[XCAR 科技原创]
作为如今解决车辆环保问题最为实际的解决方案，混合动力技术绝对是各大厂商追逐的热门科技之一。作为此项技术的“霸主”，丰田经过40多年的研发，旗下的THS混联混合动力技术已经被公认为最成熟且最有效的方案，并且在日本及美国市场上取得了重大的成功。而作为以技术起家的本田，在混合动力领域似乎一直不如丰田那样风光，但是这并不意味着在技术上本田走在了后面。
下面我们就来通过本田在混动技术上的发展以及最新的混合动力系统，来看看本田在混合动力技术上的神逻辑。
本田混合动力技术简史：IMA的故事
1997年，普锐斯作为混合动力汽车的鼻祖正式在日本市场发售，同年，本田在东京车展上也展出了一款混合动力车型——第一代Insight。
第一代Insight：造型另类，追求极致。
这款混合动力汽车长得似乎比第一代普锐斯还要另类和极端，水滴状的车身、隐藏的后轮以及向后方急剧收窄的车尾，无不符合车身空气动力学优化设计的准则。最终它的风阻系数仅为0.25，迄今仍然鲜有人能及。
完全遵循空气动力学的造型令Insight风阻系数仅为0.25。
不仅如此，第一代Insight同本田当年的传奇跑车NSX同在枥木的工厂生产，并且同样使用了全铝车身结构降低车身重量，这样令其车身重量仅为838kg（手动变速箱版）。
第一代Insight的仪表充满了未来感。
Insight最大的亮点在于采用了本田称之为集成电机辅助系统（IMA）的混合动力装置。这套系统正如它的名称一样，在那台排量为1.0L的三缸发动机的曲轴上集成了一台功率为10kW的电机。这台电机的主要任务是协助发动机驱动车辆以及启动发动机，但并不能独立驱动车辆前进。此外，它同样扮演了一个发电机的角色：在车辆减速及制动时，它可以将多余的能量转化为电能储存在座椅后方那个镍氢电池内。这套系统创立的并联式混合动力的原型，并为日后众多厂商所效仿。
IMA开创了并联式混动系统的先河。
所有的努力，令第一代Insight达到了非同一般的燃油经济性：美国EPA认证的综合燃油效率达到了53mpg（折合油耗为4.4L/100km），而其高速公路燃油效率更是达到了不可思议的61mpg（折合油耗为3.9L/100km），要知道，当年第一代普锐斯的EPA燃油效率为42mpg（5.6L/100km）。这个成绩令其至今仍然位列EPA燃油效率最高车型榜首。
第一代IMA系统的电机集成在了发动机曲轴上。
对了，第一代Insight还是首款在美国上市的混合动力汽车（1999年12月），普锐斯比它晚了7个月。
当然，能够达到这样的成绩也是需要付出代价的——为了追求低油耗，本田的工程师们有些“用力过猛”：过于激进的车身令其仅能容纳两位乘客，小号的发动机也注定不会带来什么驾驶乐趣。
第一代Insight只能给两名乘客提供舒适的空间。
自此之后，本田基于IMA混动系统推出了一系列混合动力车型，包括思域、雅阁（第一代混动），以及混动跑车CR-Z等，并且Insight在2009年也推出了第二代车型。较第一代，这一代车型显然没有那么激进，车身样式变为了更加实用的五门掀背式，并且在动力系统上也进行了升级，带来的后果就是新款的燃油经济性不如上一代出色，并且也不如同时代的对手普锐斯。本田的混动车型由于出色的性价比和不错的性能，在市场上也获得了认可。
日益壮大的本田混动家族。
对比本田的IMA混动系统同丰田的THS混动系统，我们可以看出两家厂商最初采用了不尽相同的设计理念：本田的设计令整套系统尽量精简，在尽可能小的体积内发挥电动系统最大的功效，并且配合轻量化及低风阻设计，来提高车辆的燃效，因此本田的IMA系统通常也被成为中度混合动力系统；而丰田则侧重于利用发动机效率最高的区间，提高电力驱动的比例，为此不惜采用复杂的两套行星齿轮，来将发动机的动力分流，从而创造了一套复杂的混合驱动方法，因此，丰田的THS系统被称之为重度混合动力系统。
