透视最新东风本田CivicHybrid混合动力技术_上_

2023年11月23日发(作者：14年奔腾b50价格)

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新车新技术

NEW CAR TECH

透视最新东风本田Civic Hybrid

混合动力技术

（上）

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文/广东 张桓 朱余清 毛彩云 杨均忠

随着国际原油价格的不断高涨和

全世界对于环境保护的日益重视，混合

动力车凭借低油耗低排放的特点日益成

为人们关注的焦点。Honda长期致力于

各项节能环保技术和新能源的研究与开

发，于1999年首次推出了第一代混合

动力汽车Honda Insight，之后又陆续推

出了第二代的Civic Hybrid、第三代的

Accord Hybrid和第四代的Civic Hybrid。

东风本田公司推出的新一代Honda Civic

Hybrid汽油-电动混合动力汽车终于也在

中国亮相了(如图1)，这也是继丰田公司

普锐斯(PRIUS)后在我国推出混合动力车

型的第二个厂家，对于在我国推进节能

型汽车新技术具有重要的意义。

于本田公司的第四代混合动力车型。

Hybrid系统由动力传动系统和智能动力

控制单元两大部分组成(如图2)。本田

公司采用了并联方式对发动机与电机动

力进行混合(Hybrid)，由于以发动机作

为主动力源，而把电机作为辅助动力

源，因此本田公司把这一独特

的技术称为综合电机辅助系

统，即IMA(Integrated Motor

Assist)。第一代的IMA系统应

用于Honda Insight时，不能

用电力单独驱动汽车，仅用于

向发动机提供辅助动力和启

动发动机之用，而经过改进

的Civic Hybrid IMA系统可单

图2 Honda Civic Hybrid系统基本组成示意图

图4 Honda Civic Hybrid输出特性对比示意图

图1 东风本田Civic Hybrid

混合动力汽车

一、Honda Civic Hybrid基

本构成及主要性能参数

新一代Honda Civic Hybrid是属

独驱动汽车行驶。IMA动力传

动系统主要由发动机、电池

组、电动机和无级变速器CVT

组成(如图3)。Honda Civic

Hybrid的主要性能参数如表1

所示。

与上一代的IMA系统相

比，第四代IMA系统输出特

性得到了较大的提高。图4

所示为新一代Honda Civic

Hybrid的IMA系统混合动力

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特性。

新一代CIVIC Hybrid装备了本田公

司最新Multimatic S无级变速器CVT(如

图5)，与上一代相比主要做了以下改

进：(1)比上一代CVT更宽的变速范围，

由2.36~0.407:1提高到2.52～0.421:1，

改善了动力性经济性；(2)减小了最终

传动，由5.58:1减小为4.94:1，与车辆

实现最佳匹配；(3)增加了CVT钢带夹紧

轮盘间的轴向距离，从143mm增加到

156mm，提高了变速比范围；(4)钢带

夹紧盘采用了双液压缸驱动，液压力增

加了170％，使CVT变速更敏捷；(5)改

进的低摩擦传动系统结构使CVT整体效

率提高了18％。

控制单元(PCU Power Control Unit)、

1组高性能镍氢电池和1个制冷单元组

成。汽油机和电动机布置在车的前部，

智能动力单元布置在车的后部(如图2)。

IMA系统的最大特点是把电机布置

在发动机与变速器之间(如图7)，曲轴

输出端即为电机转子，即发动

机的扭矩与电机扭矩是并联输

出的，这样的设计使结构非常

紧凑，且使用可靠，不但实现

了电机对发动机扭矩的混合，

又可以实现电机驱动发动机启

动，同时电机也能被发动机和

传动系驱动成为发电机。也就

是说，当车辆需要大扭矩时，

发动机与电动机的扭矩“并

联”后输出，使得曲轴(电机)转

子输出到变速器的动力能满足

车辆大驱动力要求，当发动机

启动或由休止(闭缸)状态转为运

转状态时电机驱动发动机顺利

启动，当需要回收汽车的制动

及下坡能量时，电机转为发电

机状态。

表1 Honda Civic Hybrid主要性能参数

车辆型式Honda ZA-ES9电机(马达)型式MF3

驱动方式FF电机类型

动力传动系统Honda第四代 IMA系统最大输出 kW(r/min)15(2000)

变速器

动力传动型式LDA-MF3最大输出 kW(r/min)70+15(5500)

