都是插混但大不一样？想要省油强动力这些技术必须有！ ...

复活的鬼是丑鬼 · 发表于 2023-4-30 18:37:15

现在插混车是新能源车的主流，这点大家都知道，大家也都知道，插混车本质上是在一台车上同时安装了油驱和电驱两套动力系统，通过这两套系统的协同工作来驱动车辆，来实现低能耗长续航之类的特性。
那么很自然地，这两套系统之间必然需要一种东西进行链接，而考虑到油驱电驱两套系统协同工作的效率会直接影响着整台车的能效水平（能效就是续航 + 油耗的综合），所以一台插混车上最重要的，当然就是这个连接装置了。

这个东西，名为插混变速箱。正如它的名字所见，它的本质是一台变速箱，但插混变速箱其实十分复杂，其中的各种技术名词也让大家相当摸不着头脑。今天，我们希望通过这篇文章，让大家对插混变速箱有一个较为系统性的认识，以后大家在看到车企们对自家车子插混变速箱的宣传时，单看那些名词，也大概能知道个所以然。

要让大家理解插混车的变速箱，首先我们要放出一张图，请仔细观察这张图，这对于大家后面理解下文有很重要的作用：

在这张图上，大家可以明显看到有 3 条轴。这三条轴中，其中一条和发动机曲轴链接，另一条链接车辆半轴，而第三条轴则作为中间轴存在，只负责联动输入和输出两条轴。行业里通常用数字给这三条轴命名，这三条轴分别叫输入轴（1）、中间轴（2）和输出轴（3）。到这里，这个结构和传统变速箱是没有什么太大区别的。

但混动变速箱和传统机械式变速箱的区别在于，在这三条轴的某一条或 2 条轴上会安装电机（P），这个电机有很多作用，视乎它的安装位置而定，但作为一种动力装置，它的主要作用肯定是提供主动的动能。电机安装在哪条轴，对应的写法就是 "P 几 "。例如一台车在输入轴和输出轴都安装了一个电机，那就是 P1+P3 结构。如果另一台车只在中间轴安装了电机，那就是 P2 结构。

这里会诞生出两种分类，分别是无中间轴结构和有中间轴结构。无中间轴结构的代表品牌就是比亚迪的 DM-i 和 DM-p，它是典型的 P1+P3 结构，优点是能量传输效率极高，能承受很大的扭矩，但因为没有中间轴做扭矩缓冲和扭矩放大，无中间轴结构在平顺性上要弱于中间轴结构，对发动机的标定难度也要显著大于中间轴结构。整体来看，无中间轴结构在平顺性上很难做到媲美中间轴结构的车型。

看到这里你可能要说了，这只是 2 种分类，第三种呢？其实吧，这个第三种严格意义上不太属于插混变速箱，而应该归类到 " 混动车变速箱 "，它叫行星齿轮式 e-CVT 变速箱，是丰田的专利产物，目前只有丰田和福特的新能源车用了这种变速箱。它在结构上和前面两种形式可以说是完全不同的。它的结构很简单：发动机原来的飞轮位置（输出轴）安装着一个大功率电机，电机后面接着一个行星齿轮组。这个电机可以独立输出动力（纯电模式），也可以和曲轴动力一起工作（混动模式）。
而电机也好，融合了发动机的动力也罢，这些动力全都进入到行星齿轮组当中，通过行星齿轮组进行变速（也就是传统 AT 变速箱的原理），最后输出到轮端。可以说，丰田这套系统其实不像真正的混动车变速箱，而更像是 " 魔改版的 AT 变速箱 "。这种形式也叫功率分流型混动，考虑到功率分流混动不算插混，在我们这篇文章中，就不过多涉及这种本质上属于油混的变速箱了。

我们把视野拉回到传统的插混变速箱来，前面说到了，插混变速箱分为有中间轴和无中间轴两种结构，我们也简单地介绍了这两种结构的代表品牌和各自特点。但这两种结构并非一两句话就能概括的。

先看无中间轴结构，目前市面上这个结构做得最好的是比亚迪（没有之一）。无中间轴结构因为输入输出轴全都有电机而且不需要经过中间轴的 " 过滤 "，所以这种变速箱的机械传动效率是非常高的（毕竟是齿轮之间直接连接），同时也因为不需要考虑中间轴的动能损失，所以这种变速箱可以承受非常非常大的，来自输入轴端的扭矩，甚至于在发动机本身扭矩不够的情况下，还可以同时调用两条轴上的 2 个电机同时发力，让输出轴的扭矩猛增。所以这种结构最大的优点其实是扭矩。使用这种结构的车，哪怕是 SUV，也可以得益于比中间轴型变速箱大得多的输出轴扭矩，从而实现更强的加速能力。
这也在比亚迪很多车的零百加速成绩上看得出来，无论是早期唐 DM 的 4.5 秒加速，还是现在多款车型的 4 秒内加速，你也许会惊诧于比亚迪的车为啥加速这么快，根源就在于这套无中间轴式变速箱。