第一代普锐斯：虽然长得同样怪异，但是有着更好的实用性。
这两种技术可谓各有优劣：本田的IMA系统优势在于结构简单、体积小、成本低，但是电力系统能力有限，不能最大程度发挥发动机的最高效率；而THS则相反，得益于强大而复杂的混动系统，发动机可以脱离同车轮的联系，从而能够尽可能地运转在效率最高的区间范围内，但同时带来成本的提升也是不能忽视的问题。但从技术先进性上，我不得不说——还是THS更胜一筹。
普锐斯的THS混动系统：效率更高。
全面逆袭之路
对于本田这样一个不甘落后的公司来说，显然并不会甘心在混合动力技术上走在别人后面。在2011年末，本田公布了自己的“地球梦”科技，这其中包括了发动机、变速箱，以及三种混动科技。这三套混合动力驱动技术尽管原理类似，但是却使用了完全不同的技术路线，令人不得不感慨本田对于技术的执着。
下面我们简要介绍一下这三种混合动力技术：
在低端车上，使用一台电机的i-DCD（Intelligent Dual Clutch Drive，智能双离合驱动）系统。这套系统定位于“入门级”的混合动力系统，由于整套系统结构简单，体积紧凑，被应用于飞度、缤智以及即将在东风本田国产的Grace的混合动力车型。
即将国产的Grace。（是否国产混动版尚不得而知）
飞度混动版。
简单来说，这套混动系统主要由一台小排量阿特金森发动机、一台电动机以及一台双离合变速箱组成，仍然属于一套比较典型的并联式混合动力系统。但这套系统同本田之前的IMA系统却有着较大的不同： 电机没有集成在发动机曲轴上，而是被置于了双离合变速箱的另一端，通过双离合变速器来控制发动机和电动机之间的关系。这样一来，这套系统在行驶时可以直接切断发动机同车轮之间的机械联系，进一步提高了效率。
i-DCD系统：通过双离合变速箱来控制工作模式。
在车辆的后部，本田也采用了锂离子电池，具备了更高的能量密度和更小的体积。搭载这套混合动力系统的飞度混合动力版，按照日本JC08标准测出的油耗仅为33.6km/L（仅相当于2.98L /100km），有些令人难以置信。
而对于雅阁这样的中端车型，本田采用了使用两台电机的iMMD（Intelligent Multi Mode Drive，智能化多模式驱动）混合动力系统。
混动版雅阁：采用了两台电机的i-MMD混动系统。
这套系统在推出之后引起了一阵业界小小的轰动：凭借着独特的布置方式以及驱动逻辑，本田似乎真正掌握了混合动力技术的精髓。一款中型轿车的油耗居然媲美混合动力界最具盛名的普锐斯，它是如何办到的？之前我们的同事已经将这套iMMD系统的基本原理做了较为详细的分析，欢迎点击以下链接：
此外，本田还开发出了针对高端车型的，使用三台电机的Sports Hybrid SH-AWD（Sports Hybrid-Super Handling-All Wheel Drive，多动力操控四驱系统）。相比之前的两套系统，这套系统似乎更加专注于如何将车辆的操控和极限提高到一个新的境界。因此，这套系统主要应用于本田的高端品牌讴歌上，诸如RLX以及即将上市的新一代传奇超跑NSX。
讴歌NSX：新一代传奇。
这套系统使用了三台电机，其中一台电机通过变速箱同发动机相连来驱动车辆的前轴（RLX）或后轴（NSX），另外两台电机则分别单独驱动另一轴上的车轮，来实现精准的四轮驱动。简而言之，同发动机相连的车轴是i-DCD系统，而同两台电机相连的车轴则是一套纯电动系统。
双电机可以单独控制某一个车轮的扭矩。
这样一来，这套系统可以实现针对某个车轮的动力控制，大大提高了车辆在弯道的灵活性和操控性。尽管讴歌全新NSX尚未给到媒体评测，但是我们完全可以期待它能够超越前任创下的传奇。
相比老对手，本田的三套混合动力系统针对不同车型的特点给出了不同的解决方案，在实际应用中无疑更加具有灵活性和实用性。
i-MMD比THS更加先进？
