EV技术介绍 7 - 吉利雷神混动原理

比亚迪的混动技术，作为全球化公司，吉利也推出了自己的混动系统解决方案，那就是雷神混动技术，那和其他混动技术相比，有哪些特点呢？我们来介绍一下；

1. 吉利混动技术介绍

图1 吉利雷神混动系统构成

吉利雷神混动系统有三个核心的技术：1）DHE Dedicated Hybrid Engine 专门用于混动的发动机 2）DHT Dedicated Hybrid Transmision 混动专用变速箱 3）Battery 电池系统；看完了之前的介绍，大家应该也大致上判断出，目前的混动车技术路线，就是在逐步改善发动机热效率、增加电机的介入，和通过控制逻辑的优化，实现“能用电就用电，少用油就少用油”的思路，实现混动；

图2 吉利雷神混动开发成果

主要是发动机 DHE1.5、DHE2.0、BHE1.5；变速箱DHT 、DHT pro；EDU 电驱动后桥；动力电池 混动电池和插混电池 和控制系统；

2. Dedicated Hybrid Engine 混动专用发动机

1.5TD DHE15 发动机采用了高压直喷、增压中冷、深度米勒循环和低压 EGR 等技术，峰值功率 110kw，峰值扭矩 225N·m，实现了 13：1 的高压缩比和最高热效率 43.32%。

图3 吉利雷神DHE15

大家注意到了，就是这两款均采用的是三缸发动机，是的，没有看错，就是谈虎色变的三缸发动机，以抖动著称，那吉利怎么解决这个问题？

1. Centrifugal pendulum absorber DMF 离心摆式减震器 2. Single balance axis 单平衡轴 3. High stiffness oil pan 高刚度油底壳 4. Asymmetric oil pump impeller 非对称油泵叶轮 5. Low noise timing belt 低噪音正时皮带 6. Non -circular VVT 非圆形VVT

图4 吉利雷神DHE15 三缸机技术

图5 吉利动力总成 发动机+双离合变速箱

吉利的动力总成覆盖燃油车、MHEV、HEV和PHEV；

3. Dedicated Hybrid Transmission，DHT 混动专用变速箱

和之前介绍的不同，这个变速箱有多个档位，分成1档混动专用变速器 DHT和3档混动专用变速器 DHT pro； 多档位的目标是：延长发动机在最高效率区间的使用工况，整个系统更快速地进入并联模式的经济工况；DHT Pro 3档变速箱第一大特点就是高度集成化，内部集合集成了一套双电机（P1+P2）、一套双排的行星齿轮变速机构、双离合器系统、电机控制模块等组件。由 1 个主要用于发电和调速的 P1 电机和主要用于驱动的 P2 电机构成。

图 6 DHT Pro 变速箱技术介绍

图 7 DHT Pro 变速箱构成图

DHT Pro 3 档变速箱运用两排行星齿轮组，通过 2 组离合器和 2 组制动器进行行星齿轮机构的组件制动，从而实现 3 档变速。通过两组行星齿轮、制动器、离合器，协同控制，来改变这台变速箱的传动比。

图 8 DHT Pro 档位功能介绍

3. 电池包

图 9 PHEV电池包

4. 智控系统

图10 X-system 智能控制系统

主要指的是ECM+PCM的综合控制系统，对发动机、变速箱、混动系统的综合管理和优化；具备FOTA技术，可以随时通过软件进行升级；

图11 X-system 智能控制系统

这个平台技术的控制范围涉及 MHEV，HEV，PHEV和REEV等车型；

5. 车辆工作模式 Mode

图8 DHT Pro 工作原理图

前文已经提到，整套混动系统由P1、P2和发动机组成动力源；动力In来源于DHE专门混动发动机，会有8种工作模式：

1）纯电模式： 纯电（1/2/3档）：电池包供电，P2 电机单独工作，起步以及低速状态下，为纯电 1 档。缓慢地提速至中低速时，DHT Pro 会为 P2 电机换至 2 档调速；加速至中高速状态下，换至 3 档调速；

2）串联模式：串联（1/2/3档）：发动机为带动 P1 电机发电，P1 电机直接为 P2 电机供电驱动车轮，根据中低速、中速以及中高速切换档位，并调节发动机负荷（让发动机处于高效区间）；

3）并联模式：并联（1/2/3档）：P2 电机所能供给动力的合理范围，发动机启动，与 P2 电机共同发力，发动机作为动力补偿，多余的功率带动 P1 发电。根据中低速、中高速以及高速来切换档位，同时 P2 电机实时调整发动机负荷（让发动机处于高效区间）；

4）发动机直驱：直驱（1/2/3档）：发动机通过 DHT Pro，直接将动力传送给前轴，让发动机进行直驱；

5）全功率行驶：全功率行驶（1/2/3档）：P2 电机+发动机共同发力，P1 电机进行动力辅助，根据起步、中低速、高速状态下的全电门加速切换档位；

6）怠速充电 & 能量回收：能量回收（1/2/3档）：松开加速踏板，系统进入动能回收，DHT Pro 根据当前车速选择适合的挡位，让 P2 电机进行能量回收。

大家可以琢磨出来，基本上的技术我也做了总结，就是在发动机、变速箱和电机、电池等几个维度想办法，其他主机厂的技术我就不继续介绍了，感兴趣的朋友可以自行找一个主机厂进行分析，大同小异；

6. 补充知识：发动机的几种类型：

这里的几种类型不是靠排量来区分的，是靠发动机的循环来区分，也就是我们这次讲混动发动机中提到的：OTTO Cycle 奥托循环、阿特金森循环 Atkinsen Cycle和 Miller Cycle 米勒循环；

图 12 典型发动机的奥托循环

一般四冲程发动机是由四个冲程构成的一个循环：吸气intake，压缩compression，膨胀Expansion和排气 Exhaust；按照发动机的体积，吸气过程的体积为Vintake，压缩过程的体积为Vcom，压缩比就等于Ratiocom = Vintake / Vcom， 即压缩完的体积和吸满气的体积比值；而相同，膨胀比就是 Ratioex = Vcom / Vex ，即压缩体积与膨胀到最大体积的比值；奥托循环的特点就是压缩比与膨胀比相等；

那为什么还有其他两种类型？为什么这么干呢？

核心原因，为了提高发动机的热效率；我们知道，发动机的大部分能量损失在热上，最高热效率才不到45%；发动机的膨胀过程是做功工程，如果提升做功的占比，就可以提升热效率；

图 13 Otte VS Atkinson VS Miller cycle

如图可以看出，和传统的奥托循环比较，阿特金森是在进气过程中，采用晚进气阀关闭技术late intake valve closing (LIVC)，进气阀晚关闭，可以释放一部分气体，即缩小了进气的体积，但是膨胀过程会和吸气过程体积一样，就实现了压缩比小于膨胀比，做功的比例增加，热效率提升；Miller循环思路是一样的，不同在于，采用早进气阀关闭技术early intake valve closing (EIVC) ，使得吸入空气体积小，从而实现了压缩比小于膨胀比，也能达到提升热效率的目的；本质就是：改变传统发动机循环的压缩比和膨胀比相同的问题，使得做功部分大于其他部分，实现整体上的热效率提升；