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干货 | 一篇看懂「吉利雷神智擎Hi·X」的「DHT Pro」
来自:电动邦
作者:王元祺
2022-07-14 09:40:23
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没废话,图多,求三连!

■ 雷神DHT Pro的结构——高度集成

「雷神DHT Pro」(后简称「DHT Pro」)属于混联式中的串并联式混动架构,整个「DHT Pro」集成了6个模块,包括一套双电机的电驱系统、一套双排的行星齿轮变速机构、集成式PCM模块(包含双逆变器和电控芯片TCU)、电子高压双联泵ETP、双离合器系统以及液压控制模块。

「DHT Pro」的轴向结构大致可以被分为3块:

·「P1电机」内置「双离合器」,采用「转子」及「离合器」集成式排布;

·「制动器模块」平行于「主减速机构」;

·「P2电机」的「转子」内嵌「双行星齿轮组」。

可以看出「DHT Pro」结构相当的紧凑,故此,根据官方资料「DHT Pro」的轴向长度为354mm,重量约120kg,扭质比达到41Nm/kg。

■ 雷神DHT Pro的组件连接——相对复杂

「DHT Pro」采用「P12」的混动构型,「发动机」与「P1电机」通过花键刚性连接,作为前端动力源。「P2电机」作为另一个驱动源。两驱动源相互配合,通过「双行星排」及「双离合」、「双制动器系统」,实现模式切换及挡位切换。

我们进一步细化,仔细分析「DHT Pro」的内部连接:

·「输入1轴」的前端通过花键与「C0离合器」刚性连接,后端通过热装与「P2电机」过盈压装,同时「输出1轴」上的齿轮作为「后排行星齿轮组」的「太阳齿轮」;

·「输入2轴」(空套的轴)的前端通过花键分别与「C3离合器」和「B2制动器」刚性连接,同时其上的齿轮作为「前行星齿轮组」的「太阳齿轮」。

■ 雷神DHT Pro的动能走向——太阳齿轮输入,齿圈输出

在了解了「DHT Pro」组件的连接逻辑后,为方便我们彻底理解其详细的工作原理,我们先来捋一捋动能在其内部的基本走向。

举个例子,比如我们转动「输入1轴」,就会带动「后排太阳齿轮转」,再带动「后排行星齿轮」转动,此后带动后「行星排行星架」,而「后排行星架」与「前排(外)齿圈」相连,最后从「前排(外)齿圈」走向输出端。所以,我们找到了动力输入和输出的两个端点,即

·输入端:「后排行星齿轮组」的「太阳齿轮」;

·输出端:「前排行星齿轮组」的「(外)齿圈」。

■ 雷神DHT Pro的变速原理——3挡变速

以「DHT Pro」的纯电模式下的的1~3挡为例:

1挡:动力从「后排太阳齿轮」进入,因「前排行星架」与「后排齿圈」相连,「前排行星架」通过「B1制动器」锁死,「后排行星架」与「前排齿圈」相连,那么动力从「后排行星架」到「前排(外)齿圈」输出,再通过「中间齿轮」、「输出轴」、「差速器」将动力传递至车轮,实现1挡总速比9.221

2挡:动力从「后排太阳齿轮」进入,「前排太阳轮」通过「B2制动器」锁死,动力从「后排齿圈」到「前排行星架」,到「前排(外)齿圈」,再经过「中间齿轮」、「输出轴」、「差速器」将动力传递至「车轮」,实现2挡总速比4.933

3挡:动力从「后排太阳齿轮」进入,因「输入1轴」前端与「C0离合器」的花键连接,「C0离合器」的内毂作为「C3离合器」的外毂,当「C3离合器」闭合时,两个「行星排」的「太阳齿轮」转速相同,实现速比1的传动,再经过「中间齿轮」、「输出轴」、「差速器」将动力传递至「车轮」,最终实现3挡总速比2.92


再举最大扭矩的例子,也就是在全功率模式的1挡时,「发动机」和「P2电机」的扭矩汇总在「前排(外)齿圈」输出时,将原来的535Nm最大扭矩放大超过9倍,在「差速器」端达到最高4920Nm。

■ 雷神DHT Pro的工作模式——模式多样

「DHT Pro」提供了8主要的工作模式,也是我们比较熟悉的纯电模式、串联模式、并联模式、发动机直驱、全功率行驶、怠速充电和能量回收模式。而由于有3挡变速机构的存在,将这8种模式细化为20种智能工作模式。

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我们以日常生活场景为例,比如从公司回家的场景:

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当发动汽车时,「P2电机」从动力电池中获取电能,直接驱动汽车开始行驶,「电机」在低速下能提供较大的扭矩,而且噪音小,没有发动机那样的抖动。当我驶出公司所在的园区后,我会缓慢的提速,「P2电机」会持续驱动汽车,「DHT Pro」会为「P2电机」进行换挡调速。

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当我遇到前车速度较慢,想要超车是,我会深点加速踏板,系统判定我对轮端的转扭需求超出了「P2电机」所能供给动力的合理范围,「发动机」启动,「C0离合器」闭合进入并联模式。「发动机」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」。

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此时,我要过一座桥,而前面有一辆动力比较羸弱的汽车,我要在上桥的阶段超车,所以会深踩加速踏板,「P2电机」的能源全部来自电池,所有动力源(包括「发动机」)只为动力输出贡献,也就是进入了全功率行驶模式。

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超过了这辆车,我们迎来了一个下坡,此时我松开加速踏板,系统进入动能回收,「DHT Pro」会根据当前车速选择适合的挡位,让距离「车轮」较近「P2电机」进行能量回收。

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接着我们会走一段高速公路,在这种保持中高速巡航的路况下,「DHT Pro」会让「发动机」作为主要的驱动源,进入发动机直驱模式,「P2电机」随时待命,准备介入驱动。

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若此时,系统检测到「电池」的SOC较低,保证「发动机」在最省油的工况下工作,带动「P1电机」发电,而「P1电机」可以直接为「P2电机」供电,然后「P2电机」直接驱动「车轮」,这也就是我们常说的串联模式。

进入了所居住的小区后,再次切会纯电模式,「P2电机」仍是唯一的驱动源。而当我到达家里楼下需要倒车时,「P2电机」反转进行倒车。

若家里没有充电桩,又想给亏电的「电池」充电,那么我们驻车后,让车辆继续怠速,就可以进行「发动机」的怠速充电了。

最后,汇总了一张工况、工作模式和组件的对应表,帮助大家更精确地理解「DHT Pro」。

■ 总结

1.     「DHT Pro」属于混联式中的串并联式混动架构,有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」构成电驱系统,并通过2组「行星齿轮组」实现了3挡变速;

2.     「DHT Pro」最大的结构特点是高度集成,「P1电机」集成「离合器组件」,「P2电机」内套「行星齿轮机构」;

3.     「DHT Pro」变速原理与「自动变速器」(AT)类似,「后排太阳齿轮」是输入端,「前排齿圈」是输出端,通过「C3离合器」和两组「制动器」进行「行星齿轮机构」的组件制动,实现变速。

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