料电池电动汽车和电池电动汽车（EV），以实现零排放。然而，电池EV的行驶里程有限，且加氢站和充电设施不足。为此，本田推出了2014款Accord Plug-in Hybrid，其电池可充电，续航里程不受电池容量限制。该车配备了新开发的SPORT HYBRID i-MMD系统，具有更高的电动传动比，电机和PCU性能和效率得到增强，以实现更高的动态性能和油耗。SPORT HYBRID i-MMD系统包括三种运行模式：EV驱动模式、混合动力驱动的串联模式和发动机驱动的并联方式。电机和PCU在系统中发挥关键作用，电机负责驱动车辆和再生制动，而PCU执行电力转换和电压控制。

一、概述

目前，为应对气候变化和能源问题，需要燃油经济性更好和排放量更低的机动车辆。本田汽车通过开发安装在INSIGHT、CR-Z.FREEDHYBRID和FITHYBRID等车型上的IntegratedMotorAssist（集成电机辅助，简称IMA）系统来响应降低油耗这些期望。此外本田还一直在开发燃料电池电动汽车和电池电动汽车（EV）这类高度先进的零排放汽车。燃料电池电动汽车使用氢气作为燃料，使其与空气中的氧气发生反应以产生电力并提供驱动力。电池EV使用存储在电池中的电力作为驱动电源。它的优点是在运行时不排放废气，但电池EV面临的一个问题是，与内燃机汽车（ICEV）相比，它的行驶里程有限。

目前，加氢站和充电设施也并不多，在基础设施完善之前，很难做到更广泛的使用。为了解决这些问题，本田开发了2014年款AccordPlug-inHybrid。其电池可以通过家庭电源或其他类似电源充电，使电动汽车能够在通勤、购物和其他此类日常短程用途。当剩余电池容量减少时，车辆可以利用汽油中的能量在混合动力模式下运行。因此续航里程不受电池容量的限制。该车配备了新开发的SPORTHYBRIDi-MMD系统（智能多模式混合驱动系统），具有更高的电动传动比。其电机和功率控制单元（PCU）可以获得增强的性能和效率，以实现更高的动态性能以及油耗。在CD状态下的油耗为115MPG（注CD：ChargeDepleting电荷耗尽态，PHEV和BEV中电池的荷电态的描述语，在PHEV或BEV中，电池可以较为深度的进行放电，SOC可以变化在0.2～0.9之间，故称之为电荷耗尽态）。在CS状态的油耗为46MPG（注CS:Chargesustaining，电荷维持态，是HEV中电池的荷电态的描述语，因为在HEV中，电池是反复充电放电的过程，电池的SOC态维持在0.4-0.6之间，故称之为电荷维持态），以及20.92km的EV行驶。本文将介绍这套系统新开发的电机和PCU的技术。

二、SPORTHYBRIDi-MMD系统

图1所示为SPORTHYBRIDi-MMD系统动力传动总成。电动机和发电机内置在电藕合CVT的中。PCU位于其上方。该系统发动机是为混合动力电动汽车使用而开发的2.0L阿特金森循环发动机。图2所示为SPORTHYBRIDi-MMD系统为串并联的三种运行模式，即（1）EV驱动模式；（2）混合动力驱动的串联模式；（3）发动机驱动的并联方式，即采用发动机直接驱动车辆。

图3所示为电藕合CVT和各种模式下的传输路径的截面图。电机扭矩通过齿轮传递到驱动轴。在EV驱动模式下，车辆由电机驱动，发动机和发电机关闭。在混合动力的串联驱动模式下，发动机扭矩传递到发电机并转换为电能，电机使用该电能驱动车辆。在发动机驱动模式下，内置在电藕合CVT中的超速挡离合器接合，发动机扭矩传递到驱动轴。高速大负荷时电机使用电池能量参与驱动车辆。选择模式以在各种操作条件下最小化燃料消耗。EV驱动模式用于在低负载下启动车辆，在高负载或加速时使用混合驱动模式，高速巡航时使用发动机驱动模式。在该系统中，电机作用于驱动车辆和再生制动，而PCU执行电力转换和电压控制。

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