曾经,在混动车领域有这么句老话:世上有两种混动技术,一种是丰田THS,另一种是其他混动,足见丰田汽车在该细分领域的影响力。
当然,以当下百花齐放的混动车市场,面对本田i-MMD、比亚迪DM-i、吉利雷神Hi·X、长城柠檬DHT等等,丰田旗下的双擎系列(第四代THS混动技术)确实没勇气说自己仍旧是“T0级别”,不过话说回来,经过多年沉淀,其产品经济性、技术稳定性依旧是同行竞品的标杆水平。
近期丰田在中国公布了其最新的第五代丰田THS混动系统。这项新技术将为品牌旗下混动车、插混车带来更出色的经济性、动力性,以及NVH表现。
从第一代到第四代,丰田THS如何升级进化?
作为日系混动系统的鼻祖之一,丰田汽车基本算是当下“混动专用发动机+前桥双电机+不带独立变速器”混动技术方案的奠基者,后续的本田、比亚迪以及其他自主品牌,虽然在技术细节上有差异,但都没有逃脱这个“削峰填谷”技术思路的大框架。
THS混动技术最早出现在初代丰田普锐斯上,当年丰田在这个领域也是摸着石头过河的状态。虽然框架跟现在一样,但各个功能模块做得都比较粗糙,例如,集成了PCU电控的电池包不光大且笨重,功率密度也偏低。同样的,前几代的丰田THS还曾使用过链条传动的机电耦合模块,这也是“e-CVT变速器”这个命名方式的由来。
双轴双电机混动方案
到了如今的第四代丰田THS,带电控的镍氢电池包已经非常小型化,最大输入功率(充电功率)比初代提升了68%,最大输出功率(放电功率)比初代提升了28%;与此同时,经过电气化改造的1.8L、2.0L阿特金森循环发动机,热效率也涨到了40%+的水平;与之匹配的双电机模块开始朝“双轴布局+行星齿轮组+扁线绕组”的方向发展,输出功率提升至50kW+,机电耦合解耦效率也更高。
跟同行比,丰田THS有哪些专属特征?
丰田汽车是最早做混动系统的车企之一,因而在这种“不需要变速器”的混动方案下有很多技术专利壁垒,后续本田i-MMD、比亚迪DM-i都需要绕开其封锁。最具代表性的就是丰田THS上那套行星齿轮组机电耦合机构,这是目前丰田汽车独一份,而其他品牌则大多使用液压离合器进行机电耦合解耦。
扁线绕组技术,更高槽满率
另外值得一提的是,丰田THS本质是一系列混动技术方案的统称,不仅包含卡罗拉双擎、凯美瑞双擎上那套1.8L、2.5L混动系统,还包含插电式混动扩展、电四驱扩展。另外,原则上现款雷克萨斯RX 450h上那套3.5L V6混动方案,以及LS500h上的纵置平台油电混动方案,也属于丰田THS系列。
行星齿轮组,机电耦合模块
除此之外,在已经海外发布的新一代雷克萨斯RX500h上,丰田汽车还首次展示了基于全新2.4T直列四缸发动机开发的混动系统,这套系统保留了6AT变速器,是类似德系的P2混动布局,且后桥电机还支持矢量扭矩分配,算是前驱平台最硬核的混动电四驱系统。
面对新挑战,丰田THS将如何发展?
从第一代到第四代,丰田THS的核心思路都是:如何在不用充电的前提下,最大限度提高混动车的燃油经济性。因而,即便是如今的第四代,也不能说完美兼容插电式混动的技术扩展,这当中既有电驱模块功率不足的问题,也包含行星齿轮如何完全让发动机解耦的问题。
在之前的卡罗拉双擎E+、RAV4双擎E+上,丰田汽车给THS混动系统额外加装了一套离合器,以保证发动机在停机状态下,电驱系统可以独立完成驱动车辆的工作(纯电模式),这个思路预计也会延伸到第五代THS上。
与此同时,为了适应插电式混动车在纯电模式下动力需求,前桥电驱系统的功率也必须进一步提升。以卡罗拉双擎E+为例,目前的第四代只有53kW的最大功率,未来第五代不说达到比亚迪DM-i上145kW、160kW的水平,起码不能低于本田i-MMD的100kW。
●总结:
其实,从丰田高层对新能源的保守态度,到丰田历年的产品规划,我们都能看到这个品牌在新能源市场有那么点“倔脾气”,例如,只认可油电混动,不认可插电式混动。随着第五代丰田THS的曝光,我们也逐渐看到品牌在产品电气化领域的一些改变,更好地兼容插电式混动无疑会是其最核心的主题。