本田iMMD混动技术解析.docx
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本田iMMD混动技术解析
全球最强混动？
本田i-MMD混动技术解析
2013-03-2500:
00梁伯苓
本田i-MMD技术解析
（1）
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众所周知的，这家叫做本田技研工业的车厂，一直以来就以热衷于开发和使用各类新锐技术而着称。
甚至，这家公司还相当“不务正业”的开发过ASIMO这样的人形机器人。
可是，在近些年热度甚高混合动力技术方面，本田虽然比起日本车厂里最不热衷此类技术的日产自动车和压根就没开发过此类车型的马自达建树更多，但相比丰田自动车就要显得式微不少了。
【本田开发的适用于不同等级车型的三种新一代混合动力装置】
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纵使之前本田已经开发过一款被称为IMA（Integrated?
Motor?
Assist,?
整体式电动机辅助）系统的并联式混合动力系统（也就是俗称的“弱混动”），并且先后推出过包括前后两代车型的Insight，以及思域hybrid、雅阁hybrid、CR-Z、飞度hybrid、飞度shuffle?
hybrid、Insight?
Exclusive、讴歌ILX?
hybrid在内的一共九款混合动力量产车型。
但是受限于IMA系统本身的结构和设计，纵使这些车其他方面都的水准都在同级车算作上等，但在对于此类车型而言至关重要的节能性方面，却比要丰田/雷克萨斯旗下的那些采用THS-II（Toyota?
Hybrid?
System?
Gen.II，第二代丰田混合动力系统）系统的车型差之一筹，这无疑让人抱憾。
【本次发表会则专门对中端的i-MMD混合动力系统进行了介绍】
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显然，对于一直好勇斗狠……不对，笔者又用错词了，是不甘人后……的本田技研来讲，这样的局面，是完全不可忍受的。
因此，去年年末，本田一口气对外披露了三款新一代的混合动力系统：
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用于低端车型，使用一颗电机的i-DCD（Intelligent?
Dual?
Clutch?
Drive，智能双离合驱动）系统；
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用于中端车型的，使用两颗电机的iMMD（Intelligent?
Multi?
Mode?
Drive，智能化多模式驱动）系统；
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以及用于高端车型的，使用三颗电机的Sports?
Hybrid?
SH-AWD（Sports?
Hybrid-Super?
Handling-All?
Wheel?
Drive，运动化混合动力超凡操控全轮驱动系统——呃，好吧，这名字还真像本田起得名字，真冗长，他们的一贯传统就是别管技术本身的结构复
杂与否，名字一定复杂）系统。
【发表会上进行解说的i-MMD的开发者，岛田裕央先生】
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采用了以上这三款混合动力系统的新一代本田混合动力车们，最快在今年就开始在一些市场进行销售。
甚至，哪怕在因许多本田技研方面所无法控制的因素，新车上市必将大幅滞后的我国内地地区市场，这些车型也会在2-3年内全数出现。
而出于让大家更好地了解这些新技术的目的，前不久的2013年3月15日，本田在其日本东京本社，召开了关于其最新的SPORT?
HYBRID?
i-MMD（SPORT?
HYBRID?
Intelligent?
Multi?
Mode?
