阿虎汽车|科力远CHS混动系统——动力开发篇
大家都知道丰田的THS混动系统很厉害 ， 而且公认最好的混动 ， 技术成熟 ， 全球销量超过千万辆 ， 丰田的“双擎”也是研发最早 ， 量产最多 ， 技术积累最多 ， 经验积累也最丰富的 ， 在HEV领域丰田就是霸主地位 ， 可以和爱信的AT变速箱影响力相媲美 。
即使本田的IMMD虽然另辟蹊径而且还有不错的效果 ， 但是它更类似于增程式混动 ， 只是在类似日产E-POWER的混动系统中增加了一个离合器 ， 在高速的时候能耗要好些 。 但也仅仅这几年才崭露头角 ， 而日本的混动三驾马车会发展到什么样 ， 还要看市场的检验 。 下面来说的主要是国内开发的类似于丰田THS系统的混动变速箱 ， 就是科力远CHS混动系统 。
仔细研究科力远公布的这套用于混动系统的动力分流装置 ， 就会发现核心是一个拉威娜式的双排行星齿轮组 ， 这样的结构在自动变速箱中运用十分广泛 ， 丰田经典的4AT上就在使用 ， 关键科力远通过运用双排行星齿轮组 ， 巧妙地规避了丰田的专利限制 ， 取长补短 ， 实现非常接近丰田THS系统的性能 。
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丰田THS-II系统示意图
大家应该比较熟悉 ， 利用行星齿轮组的差速特性 ， 把发动机、主电机和发电机三个转速进行耦合 ， 由齿圈进行输出 。 上图是二代普锐斯的系统 ， 三代系统为了进一步改善电机的输出特性 ， 给主电机和齿圈之间加了一个行星齿轮组 ， 如下图：
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丰田三代混动系统示意图
就是左边的那个齿轮组 ， 由于这个行星齿轮组的行星架是固定在壳体上的 ， 这只能算是一套减速齿轮 ， 所以并不是说THS变成了双排行星轮结构 ， 而是将齿圈与主减之间的带传动改成了齿轮传动 。
由于有丰田THS专利限制 ， 单排行星轮的方案行不通 ， 大家只能想双排行星轮的办法 。 而查看长安、长城等企业的专利 ， 就会发现大多还是在传统自动变速箱上进行变更 ， 系统比较复杂 。
科力远的这套CHS系统相比之前的系统做了大幅简化 ， 核心变成了一个拉威娜双排行星齿轮系 。 下图可能比较直观 ， 1、2是太阳轮 ， 4、5是分别与2、1啮合的行星轮 ， 4和5共用一套行星架 ， 而4是一个长齿轮 ， 又与5啮合 ， 5再与外面的齿圈啮合 ， 所以4是不直接与齿圈啮合的 。
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科力远CHS系统示意图
于是系统就变成了下图这样 ， 发动机输出到行星架 ， 蓝色的是主电机 ， 与大太阳轮相连 。 红色的辅助电机（主要起发电和调速作用）与小太阳轮相连 。 主电机与长行星齿轮啮合 ， 辅助电机与短行星齿轮啮合 。
这个系统与丰田THS最大的区别就是主电机通过长行星齿轮-行星架直接与发动机转速耦合了 ， 长行星齿轮就充当了上面说到3代普锐斯中加入的减速行星齿轮组 ， 同时由于与发动机转速耦合获得额外的速比 ， 希望获得比较宽范围传动比而降低主电机制造要求的目的就达到了 。
这样一来 ， 对于蓝色的长行星齿轮不看 ， 剩下的另外一排行星齿轮组就基本上可以当成THS的那个单排行星齿轮系统来看了 ， 只不过主电机的转速是经过了耦合再传递到齿圈上去的 。
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CHS系统示意图
除此之外 ， 这套系统还是保留了两个锁止离合器 ， 一个用来锁止发动机 ， 避免在发动机曲轴的倒转 ， 降低纯电驱动时的控制复杂度 。 另一个用来锁止辅助电机 ， 避免辅助电机工作在零转速附近的低效率状态 。 相比于丰田THS系统 ， 科力远的复杂程度相对还是挺高的 。
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