下面我们来重点说说本田称之为“全球最高效率的混动系统”——i-MMD系统。从本田自己的宣传语中，我们也可以看得出浓浓的火药味儿。那么相比丰田引以为傲的THS混合动力系统，它有什么异同之处？i-MMD真的是更好的混合动力系统吗？
首先，从理念上来说，两者的出发点是一致的，那就是在不改变人们操作习惯的基础上，最大程度地提高整套驱动系统的效率。由于混合动力汽车所有的能量仍然是由燃油所提供，那么首先要从内燃机特性开始着手。
好吧，为了更好地解释混合动力，我们还是要不可避免地介绍一下内燃机的基本特性。由于依靠燃料在气缸内“爆炸”产生的能量来驱动曲轴，因此内燃发动机本身就具备了许多桀骜不羁的特性，并且这些脾气或者秉性几乎无法通过人为手段进行控制。这样一来，若要提高整车的效率，就必须研究发动机的秉性，让车辆主动来适应发动机的节奏。
即便最先进的发动机，效率也很难超过40%。
为了研究发动机的特性，工程师们对发动机进行了全面的试验，依据各种数据来描绘出发动机的“万有特性曲线”，依据这条曲线，我们可以基本描绘出发动机在不同状态下的性格。为了不让大家过于迷惑，我们还是捞点“干货”吧：对于研究如何节油，只需重点参考类似于等高线的曲线，不同的等高线代表着发动机不同的燃油消耗率。简单说，越靠近等高线的中心（红色部分），发动机的效率越高。并且不同工况下发动机的效率相差可能达到40%。
典型的发动机万有特性曲线。
因此，如果能够让发动机尽可能地工作在效率最高的部分，就能够最大程度地利用燃油提供的能量，这也是混合动力设计的理论基础。
如何让发动机工作在效率最高的区间？如果让发动机通过变速箱直接驱动车轮，那么由于车辆面对的行驶状况千变万化，诸如爬坡或者急加速的情况，需要具备很高功率的发动机；而在正常行驶时，发动机就会运转在一个效率并不算高的区间内。而电力系统的加入，相当于增加了一个“蓄水池”的功能，让发动机在大部分时间能够运转在最高效率的区间，把多余的能量储存在电池中，而在需要用到额外的功率时，电动系统及时介入进行补充，这样一来就缓解了发动机的负担，并且还可以使用一台功率较小的发动机进一步减小消耗。
电池可以作为多余能量的蓄水池。
如今主流的混合动力技术有三种，包括以雪佛兰沃兰达为代表的串联式、以本田IMA为代表的并联式，而丰田引以为傲的THS系统则属于将两者的特点和优势合而为一，称之为混联式混动系统。这套系统通过动力分离装置、发电机、电动机以及控制装置组成了史上最为复杂的一套混合动力系统，当然这套系统的效果也是有目共睹：在i-MMD出现之前，THS几乎霸占着各个级别油耗最低车型的宝座。
丰田的混动系统结构复杂，但也十分有效。
至于本田的i-MMD系统，我们可以说它的原理同THS有着相似的地方，但是它比THS更加极端：它似乎不能够称之为混合动力系统——因为它介于纯电动、增程式电动车和传统燃油汽车三种工作模式之间，不存在发动机和电动机同时驱动车辆的情况。
i-MMD混动技术结构更加简单。
【i-MMD系统的基本原理】
事实上这样的工作模式正是混合动力系统最为理想的状况：在大部分时间内，发动机脱离了同车轮的关系，可以完全工作在效率最高的区间内，将能量储存在电池内或者直接将发电机和电动机耦合，驱动电动机；而在高速巡航的时候，又可以完全脱离同电动系统的关系，专心驱动车轮来提高传动效率。
【i-MMD系统工作的典型工况】
这样看来，i-MMD系统从整体结构上来说比THS更加简单，但效率却更高。既然如此，丰田为什么还要投入大量人力物力研发更加那套史上最复杂的混动系统？原因就在于i-MMD结构虽然简单，但需要更加高深的控制技巧。例如在急加速时，发动机在发电的同时，同时需要电池来提供电力，如何平衡两者的功率，从而达到平顺的加速就是一门高深的学问；此外，这套系统在实现由“电动车”向“普通汽车”的角色转换时，如何做到平稳过渡，令驾驶者无法察觉，同样需要强大的控制系统。正所谓“无招胜有招”，看起来本田在混合动力技术上已经“修炼”到了一个更高的境界。