Drive）混合动力技术的技术说明会。
这一技术的开发监督，来自本田技术研究所四轮R&D中心的岛田裕央先生，更是亲自到场，为与会人士进行了解说。
【本田雅阁Plug-in试作车（日本本土规格）】
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不过，我们对这一技术说明会的召开时间，颇有点困惑。
毕竟在稍早之前的今年年初，采用i-MMD技术的首款量产车型，第九代雅阁的Plug-in车款，已然于在美国市场开始上市销售，起价39780美元（约合25万元人民币）。
从这个角度讲，此次说明会似乎召开的晚了一些。
【本田雅阁Plug-in试作车（日本本土规格）】
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当然，从另一个角度来解释，这也说得通：
这次技术说明会上，本田技研方面除了对i-MMD技术进行了详尽的解说之外，还正式宣布了搭载这一技术的车型们，会在不久之后，开始导入亚洲市场。
当然，这类车型自然先留给对价格不那么敏感的日本本土市场（注1）。
但又不同于现已发售第九代雅阁的美国市场的情况，日本本土规格的第九代雅阁将不提供常规汽油动力版本，但增添了一款混合动力版本车型。
【雅阁Hybrid试作车（日本规格）】
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也就是说，美国市场规格的第九代雅阁提供的是常规汽油动力车型和插电式混合动力车型；而日本本土市场规格的第九代雅阁提供的则是混合动力车型和插电式混合动力车型。
其中混合动力车型的第九代雅阁将提供给所有日本消费者；而由于加电站在日本暂时没有普及，插电式混合版本车型则通过租售的方式提供给日本政府旗下各个机构以及日本各大企业使用。
【雅阁Hybrid试作车（日本规格）】
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某种程度上可以认为，这次的技术说明会是对新车上市的一种预告。
同时，这也是对外界一直以来对本田的混合动力技术水平的怀疑的一种直接回击，在新车上市之前，恐怕无论如何也要一扫之前IMA混合动力系统虽然有包括轻量化、易于布置但对燃效的提高效果远不如丰田的THS-II系统的阴霾。
【雅阁Hybrid试作车（日本规格）】
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言归正传，现在的任何以汉语写就的文章当中，还没有针对i-MMD这一新型混合动力技术和其搭载车的雅阁Hybrid/雅阁Plug-in详尽的相关介绍。
既然如此，我们就借此机会，将技术说明会上本田技研方面为我们说明的东西一口气倒给大家吧。
毕竟，今天，这些被冠以“次世代技术”之名的新技术，对大家也不会太遥远了。
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诚然，i-MMD系统有个相当复杂的名字，但是本身的结构和运作方式却相对大家更为熟悉的丰田THS-II系统稍微简单一些。
一套i-MMD系统由采用了ERT（EARTH?
DREAMS?
TECHNOLOGY）直喷技术和DOHC?
i-VTEC技术的使用阿特金森循环的汽油发动机、内含有发电机、驱动用电机和动力分离装置的e-CVT电气式无级变速箱、PCU（Power?
Control?
Unit，动力控制单元）、锂电池组等部分组成。
而如果在拥有插电式功能的车型上——比如刚刚说过的雅阁Plug-in——则可以通过加电设备直接对车内的锂电池组进行充电。
【本田为中档车型开发了兼具驾驶乐趣和高燃效的i-MMD和i-MMDPlug-in系统】
【本田i-MMD系统的主要组成部分】
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从以上只言片语之间，也许，很多朋友都要惊呼本田的这个新技术，除了以效率更高的锂电池组替代了相对旧式的、效率较低的镍氢电池组，实际上和丰田THS-II混合动力系统毫无区别了吧？
事实真是如此吗？
【本田i-MMD系统的主要组成部分】
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严谨的说，不是；宽泛的说，是。
这有点让人一头雾水了？
我们还是慢慢来说吧。
首先，从运作方式来讲，本田i-MMD混合动力系统和丰田的THS-II混合动力系统并不相同。
本田i-MMD混合动力系统拥有以下三种运作模式：
【i-MMD系统的三种运作模式】
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1，EV?
Drive?
Mode，亦即纯电动驱动模式。
此种运作模式下的i-MMD系统搭载车，其运作模式与纯电动车完全相同。
其发动机并不启动，动力分离装置断开，驱动车辆行驶的能源直接来源于车载的锂电池组。
锂电池组内储存的电能经由PCU提供给给驱动用电机，驱动两个前轮转动，以驱动车辆前进或者后退。
另外，在此驱动模式下，车辆制动所产生的能量将被回收，重新充入锂电池组。
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2，Hybrid?
Drive?
Mode，亦即混合动力驱动模式。
此种运作模式下的i-MMD系统搭载车，其运作模式为大致相当于一部增程式电动车。
在此模式下，其发动机启动，但动力分离装置断开，发动机转速被维持在最经济的转速区间内，驱动e-CVT电气式无级变速箱内的发电机，产生电能，经由PCU为位于车体后部的锂电池组进行充电。
电能经由锂电池组提供给驱动用电机，藉此驱动车辆行进。
当车辆制动时，配备了启停装置的发动机将由启停装置控制，停止运作，节约燃料，同时，制动能量回收系统依旧作用，可为电池组提供额外能量。
而当车辆需要急加速时，锂电池组可以提供额外电能，让电动机瞬时产生最大扭矩输出。
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3，Engine?
Drive?