但无中间轴式变速箱也有个很大的缺点：平顺性不佳和变速箱齿轮损耗。由于输入输出两条轴都装了电机，而且中间没有中间轴做缓冲，而电机本身的出力特性就是非常 " 暴力 " 的，这很容易会让这种变速箱的车，在发动机介入断开那一刻出现很明显的震动，同时车辆在进行 EV 模式到混动模式等模式切换时，也会有很明显的机械震动可感知。
而如今，包括比亚迪海豹之类的车，你实际上是感知不到多少明显震动的，这主要是因为比亚迪在电机的 PWM 调制算法中做了相关的补偿算法，通过驱动电机本身的扭矩曲线调整，来削减一部分变速箱产生的震动和扭矩突发高峰。

但无中间轴变速箱的变速箱齿轮磨损量比中间轴式变速箱更大，这是目前无解的问题，这直观体现就是在长时间使用（例如五六年）后，这种类型的变速箱会比中间轴型的更容易坏掉，而且是齿轮本身磨损造成的不可逆损伤，要换只能整个变速箱换掉。至于比亚迪在这块有没有做相应的技术开发，我们手头上没有相关资料，暂时无法解答这个问题。

而带中间轴的变速箱，实际上是针对 P1+P3 变速箱的机械寿命不足问题做的针对性改进，所以理论上看，中间轴型变速箱在结构上是比无中间轴变速箱更先进的。而中间轴这个设计，最初其实是本田 i-MMD 插混系统的独特设计，这条中间轴其实技术来源就是本田的平行轴式 AT 变速箱。只不过因为本田在初代 i-MMD 变速箱没有像丰田那样申请了专利，而是选择把技术专利开放，所以其实说句不太好听的，现在国内所有的中间轴型混动变速箱，其实技术结构都脱胎自本田。

具体来看，这条中间轴能起到两个作用，一是改善平顺性，二是可以更轻易地做动力传输通道的通断控制。这句话啥意思？目前中间轴有两种形式，分别是以长城 DHT 变速箱为代表的 AMT，以及广汽钜浪混动为代表的 AT，它们都采用了和传统变速箱相同的中间轴设计，它们在结构上都有能自由切断或连接动力，控制扭矩增幅的能力。这也就意味着，在变速箱端可以直接控制发动机端和电驱端传输到半轴上的动力配比，这也是这几家车企在所有技术解析会上都会强调的，拥有动力配比调节功能的技术原理。

其中，如果非要分出高下的话，AT 中间轴的动力调节能力强于 AMT，平顺性强于 AMT，但 AMT 在机械传输效率上远强于 AT。所以这两种中间轴结构其实算是各有擅长，广汽的是平顺性和动力调节能力强，长城的是动力更直接损耗更低。这两家都认为自己的变速箱是目前国内顶级，都没错，也没法分出高下（毕竟侧重点不太一样）。

无论是比亚迪的 P1+P3，长城的 P1+AMT+P3，还是广汽的 P1+AT+P3，它们都是现今非常先进的插混变速箱，但目前市面上同样存在着一种非常原始的插混变速箱：单 P2 结构。顾名思义，这种变速箱只在中间轴安装了一个电机，在输入和输出轴都没电机。这种结构最大的好处在于，在变速箱壳体中，中间轴的位置是最大的，也就是留给安装电机的空间最大，而且不需要像输入输出轴那样直接承受扭矩冲击，也就意味着不需要采购特种电机，换句话说，单 P2 结构变速箱无论是研发成本、采购成本还是调校难度都非常、非常低。
但 P2 结构有一个非常致命的问题：它完全无法做到发动机给电池充电这个插混车常见的操作。因为它的输入轴没有电机，它也不能实现长时间的纯电模式行驶，因为它输出轴也没有电机。这种单 P2 结构，其实是最早期的插混变速箱形式，有多早期呢？比亚迪第一代插混系统，也就是搭载在 2003 年 F3DM 上那套，用的已经是 P1+P2 结构了，属于单 P2 的改进版，加入了输入轴电机，单 P2 结构是 90 年代末的产物。
P2 结构现在属于非常落后的淘汰技术了，但目前市面上仍然有一些车型搭载这项技术，某些车型甚至还是豪华品牌，销售价格还不低。所以大家在遇到某款车不能实现发动机给电池充电，纯电续航里程低的离谱或者直接不标明，同时满足这两个条件的话就要注意了，那车可能就是 P2 结构的变速箱，别买就是。

其实说到底，插混车变速箱如今经过多年发展之后，在技术上已经是高度成熟了。如今各大车企对这种变速箱的改进焦点，基本都集中在中间轴的传动结构优化上。而对于那些不需要中间轴的变速箱来说，改进的重点已经不是变速箱本身，而是发动机和驱动电机的扭矩配合了，这个难度其实比中间轴型更难。
如今，国产品牌在混动变速箱上，已经形成了切实的技术壁垒，这也已经是很多合资品牌在这方面短时间追不上的技术优势了。所以国产插混车，其实在核心技术上，还是非常强的。

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