发动机同车轮间通过离合器和单级齿轮相连，切换过程及其平顺。
本田的神逻辑
从立项之初，本田就将目标定位于世界最高效率的混动系统、为了达到这个目标，本田的工程师们可以说无所不用其极。
在发动机方面，为了搭配这套系统，本田工程师最初打算通过改良现有的发动机来实现，对于混合动力系统，我们知道可以通过改变进排气气门的相位，令发动机变为所谓的“阿特金森循环”来实现更高的效率，这项功能的实现对于一般的VVT系统来说都不算难事，但是对于致力于打造一套全球效率最高混动系统的本田来说，改造现有的发动机，意味着必须在某些方面进行妥协，于是，他们打造出了一台全新的2.0L发动机。
本田为i-MMD系统专门设计的新款发动机，效率提升10%。
这台发动机在整体参数上同本田之前的产品都有所不同，通过采用更高的加工精度、电子水泵、电动可变气门正时等技术，将效率进一步提高了10%。虽然这台发动机的最大功率仅为143Ps，最大扭矩165Nm，但是别忘了，这台发动机在多数情况下仅充当一台发电机的角色，仅在高速巡航的情况下才直接驱动车轮，此时这些功率也绰绰有余。
在大多数情况下，这台高功率电机充当着驱动汽车前进的主要角色。
在试驾的过程中，我曾经同本田的工程师们进行过交流。我曾经好奇地询问他们，既然这套混动系统在绝大多数时间内都是用电动机来驱动车辆前进，那为什么还要设置一个发动机同车轮连接的机械装置？如果将这套装置省去的话，那么混合动力雅阁就变为一辆串联式的增程电动车，不仅能够降低研发成本，同时还可以进一步简化这套系统的结构，也不必费心研究如何进行“平滑转换”的问题。
将雅阁变为一款增程式电动车是否可行？
但是本田的工程师却不这么想。因为，他们的目标是打造“全球效率最高”，因此就必须让车辆时刻运行在效率最高的状态下。在高速巡航时，发动机直接驱动车轮，可以避免发动机的能量经过发电机、电动机的两次转换带来的效率损失。在巡航状态下，正好是这台发动机效率最高的区间，这样一来，就可以将整套系统的效率进一步提高。看来本田工程师们的思维的确有着一股“钻牛角尖”的精神。
按照本田的计划，装备i-MMD系统的雅阁和思铂睿于明年国产上市。其实按照目前中国的新能源车型定义，只有插电式混合动力车型才符合新能源的标准。我们知道，目前插电式混合动力版雅阁已经在日本、美国和加拿大上市，那么如果直接将插电式混合动力车型投入中国市场，岂不是能够炮制“秦”在上海的成功？
插电式混合动力版雅阁在北美和日本已经上市。
关于此问题，本田给出的答案是：插电式混合动力在中国并不适用。因为目前在中国充电设施并不算十分完善，根据他们的调查，很多插电式混合动力汽车的车主很少或者几乎就不给自己的车辆充电，完全依靠汽油提供的能量行驶。这样一来，插电式混合动力车型在油耗上相比传统的混合动力车辆没有任何优势可言。而大容量电池就成为了车辆在行驶过程中的负担。
如果不为其充电，插电式混动车型的超低油耗没有任何意义。
我们不妨根据美国EPA的数据，将普通混动版雅阁同插电式混动版雅阁做一个简单的对比：如果仅依靠燃油行驶，插电式混合动力版雅阁的油耗数据为47mpg（城市）/46mpg(高速)/46mpg(综合)，而普通版混合动力雅阁的数据为50mpg（城市）/45mpg（高速）/47mpg（综合）。可见，如果没有充电设施作保障，那么插电式混合动力汽车油耗比普通版还要高，并且大号电池多出来的成本也需要消费者为其买单。
编辑点评：本田全新的i-MMD混动系统让我们再一次感受到了“本田技研”的强大。并且本田工程师们在研发这套“史上效率最高”的混动系统时那种追求极致的精神也不得不让我们叹服。i-MMD系统的国产，无疑让丰田的混动车型在中国又多了一个强大的对手。接下来惟一的悬念就是国产混动版雅阁/思铂睿的售价了，我们在此也希望能够有越来越多的消费者能够认识并了解混合动力技术，为未来的蓝天贡献一份自己的力量。