Mode，亦即发动机驱动模式。
此种运作模式下的i-MMD系统搭载车，其运作模式实际上与今天已经发售多时的采用本田的IMA混合动力系统的车型有一定类似之处。
在此模式下，其发动机启动，同时，动力分离装置正常连结，发动机转速由驾驶者的油门深浅控制，通过e-CVT电气式无级变速箱将机械能直接传递给车轮。
同时，为了在加速时候提供更大的动力，其电池组同时也处于待机状态，在需要时可提供电能给电动机，让电动机和发动机共同运作。
【本田i-MMD系统动力传输的方式】
【本田i-MMD系统可以达到极高的燃效水平】
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可以说，i-MMD的三种运作模式几乎包含了今天现已开始使用的所有电动车/混合动力车的运作模式，算得上是一种集大成之作，但不免在系统的原理和具体主要部件的组成上和丰田的THS-II系统有不少相似之处，这也就是我们前面说“是也不是”的原因。
【i-MMD系统搭载车还拥有相当好的加速性能，大大优于其他同级混合动力车】
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回答过这个问题，我们继续聊i-MMD系统。
根据以上所列举的三种驱动模式的特点和各自的所长，本田进行了如此的设定：
在低速下（比如城市代步行驶情况下），使用的是EV?
Drive?
Mode；在加速时，则转为Hybrid?
Drive?
Mode；在高速巡航时，则转为Engine?
Drive?
Mode；i-MMD系统本身可以自动分析驾驶情况，自主选择驾驶模式，将以上三种的系统运行模式进行有机结合，达成相当于普通第九代雅阁两倍以上的“世界最高燃效”。
【这种高性能低油耗】
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而在这款i-MMD系统基础上开发的i-MMDPlug-in系统，则大幅提高了车载锂电池组的容量（从1.3kWh提高到了6.7kWh），其搭载车拥有大大超过i-MMD系统搭载车的燃料效率。
另外，这一插电式混合动力系统的搭载车可以使用家用电源的电压进行充电，而车载的大容量锂电池组在应急状态下还可以对外进行最多约27小时的供电。
【i-MMDPlug-in系统搭载车的电池组容量更大，燃效更为出众】
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什么？
你说本田说的什么“世界最高燃效”，纯属王婆卖瓜自卖自夸？
但好像在油耗测定方面相当具有权威性的EPA（Environmental?
Protection?
Agency，美国环保署）还挺认同本田的说法。
在EPA以其相当严苛的2014版标准（注1）进行的测试中，雅阁Accord的城市路况油耗为47MPG（约合5.0L/100km），高速路况油耗为46MPG（约合5.1L/100km），综合路况油耗为46MPG（约合5.0L/100km）。
配备了更大的电池组的雅阁Plug-in则更低至让人瞠目结舌的综合路况的油耗甚至可以低至115MPG（约合2.0L/100km）。
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注1：
很多朋友都喜欢抱怨日本企业喜欢给最好的产品留给自己，或者先提供给自己，但这其实也是没办法的事情。
日本消费者多年来养成的消费习惯是对品质近乎变态的苛刻，不会像我国消费者这样对很多实际上不大影响产品的使用的质量问题那么“大度”，但同时，日本消费者对价格又相对不太敏感，企业本身也愿意为他们提供更贵但是更好的消费者。
说到汽车，也许很多消费者会说日本的不少级别的车型的新车价格其实比我国稍低，这确实没错。
但若是刨除车价中所含的企业所要交纳的直接和间接的税款，日本的新车价格实际上比我国要高得多……考虑到以上这些因素，除非我国消费者也能大面积的接受高价高质的产品，能源企业同时也能像日本的能源企业或者在日他国能源企业那样提供高标号燃料，日本车厂才可能最先把尖端产品拿到我国内地市场。
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注2：
笔者此处并无笔误，EPA方面最新油耗的测定标准确实被称为2014版标准。
这一标准像日本的JC08规制一样相当严苛，比旧有标准更为接近实际走行情况。
因此，采用这一标准测出的理论油耗值，相对其他大多数油耗理论测试中所测定的值要偏高些许，甚至偏高许多。
本田i-MMD技术解析
（2）
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介绍过这套系统的大体情况之后，我们再来看看本田在i-MMD搭载车上（也就是新的雅阁Hybrid和雅阁Plug-in）在具体的各个子系统上采用的创新性的设计。
【本田为i-MMD系统搭载车新设计的2.0LDOHCi-VTEC直喷发动机】
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先来说本田技研几十年来最为擅长的方面，发动机。
为了这款——或者说这两款——混合动力新车，本田专门设计了一颗新的2.0L排量直列四缸自然吸气直喷阿特金森循环发动机。
