作者｜王新宇
編輯｜陳宇洋
圖片｜付洪遠
在混動圈壹直有這樣的說法，“世界上只有兩種混動，壹種是豐田的混動，壹種是其他混動”。的確在客觀意義上，豐田是最早布局混動系統的車企。1997年亮相的初代普銳斯不單單是世界上最早實現量產的混動車型，它也幫助豐田率先拿下了THS混動系統專利。
截至2017年，豐田旗下混動車型累計銷售超過了1000萬輛，由此其實可以清晰看出終端消費者對其的認可。而本田的i-MMD系統從某種意義上是被“豐田兄弟”逼出來的。
（?豐田THS混動技術結構圖丨截取自官方視頻素材?）
隨著豐田THS的問世，混動市場便開始快速發展起來。但是，豐田在最初便為自己的混動系統申請了全面的專利，所以其他車企想要進軍混動領域就會處處碰壁，P0-P4混動架構從某種意義上也是受到豐田的專利影響而誕生出來的。
這其中，偏偏有壹家企業不想受制於豐田，這便是被稱作“技術宅”的本田。早在上個世紀90年代，本田就開始研發自家的混動系統。最早期，本田曾推出被稱為IMA混動系統，整個設計與上壹期講到的P1架構類似，並搭載在當時的INSIGHT以及思域，雅閣hybrid車型上。
（?本田i-MMD混動技術結構圖丨官方?）
但受制於IMA本身技術的限制，其燃油經濟性上明顯落後於同期的THS系統，因此前者最終還是不了了之。直到在2012年，技術宅本田終於在“小黑屋”裏研發出i-MMD混動系統。至此，本田的銳·混動才正式開始在混動市場中展露頭腳。
所以，THS和i-MMD之間的區別到底有哪些？
「豐田THS混動系統：效率最先」
豐田THS系統最大的特點在於，它取消了傳統意義上的變速箱，而是以壹套行星齒輪組連接不同動力源，通過齒輪之間的配合實現純電和混動兩種驅動行駛。THS系統另壹個特點則是擁有兩臺分工明確的電動機，壹臺專門負責發電和啟動發動機；另壹臺則專門負責動力輸出以及動能回收。
（?豐田THS混動架構示意圖?）
三種動力源通過行星齒輪組並聯，並根據實時工況以及車輛負載率合理分配三者之間的搭配形式。
首先，讓我們先了解三種動力源是如何與行星齒輪組連接起來的。從圖中可以看出，負責發電和啟動的電機1號與內圈太陽輪相連，發動機輸出曲軸與中間的行星架相連。負責動力輸出的電機2號則直接連接到外齒圈，同時外齒圈直接連接車輪。
（?起步及低速階段動力分配示意圖?）
在正常起步及低速行駛階段，行星架會鎖止且發動機並不會啟動。THS系統會優先由電池為電機2號提供動力，經由外齒圈直接將動力輸出至車輪。受制於行星齒輪結構，連接內太陽輪的電機1號會處於反轉的情況。為了保證電驅動的效率，此時的電機1號會以保持在空轉，並不會發電工作。
（?急加速階段動力分配示意圖?）
在急加速階段，發動機會啟動工作，動力經由曲軸直接輸出並帶動行星架旋轉，同時與電機2號***同驅動外齒圈旋轉，最終動力將直接輸出到車輪。在加速需求更高時，負責發電的電機1號也會通電反轉，三個動力源***同發力保證車輛的加速能力。
（?中高速巡航階段動力分配示意圖?）
在中高速巡航階段，THS系統為會發動機為主要動力源，此時動力由發動機輸出，帶動行星架旋轉，由行星架將動力直接鏈接到外齒圈並直接傳遞至車輪。在有更多動力需求時，電機2號也會提供動力輔助。同時，THS系統會根據實時工況，主動控制內圈太陽輪上的電機1號進行發電工作，回收發動機的冗余工作力。
（?剎車及滑行階段動力分配示意圖?）
而在剎車及滑行階段，THS系統中的兩臺電機都變成發電機，實現動能回收的功能。
綜合來看，豐田的THS是以發動機為主要動力源的混動系統。通過行星齒輪組將三種動力合理搭配，進而實現綜合效率最大化。行星齒輪組可以實現綜合效率最大化，但也因為它的存在，THS系統在純電高速模式下則必然存在動力損耗的情況。
受制於行星齒輪架構，在純電中高速巡航時，為了保證發動機介入時的平順性，電動機除了需要輸出動力外，還需要帶動行星架上與發動機連接的輸出軸。此時發動機並不會點火噴油，但活塞依舊在電機的反拖下往復運動，始終保持著合適介入的轉速。此時則完全屬於無用功。
總的來說，豐田THS混動系統從設計之出便以HEV車型為主要需求，整體設計的主題就是讓燃油發動機始終保持在最高效區間。所以，整套混動系統依舊是以發動機為主要動力源。也正是由此，THS在純電效率上就會表現的相對較差，其電耗水平會比國產離散式混動車型高出15%。
