论文揭秘本田i-MMD电驱系统
前不久小星介绍了本田旗下三电机混动技术在讴歌超跑NSX和SUV车型 MDX的应用。今天就来聊聊本田雅阁混动版所使用的这套i-MMD双电机电驱系统的技术细节。
i-MMD的全称是Intelligent Multi-Mode Drive。即为智能多模驱动系统。因此它基于双电机与发动机配合，而产生颇具特色的驾驶模式成为其最大卖点。
↑本田雅阁混动电驱系统工作模式
如上图所示，i-MMD鲜明的将工作模式分为纯电行驶、混合动力和发动机直驱三种模式。纯电行驶和混合动力模式下，发动机不直接驱动车辆。因此与发动机相连的离合器脱开。纯电模式下驱动车辆的电能来自电池。混合动力模式下驱动车辆的电能由发动机发电产生，电池作为辅助。发动机直驱模式下，离合器结合，发动机通过齿轮直接驱动车辆。
↑本田雅阁混动电驱系统工作模式细节
如果继续细分，又可按上图将三种工作模式细分为8种工况。当车速从零加速至低速巡航区间内，并且电池电量又比较充足时，车辆将处于纯电行驶模式。车辆由动力电机驱动。当车辆从低速巡航区间加速至高速巡航区间时，仍由动力电机驱动。发动机启动，并通过发电机为电池充电。同时需要加速时，发动机发电的电能将和电池放电的电能一起供动力电机驱动车辆加速。当车辆进入高速工况，发动机将进入发动机直驱模式，并通过原来的动力电机为电池充电。从高速巡航进行车速保持和减速时，发动机停止，由动力电机驱动或进行制动能量回收。
↑本田雅阁混动电驱系统
如上提到的工作模式，其技术核心就是i-MMD电驱系统当中的2.0L阿特金森发动机与电子耦合CVT双电机变速箱。
↑本田雅阁混动电驱系统
如上文提到i-MMD电驱系统所具有的鲜明特点一样，其阿特金森发动机和电子耦合CVT双电机变速箱都为各自专注的工作模式进行了极致的优化。发动机专注高速高效工况，电机专注低速高扭矩工况。下面就是小星一起看看细节吧。
阿特金森发动机
阿特金森发动机的特点就是输出功率扭矩并不高，但是效率出奇的高。
↑本田雅阁混动发动机技术
如上图所示，可通过本田专利的气门正时VTC和气门升程VTEC技术，将发动机工况控制在高性能的奥托循环HPCam和油耗优化的阿特金森循环FECam灵活切换。阿特金森循环（绿色）主要用于大部分的中低扭矩转速区间。而奥托循环（蓝色）仅在高扭矩（上部）和高转速（右侧）区间出现。如图中FECam曲线所示，其进气阀关闭时间推迟至压缩行程。即进气晚关技术Late Intake Valve Closing Timing。此时膨胀比大于压缩比，发动机进入高效的阿特金森循环。因此虽然发动机输出功率107kW、扭矩135NM，并不算高。但其油耗却较传统发动机降低了10%。
↑本田雅阁混动发动机扭矩控制
从如上的扭矩控制图中就会发现，油耗优化的另一关键因素来自冷却废气再循环EGR系统。系统将通过气门升程VTEC和气门正时VTC计算系统所需的扭矩。并通过扭矩换算成进气量需求，从而分配给节气门throttle和废气再循环EGR阀。
↑本田雅阁混动发动机正时系统
如上图为气门升程VTEC控制系统的细节。三个摇臂中，两侧摇臂较小，中间的摇臂较大。当VTEC关闭时，电控系统通过液力控制将内部插销左移。此时三个摇臂运动分离。气门升程较小。当VTEC打开时，电控系统通过液力控制将内部插销右移。此时三个摇臂运动同步。气门升程较大。
↑本田雅阁混动发动机正时系统执行机构
Honda VTEC VTC正时控制系统的介绍视频
另一个发动机低油耗的秘诀来自于催化器快速加热技术。如下图，雅阁2.0L发动机的前催化器集成在发动机排气侧。加速了其加温过程。其能够更快的达到工作温度。前氧传感器UEGO也被安装在发动机前侧较易检修的位置。
↑本田雅阁混动发动机排气系统
电子耦合CVT双电机变速箱
eCVT变速箱中包含两个特殊设计的电机及齿轮传动系统。本田并未采用丰田和通用采用的行星齿轮组动力分流装置。而是使用平行轴齿轮与离合器控制发动机动力的结合和脱开。
↑本田雅阁混动电子耦合CVT变速箱
如之前提到的三种工作模式。在eCVT变速箱中的动力流向标记成三种不同的颜色。纯电模式（绿色）下，左侧动力电机通过电池电能驱动车辆。混动模式（红色）下，发动机通过右侧发电机发电，将电能通过动力控制单元PCU传输给动力电机驱动车辆。发动机直驱模式（蓝色）下，离合器结合，发动机直接通过齿轮驱动车辆。
↑本田雅阁混动电子耦合CVT变速箱动力流向
关于动力电机的设计则对低转速高扭矩进行了优化。即如下图的蓝色区域。在低转速下能输出更大的扭矩，及更优化的成本。而高转速区域则进入零扭矩工作模式。其最高转速可达12800转。
↑本田雅阁混动电机转速扭矩关系示意图
另外为了提高动力电机的转速和对应扭矩性能，同时减少开关损耗。i-MMD的动力控制单元PCU集成了一套升压模块。将电池组300V的电压升压至700V。相应的转速和扭矩性能都有提升。
↑本田雅阁混动电机工作在700V高压提高开关效率
为了进一步优化性能，eCVT变速箱内部配备了一套特殊的电机定子冷却系统。通过变速箱冷却液ATF对双电机定子进行降温。从而推升动力电机至181马力的性能极限。
↑本田雅阁混动电机冷却系统
综上所述，本田雅阁混动版配备的SPORT HYBRID i-MMD电驱系统鲜明的将工作模式分成纯电行驶、混合动力和发动机直驱三种模式。同时其阿特金森发动机和电子耦合CVT双电机变速箱都为各自专注的工作模式进行了极致的优化。发动机专注高速高效工况，电机专注低速高扭矩工况。与丰田和通用的电驱系统不同，本田i-MMD电驱系统使用平行轴齿轮轴与离合器。发动机无法在低速时直接驱动车辆（发动机直驱齿轮对应发动机转速过低），而高速时的加速发动机又必须介入（电机高转速扭矩不足）。因此是款独具个性的混动电驱系统。