丰田THS混动技术起底:祖师爷竟是华人?!
- 驾车资讯
- 2023-07-09
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卡罗拉锐放智能电混双擎的车身长宽高分别为:4460×1825×1620mm,轴距为2640mm,定位介于奕泽IZOA双擎和RAV4荣放双擎之间。后备厢容积为427L。
丰田THS行星排双电机混动系统结构
第一代混动普锐斯(1997年)
长久以来,丰田的THS 行星排双电机油电混动系统,凭借其较低的油耗、稳定可靠的质量在全球汽车市场均享有盛誉。从1997年搭载THS混动系统的第一代普锐斯上市,到2005年第二代普锐斯由一汽丰田国产至今,可以说见证了丰田在HEV油电混动汽车市场从无到有的辉煌。即便从2020年开始,以长城、比亚迪、吉利、奇瑞、东风等自主车企相继实现了DHT双电机(串并联)混动专用变速箱的量产装车后,丰田凭借其在HEV油电混动技术上多年的储备和口碑,其HEV油电混动车型在中国仍有一群忠实拥趸。
以一汽丰田刚刚上市的卡罗拉锐放智能电混双擎为例:该车整备质量为1.4吨(根据配置不同,其整备质量在1405~1485㎏),WLTC工况下的油耗却仅为4.56L-4.59L/100km,可以说是非常优秀的水平。
然而,很少有人知道的是,丰田引以为傲的THS行星排双电机混动系统,其祖师爷之一竟然是华人!
下图是美国TRW(天合)公司在美国专利局1971年3月2号生效(1969年3月17日提交申请)的行星排混动技术专利的PDF文件。这也是丰田THS行星排双电机混动系统最早的技术来源:
从美国天合公司申报的专利注册图中,我们可以看到,这一专利发明人一共有4位,其中还有一位工程师是华人。他们分别是:Baruch Berman(巴鲁克·伯曼)、George Howard Gelb(乔治·霍华德·盖尔布)、Neal Allen Richardson(尼尔·艾伦·理查森)、Tsih C Wang(音译:王志超)。美国天合公司注册这一专利,主要是为了给通用汽车公司提供混动技术配套,通用也因此获得了这一专利授权。当时美国的专利保护期是17年,这一专利1988年3月2号到期。此后丰田在美国注册THS行星排双电机混动系统专利的时间是1996年5月20号,因此并未侵犯天合公司的专利。
美国天合公司注册这一专利此前之所以一直没有投入量产应用,笔者推测一方面是天合公司的主营业务是底盘转向和制动系统,不是传动系统,因此并未在这一专利上投入太多精力和资源;另一方面是当时计算机和晶体管技术还不成熟、体积还很大,汽车的电子化程度还很低,当时没有条件在汽车上搭载ECU和TCU芯片来控制行星排和电机系统的工况切换。Tsih C Wang(音译:王志超)在这一专利中主要负责电机部分的设计。此人后来成为了IEEE(电气与电子工程师协会)会议委员会的项目主席(如下图),可见其在电机电气技术领域的专业造诣。
丰田于1996年在美国注册了这一行星排双电机混动系统专利、并于1997年的第一代普锐斯上量产装车后,此后先后在卡罗拉/雷凌双擎、凯美瑞HEV、RAV4荣放HEV、汉兰达HEV、赛那Sienna等丰田旗下的HEV油电混动车型上量产销售,并收获了良好的口碑。因此在近几年大量没有混动技术储备的合资车企,在面对自主品牌DHT双电机串并联混动车型的凌厉攻势节节败退的背景下,丰田仍能凭借其THS混动系统,顽强坚守相当大的一部分既得市场。
此前在2020年,丰田就已经与广汽达成了混动技术专利上的合作授权。丰田允许广汽传祺旗下HEV油电混动车型搭载丰田的THS混动系统上市销售(代表车型为传祺GS8双擎系列HEV油电混动版,如下图)。
此后在2022年,广汽也实现了其基于双电机串并联结构开发的GMC 2.0混合动力系统。采用内燃机直驱传动齿轮组2挡+电驱动单挡减速器结构。并在广汽传祺影豹和影酷上实现量产装车。而从广汽公布的旗下动力总成平台钜浪动力的混动模块化架构来看,其双电机串并联混联式变速箱,既有单挡结构(此前已在2020年4月上市的传祺GS4 PHEV上实现量产装车),也有多挡结构。