这颗发动机拥有本田最新的第二代缸内直喷技术，EDT（EarthDreamTechnology）技术（注3）；DOHCi-VTEC技术等技术。
同时，在加工精度上也高于一般民用车用同级发动机的水平。
结合了新技术的使用和高精度的加工工艺，这一新2.0L发动机，其油耗水平相较之现有2.0L发动机降低了足足10%。
【此款新型发动机采用了本田的i-VTEC技术，并且燃效比同级发动机提高10%】
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接下来具体介绍一下这款发动机所使用的技术。
除了这几年已经有点烂俗的缸内直喷技术以外，还搭载了本田独家拥有的DOHCi-VTEC技术，在4500rpm以下使用FECam（FuelEconomyCamshaft，燃油经济凸轮），发动机以阿特金森循环方式运转，提供更好的热效率；在6500rpm以下则使用HPCam（HighPerformanceCamshaft，高性能凸轮），发动机以通常的奥托循环方式运转，提供更大的功率输出。
而VTC（VariableTimingControl，连续可变气门正时控制）机构的切换则在4300rpm左右进行。
【此型发动机的VTEC可变机构】
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动力输出方面，最大马力输出为143ps/6200rpm，最大扭矩输出转速为165Nm/4500rpm。
当然，对于本田的技术水平来讲，2.0L排量的DOHC自然吸气发动机做到这种输出实在是不值一提，但考虑到这款发动机更注重节油表现，而非高性能车型的发动机那样注重马力和扭矩输出，再加上对于混合动力车型来讲，发动机只是其动力来源的一部分，这样的动力输出水平也完全可以接受。
【此型发动机的VTEC可变机构】
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另外，值得注意的是，这款发动机是真正意义上的全新之作，它和今天已有的各个系列的其他本田直列四缸量产发动机在各方面均有不小程度的区别。
我们可以在这里举几个例子来说明。
首先，这款新发动机的缸内尺寸为缸径81.0mm、冲程96.7mm，这一数据不同于本田之前的R20系列（81.0mm缸径和96.9mm冲程）和K20系列发动机（86.0mm缸径和86.0mm冲程）。
【此型发动机拥有全新的缸头和中缸，按照本田传统，很可能被命名为新的系列】
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而其具备了EDT直喷机构和DOHCi-VTEC机构的缸头（EngineHead）也与已有的任何一款本田量产发动机不同。
而且，这款发动机还采用了本田方面近年来，未曾在横置直列四缸发动机上使用的进气在后、排气在前的正置式布局，不同于R系列和K系列发动机当中比较新的型号所采用的进气在前、排气在后的倒置式摆放方式。
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在这种情况下，按照本田技研方面几十年来的发动机命名规则（注3），这款暂时还未对外公布番号的发动机很可能被命名为一个新的系列。
这让我们不禁遐想，这款发动机的是否会成为本田计划中的新2.0L直列四缸直喷涡轮增压发动机（此款发动机将首先配备于新一代的思域TYPE-R之上）的基础。
【i-MMD系统所包含的内有驱动用电机和发电机的e-CVT无级变速箱】
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接下来再看看用于传输发动机所提供的机械能的变速箱。
本田这次为这两款新车匹配的是一款e-CVT电气式无级变速箱变速箱。
如前文所述，这款变速箱内包含了两颗电机，分别是发电机和驱动用电机，并且还内含有以电控湿式多片式离合器为主要构成部分的动力分离装置，用以控制发动机与驱动轮的连接。
【i-MMD系统内的发电机的线圈（上图）和驱动用电机的线圈（下图）】
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就像采用常规汽油动力驱动的美规第九代雅阁的2.4L排量车型所使用的CVT无级变速箱一样，这款e-CVT电气式无级变速箱也由本田技研自行设计和生产。
这点在这个除了整车设计环节几乎都被大车厂们外包给具体的零部件总成企业的年代实在是显得十分难能可贵。
要知道，今天还在自行设计生产除手动变速箱以外形式的变速箱的大型车厂基本只剩下了美国的通用和福特、德国的奔驰以及日本的本田。
【i-MMD系统的整套动力驱动系统】
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这款e-CVT变速箱具有相当大的齿比范围，可以在绝大多数情况下最有效的发挥发动机的动力。
在车辆处于EngineDriveMode的情况下，以100km/h上下的时速进行巡航时，可以将发动机转速控制在2200-2300rpm的最佳经济转速下——什么？
你说没你想的那么低？
但每款发动机的最经济的转速区间是不同的，本田发动机的最经济转速区间一般比其他车厂的发动机要高一些。
【i-MMD系统包含的量产车首次应用的电动制动伺服系统】
