長城汽車共設(shè)計(jì)有三款不同構(gòu)型的混動(dòng)系統(tǒng)(Hi4系統(tǒng)(搭載車型P13-2擋方案、P2-4擋方案)、Hi4-T(搭載車型P2-9擋方案)、Hi4-Z(P2-4擋方案)，在這里闡述一點(diǎn)，之所以長城汽車喜歡P2方案，一種原因在于其第一款混動(dòng)車型就是P2混動(dòng)架構(gòu)，同時(shí)長城汽車的在售車型均為越野SUV或城市SUV，因其P2電機(jī)具備更強(qiáng)的扭矩輸出能力及性能參數(shù)，所以很多企業(yè)均喜歡并擅長使用P2混動(dòng)構(gòu)型。
并且因其長城汽車公司有完善的動(dòng)力總成設(shè)計(jì)能力，故而在設(shè)計(jì)混動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型會(huì)顯的得心應(yīng)手，該混動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念在于托傳統(tǒng)動(dòng)力優(yōu)勢(shì)并將其發(fā)揮到極致，類似于豐田汽車的混動(dòng)路線(豐田混動(dòng)路線并不只是我們看到的功率分流，其混動(dòng)路線共有4種路線，針對(duì)的是不同的混動(dòng)車型，并且售后市場(chǎng)均可看到)，如圖1、圖2所示。
圖1 Hi4-Z混動(dòng)變速器截面示意圖
圖2 Hi4-Z混動(dòng)變速器各系統(tǒng)示意圖
2、混動(dòng)工作模式
基于其Hi4-Z混動(dòng)架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)純電兩驅(qū)、純電四驅(qū)、、增程模式1st、增程模式2nd、并聯(lián)直驅(qū)模式(1st、2nd、3rd)、行星排無級(jí)變速模式、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式(1st、2nd、3rd)等模式是全球唯一一個(gè)具備這么多模式的混動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)，同時(shí)扭矩交互可實(shí)現(xiàn)無縫換擋動(dòng)力輸出，使輸出動(dòng)力更線性。其他混動(dòng)模式均為普通，主要介紹一下行星排無級(jí)變速模式——核心思想是油給電續(xù)航，電給油變速的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更高效的油電混合理念，適合城區(qū)工況或偏低速的越野模式工況，兼顧P2電機(jī)的充電效能的同時(shí)，還能更大效能發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的能力，實(shí)現(xiàn)高壓電池SOC的輸出。如圖3所示。
圖3 2.0T與3.0T發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)示意圖
3、幾個(gè)關(guān)鍵的模塊
C0濕式離合器
本質(zhì)上來講離合器作為扭矩器件而言，并不適合在此應(yīng)用及搭載，采用其原因在于通過熱管理系統(tǒng)技術(shù)來強(qiáng)化離合器的弱項(xiàng)，同時(shí)P2-DCT項(xiàng)目與DCT項(xiàng)目的成功量產(chǎn)，使其熟知并掌握了離合器的控制難度，當(dāng)然，也可通過變矩器(這點(diǎn)在本田的混動(dòng)系統(tǒng)就可以看到，相比變矩器而言，離合器的能力上有些牽強(qiáng)，但其成本便宜且夠用就可以了，或者采用電矩器也可實(shí)現(xiàn)相同的功能(當(dāng)然目前很多專家只是提及此技術(shù)，并不知其核心內(nèi)涵，不在此進(jìn)行介紹);
P2電機(jī)內(nèi)嵌行星系
這一特點(diǎn)也是其德國專家所推薦的(可在9HAT混動(dòng)變速器上找到答案)，通過將電機(jī)轉(zhuǎn)子+行星系集成-嵌合組成成單一模塊，方便整套系統(tǒng)的裝配與轉(zhuǎn)運(yùn);其電機(jī)控制模塊為自制方案-1200V碳化硅(800V電壓平臺(tái)，增加升壓模塊，可達(dá)到1000V的效果，實(shí)現(xiàn)可高效的充電時(shí)間);如圖4所示。電機(jī)采用扁線油冷電機(jī)，類似于后續(xù)自制的9HAT項(xiàng)目中的P2模塊。
圖4 混動(dòng)變速器-行星齒輪機(jī)構(gòu)示意圖
3前1倒變速器
顧名思義3個(gè)前進(jìn)擋、1個(gè)倒車擋，為什么增加1個(gè)倒車擋的原因在于，車型需要有倒車功能(并沒有采用電機(jī)倒轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)倒車，而是單獨(dú)設(shè)計(jì)了一個(gè)倒車機(jī)構(gòu))，由此可以看出此款車型并非只是單獨(dú)銷售國內(nèi)市場(chǎng)，而是更多考慮到拉美或中亞地區(qū);從拆解視頻看出，其依然采用經(jīng)典的機(jī)電式變速轂換擋方案，從此可以看到長城汽車的技術(shù)傳承，擋位切換單元為同步器方案(2個(gè)同步器，實(shí)現(xiàn)4個(gè)擋位的動(dòng)作)，并未涉及有制動(dòng)器等其他單元;TCU控制單元與早期的Hi4的控制單元為同一個(gè)零件;如圖5所示;
圖5 混動(dòng)變速器-變速轂示意圖
集成球籠式輸出
采用集成球籠式方案，可縮短半軸的軸向長度的同時(shí)，也進(jìn)一步提升了扭矩密度與功率密度，從這也看到了傳承的影子(聽聞前期長城汽車曾預(yù)言過一款扭矩管理器系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也曾采用過);如圖6所示。
圖6 集成球籠式輸出示意圖
總結(jié)
從其系統(tǒng)可以看到，在新能源時(shí)代背景下，現(xiàn)較于新能源龍頭企業(yè)而言，很多車企傳承于以往的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)理念， 采用平臺(tái)化設(shè)計(jì)理念，采用常用結(jié)構(gòu)或性能指標(biāo)的同時(shí)，降低了開發(fā)成本及設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并為同行提供了更多的參考案例。