值得壹提的是，因為THS是以發動機為主要動力源，所以對於電池容量的需求並不高。同時，作為HEV車型，動力電池組始終處於淺充淺放的狀態，所以HEV車型上動力電池的衰減基本上可以忽略不計。另外，豐田此前也曾在THS的基礎上推出PHEV版車型，但受制於上述問題，雷淩的PHEV版在搭載了10.5kWh的電池依舊只實現55km的純電續航能力。
「本田混動：會“變身”的i-MMD」
作為技術宅，本田的確將自己的i-MMD系統做到混動的極致。通過壹臺發動機、壹臺電動機、壹個離合器和兩個固定齒比減速器構建了壹套全然不同的混動邏輯。這“四大件”的集成讓i-MMD系統的車輛同時擁有了燃油車、電動車和增程式混動車三種身份，並分別對應高速巡航模式，純電模式以及混動模式。
（?本田i-MMD混動架構示意圖?）
不同於THS的是，本田i-MMD的驅動電機擁有更大的功率，且作為車輛的主要動力源之壹。除了高速續航模式下由發動機直驅車輪之外，基本都以電動機為主要動力源。而當電池電量下降到設定閾值後，發動機也會啟動，此時的發動機只會帶動發電機發電並供給電機使用，並不會為車輪提供動力。簡單來說，此時的i-MMD系統更像是壹臺增程式混動動力車型。
（?純電模式動力分配示意圖?）
純電模式下的i-MMD系統不難理解，直接由電池供電給電機，此時的電機為唯壹動力源。發動機與車輪之間的離合器斷開，既不會啟動發電更不會參與驅動。該狀態的i-MMD等同於壹臺純電動車。
（?混動模式動力分配示意圖?）
當車輛需要急加速時，發動機便會啟動發電並與電池壹起為電機提供充足的電能，以確保電機可以達到峰值功率輸出。而當車輛平穩行駛且電量較低時，發動機則也會啟動，帶動發電機發電。此時，發電機會將電能直接輸送至電機以提供驅動力，只有多余的電能會以淺充淺放的形式儲存到電池中。
這其中常有人誤解i-MMD系統是發電儲存到電池中，再由電池放電提供給電機。這顯然是錯誤的，無論是考慮中途電能轉換的損耗亦或是電池的耐用性，由發電機直供電機才是最佳的選擇。當然，這樣無疑對電控系統提出了更高的要求。
（?發動機直連模式動力分配示意圖?）
到了高速巡航階段，i-MMD系統中的離合器便會結合，此時發動機動力會通過壹套高速齒比的減速器直驅車輪。其意義也十分簡單，老司機們肯定都知道燃油車型在高速巡航時是燃油經濟性最佳的階段。
總的來說，i-MMD是壹臺更接近於純電車的混動車型。尤其在日常用車環境中，i-MMD系統更多是以純電或者增程的形式存在，所以系統效率會更高於常規混動車型。同時，無論高速發動機直驅還是低速增程式混動邏輯，燃油發動機理論上都會運行在高效區間。
但與此同時，為了達到燃油效率最大化，i-MMD系統還需要匹配燃油效率更高的阿特金森發動機來進行發電工作，這就成為了限制其他公司研發的第壹道坎。另外，行車電腦需要同時匹配兩套動力系統，這對整車PCU的開發能力也提出了更高的要求。所以，本田“技術宅”的稱號並非白來。
另外，i-MMD本身更接近純電車型，所以在電池在虧電情況下會對最大功率的輸出造成影響。
「那麽問題來了，到底哪個系統更好？」
兩者之間其實並不存在明顯的優劣，各自有各自的堅守。但面臨如今中國市場對於新能源汽車的優惠政策，豐田的THS就顯得心有余而力不足。該系統在設計之初，便是以燃油車為主要動力源的理念開發，所以能看出THS的HEV車型都擁有著相當不錯的燃油經濟性。但也正是因此，THS車型如若通過增加電池容量升級為PHEV車型，那其純電效率會明顯低於其他混動系統，這點在雷淩/卡羅拉PHEV上已經有了實例。
相比之外，本田i-MMD則更容易升級為PHEV車型，i-MMD本身的三種模式本身就代表著三套相互獨立的系統。尤其純電模式下，本田i-MMD的硬件結構及驅動形式均與純電車型別無二致，所以只需增加動力電池組的容量，加入充電功能便可以直接升級為PHEV車型。
如果非要在兩套系統中評出優劣，我只能說隨著新能源時代的不斷發展，本田i-MMD系統擁有更大的發展潛力。壹方面，i-MMD系統擁有更寬容的改制空間；另壹方面，因為i-MMD系統的電驅結構更靠近純電車型，這也意味著本田在純電技術擁有更豐富的累積。
所以，本田i-MMD系統更能很好的適應當下新能源時代的發展。而反觀豐田，它的確已經在混動領域霸占了20多年。但面對以純電為主的新能源時代，豐田或許只能放下過往“混動圈”的大名，在純電動化領域重新開創壹片屬於自己的天地。
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