【此电动制动伺服系统所能带来的效率和性能的改善（请点击大图详细查看）】
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刹车系统方面，本田也在此车上做出了相当大的程度的创新。
众所周知的，今天在转向助力系统上，纯电动化的设计已经相当普及。
但本田这次把刹车助力系统也改成了全电动化设计，降低了对发动机功率的浪费。
同时结合刹车能量回收系统，进一步优化整车动力驱动系统的效率。
当然，出于安全性方面的考量，本田依旧为此车保留了一套液压刹车助力系统，可以在纯电动系统因故障失效之后应急使用。
【i-MMDPlug-in系统所包含的6.7kWh大容量锂电池组】
【i-MMDPlug-in系统的锂电池组、PCU、DC-DC转换器】
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如前所述，大家已经了解到了，包括雅阁Hybrid和雅阁Plug-in这两款车型在内的所有i-MMD混合动力系统搭载车一律使用锂电池组的情况。
在锂电池组的设计上，本田也进行了设计革新，将DC/DC转换器等部件与电池组融为一体，降低了传输能量损失，同时也降低了重量和对车内空间的占用。
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【i-MMD系统的DC-DC转换器的细节构造】
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注3：
本田最初的量产车用缸内直喷技术称为i-VTECi技术，这一技术诞生于2003年12月，只曾配备于K20B型2.0L直列四缸自然吸气发动机。
此型发动机唯一的搭载车型是StreamAbsorute（RN5）。
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注4：
本田技研的发动机命名规则和其他大多数车厂颇有一些区别。
在只更换新设计的缸头和周边设备（比如进排气系统），但同排量下缸内尺寸未变化的情况下，本田并不将其称为新的发动机系列。
举例来说，着名的本田K系列发动机包括K**A、K**B、K**Z、K**Y、K**W（**为两位数字，表示排量，2.0L即为20，2.3L为23，2.4L则为24）这五个大的子系列。
这五个子系列的发动机，缸头和进排气系统均有很大程度的不同，相同的只有同排量下的缸内尺寸而已，实际上按照很多其他车厂的命名规则，完全可以将其命名为五个不同的大的系列。
可预见的未来？
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好吧，以上这些文字有些晦涩难懂，我们最后还是说点浅显易懂的吧。
本田能大幅提升起混合动力系统的水准无异是好事一件。
毕竟之前在这一细分市场，近乎就是丰田旗下的车型一枝独秀，虽然美国的通用汽车、福特汽车以及日本的日产自动车等几家公司实际上也已经在市场上贩售一些相当不错的混合动力车型，但显然他们并不准备像是丰田那样太广泛的推广混合动力系统的车型。
【搭载本田i-DCD系统的试作车】
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而本田则显然想通过覆盖高中低端车型的三款新一代混合动力装置，在混合动力车市场上与丰田直接交锋。
作为后来者的本田的优势何在？
首先，除了前面已经多少介绍过的这三款混合动力系统本身的技术先进性之类种种，针对丰田许多主力混合动力车型（比如普锐斯和尚未在国内市场上市的Aqua）行驶品质相对同级大小的其他车型，较为一般的情况，本田的新一批混合动力车型除了节能性之外，还强调了行驶品质和驾乘乐趣等等。
这将对于这整个混合动力车市场，乃至新能源车造成相当大的冲击，间接的提高所有车厂的水准。
从这个意义上来讲，本田新一代的三种混合动力装置的意义，甚至堪比当年的VTEC可变气门升程技术对当时的乘用车用汽油发动机所造成的影响。
【搭载SportsHybridSH-AWD技术的试作车】
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那么，这些车什么时候能上市？
什么时候能导入我国内地市场？
可能这个问题也是不少屏幕前的读者所关注的。
据我们通过种种渠道所探知的消息，虽然i-MMD系统搭载车是本田这些新一代混合动力车当中最先量产和上市的，但在国内市场，却可能是最后到来的一个。
【搭载SportsHybridSH-AWD技术的试作车】
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在明年——也就是2014年——的上半年，本田就将把i-DCD系统搭载车（首当其冲的就是新一代的飞度混合动力车型）和SportsHybridSH-AWD系统搭载车（首先是讴歌RLX的混合动力版本）导入我国内地市场，而后再逐步考虑导入i-MMD系统搭载车。
而后续的采用SportsHybridSH-AWD系统的本田最高阶车型：
本田/讴歌NSX则也很可能在发售后不久进入我国市场。
这一切，是可预见的未来，不是吗？
责任编辑：
赵琮迪
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