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本田CR-V Hybrid单挑丰田RAV4 Hybrid胜算如何呢

上回提到丰田eCVT的关键性调节设计就是行星齿轮组,行星齿轮组从内到外分为太阳齿轮、行星齿轮、环齿轮三大部分,三者之间牵一发而动全身,无法分离、处于恒常连结状态。为何要用MG1与MG2来命名?因为这2颗马达(Motor)都可以输出扭力,也可以充当发电机使用(Generator)。但是就结构设计来说,MG1主要功能是发电机,兼具低功率输出与引擎启动功用,可直接省去配置在引擎旁边的启动马达,简单来说MG1就是发电效率好、做工效率差。

至于MG2正好相反,主要结构就是高功率马达,发电功能仅有回收减速动能之际才会用到。MG2体积虽然比MG1大得多,但强项就是高功率输出,发电效能反而不及MG1。在此厘清几个重要观念,那就是功率马达结构≠发电机结构,并非将功率马达逆转就能当发电机使用,其实正转也能发电,但终究都是低效率的做法。此外也不是将电极接线位置调整一下,马达与发电机的功能就能相互转换,事实上,二者设计不一样就是不一样。

虽然说马达可以充当发电机使用,但效率就是差,反过来亦是如此。再者,交流电马达适合高功率、高转速、高温度等三高车用环境,相较下直流马达体质娇嫩、维护成本高,仅有转速容易控制这项优点。此外交流电发电机的效率同样高于直流电发电机,所以Hybrid动力都是使用交流电马达与发电机。但聪明的小伙伴应该很快就看出问题所在Hybrid的电池模块不都是高压直流电吗?

那丰田Hybrid整个系统要在电池模块、放电、充电、MG1、MG2、功率、发电、交流、直流、高压、低压…等复杂状况不停地运作,而且每个单元都必须要能双向运行,电能管理系统的硬件与软件设计,岂不是非常复杂吗?没错!Hybrid最难搞定的部分其实是电能管理,专利设计更是不在话下,不只要会跑、而且还要很省电,所以各种Hybrid系统最精华的部分,几乎都不是硬件设计,即便将丰田eCVT设计整个拷贝+复制,也没有任何一家车厂有把握调校得比RAV4Hybrid更优异,基本上想追平都很难!

因此本田eHEV与日产ePower的节能功效能迎头赶上丰田的Hybrid科技,都是很不容易的事!结构设计是一回事、调校则是更困难的事,毕竟丰田最早起步,调校功力早已炉火纯青。回过头再来看丰田eCVT结构,结构虽然没有8AT、10AT变速箱那么难,体积也不算大,但是比本田、日产更复杂绝对是肯定的,不只具备纯电行驶、引擎行驶、油电复合三种单一与交叉式的做功状态,而且可以对应极广的行车速度随意切换。

用于起步、中低速、低负荷状态,高速虽然也可以使用,但是马达在高转速状态的效率相对低,耗电量大,难以长时间运行,所以出现时机当然就是电池电量充裕状态,该说不用白不用吗?双马达的优势就是一起做功X!纯电行驶模式下如果MG2功率输出吃紧时,MG1可以助一臂之力,MG1主要功能虽然是发电,但功率输出仍有MG2的3~5成(各Hybrid车型设计不同),换句话说加上MG1的加持,纯电模式最大输出功率可以增加1.3~1.5倍左右。

当然这并非常态,因为MG1的使力过程,必须通过行星齿轮组来传递,摩擦与惯性耗损较大,不适合长时间使用。油+电一起做功绝对是最理想的高功率状态,但不需要MG1插手,怎说?因为先前提到MG1结构设计就是发电机,当功率马达使用效能偏低(耗电),所以最佳节能状态乃就是MG2+引擎做功,再加上MG1并不会破功,而是不会更好!

不过eCVT并没有传统变速箱设计(相信小伙伴们没有忘记),所以引擎只是都是由一组行星齿轮组做减速动作,相当于6AT的3档齿比,在此情况下虽然省油,但是MG2+引擎做功所能对应的车速真的不大,总不能将引擎一路催到4000~6000转速吧!那铁定是又吵又不省油!所以MG2+引擎做功大概只能对应20~60公里每小时城市行驶状态,引擎转速大概就是1000~3000转速,别以为这样的引擎转速偏低、输出功率会不足,毕竟有大扭力的MG2马达辅助的。

因为MG2+引擎做功难以应付低速与高速需求,此时就需要MG1引擎加入战局,然而此时MG1最大功用并非动力的加成,而是无级减速的达成,都是由MG1马达的正转以及逆转,可以扩大行星齿轮组的减速范围,而且减速过程属于没有固定档位的无级变化。因此这套系统为何称之为eCVT就是这个道理,虽然没有传统变速箱设计,但是都是由MG1马达带动太阳齿轮后,即可达成等同于CVT变速箱的功用,这绝对是高招!

因此丰田eCVT的油+电复合动力输出状态,可以从起步加速一直对应到极速状态!而且可以随时切掉电力输出,改为纯油行驶状态,但先决条件乃是MG1仍需适时做功,方能达成相对应的齿轮减速比,调配引擎转速。如果是外部插电式的RAV4PHV,因电池电力充沛,只要是在中度负荷以下,可以随时切掉引擎动力输出,自由度可说是极大化、随心所欲!

至于日产ePower只有单纯的电力输出模式,本田eHEV只能在80公里每小时以上进行油+电动力输出与切换,由此不难想象丰田eCVT有多么犀利!不过eCVT仍有更多的变化与奥秘,之后再做进一步分析。

文章由易车号作者提供

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