发动机型式LDA最大扭矩 (N·m)167

配气机构水冷, 直列4缸,横置类型镍金属氢化物

排量 (mL)1339数量132动力用

缸径×行程 (mm)73.0×80.0容量3小时放电率(Ah)5.9

发

动

机

压缩比10.8∶1传动比2.52～0.421∶1

燃油供给系统4.510～1.875∶1

最大输出

kW(r/min)

最大扭矩

N·m(r/min)

Honda Multimatic S

(无级自动变速器)

电子控制燃油喷射系统变速器

(Honda PGM-FI)及传动

70(6000)4.94∶1

123(4500)燃油消耗(km/L)31.0

系统

电机

(马达)

额定电压 (v)158

最大扭矩

N·m(r/min)

交流同步电机

(超薄 DC无刷马达)

103(0～1160)

倒挡最终传动比

图6 Honda Civic Hybrid的IMA系统位置图

三、1.3 L i-VTEC VCM发动

机机构与原理

1．发动机机械部分

CIVIC Hybrid装备了1.3L的4缸直

列单顶置凸轮轴发动机，使用带可变

汽缸管理功能(VCM Variable Cylinder

二、第四代IMA系统的基本构

成及工作原理

第四代IMA系统(如图6)主要包

括1.3L的3阶段i-VTEC 4缸汽油机、

高功率的超薄无刷直流电动机、无级

变速器(CVT Continuously Variable

Transmission)和智能动力单元(IPU

Intelligent Power Unit)。IPU由1个动力

图7 IMA系统的布置型式示意图

Management)的

3阶段i-VTEC系

统(intelligent-

Variable Valve

Timing and Lift

Electronic Control

智能气门升程和可

变正时控制)。发

动机采用多种先进

的机械制造工艺来

减轻发动机质量，

减少运动副间的摩

擦，从而减少使用

过程中的燃油消

耗。1.3L的发动机

采用铝合金缸体，

汽缸壁采用薄壁

系统

输出

IMA

电池

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结构，减少质量。汽缸壁与活塞表面均

采用先进的平顶珩磨(Plateau honing)工

艺加工(如图8)，超光滑的表面减少了摩

擦，增加耐用性。铝合金压力铸造的活

塞为增加润滑效果，边缘采用蜂窝状微

坑(micro-dimples)的结构(如图9)。连

杆由高强度的铸钢制造，加上表面特殊

的强化处理，使连杆保持使用性能的同

时减轻了质量。

图13 低转速时i-VTEC机构各部件工作状态示意图

2．CIVIC Hybrid i-VTEC VCM发

动机的基本构成

CIVIC Hybrid使用的3阶段i-VTEC

图12 A油路的油压路线示意图

的核心部件是单顶置凸轮轴的i-VTEC

机构。单顶置凸轮轴的摇臂组构成如图

11(a)所示，主要由内嵌三液压油道的摇

臂轴、进气被动摇臂、高速主动摇臂、

低速主动摇臂、排气主动摇臂、排气被

动摇臂、3个分离活塞和3个同步活塞等

组成。5个摇臂之间相互独立，进气被

动摇臂、排气被动摇臂分别与进气门和

排气门相连，高速摇臂、低速摇臂、排

气侧主动摇臂分别由3个不同凸轮曲线

的凸轮驱动。气门的驱动力传动路线如

图11(b)图所示，排气门只能由排气主动

摇臂驱动，进气门则可以由低速主动摇

臂或高速主动摇臂驱动。

在汽缸内，相当于建立了一个可压缩的

“空气弹簧”，该弹簧在压缩过程中消

耗的功在膨胀过程又被释放出来，也就

是说，关闭的汽缸对发动机几乎没有造

成额外的负荷。这样的设计正是为了适

应混合动力汽车在低速行驶过程中，发

动机停止让电动机独立驱动汽车，以达

到改善发动机特性，减少油耗的目的。

CIVIC Hybrid的发动机VCM系统

闭缸技术VCM发动机不同于搭载在

第八代雅阁3.5L V6 发动机的三阶段

i-VTEC(如图10)。第八代雅阁的VCM以

6-4-3的工作模式工作，即发动机工作

时汽缸可以使用的6缸、4缸、3缸的工

作模式。CIVIC Hybrid的3阶段指的是通

过i-VTEC和VCM技术控制发动机在高

转速、低转速和闭缸停止3种模式下工

作。闭缸技术是指同时关闭4个汽缸的

进、排气门，前一个循环的废气被关闭

3．CIVIC Hybrid i-VTEC发动机

VCM工作原理

(1)当发动机在低转速工况下工作时

(如图12)，液压油从A油道进入摇臂轴，

并驱动排气被动摇臂内的同步活塞左

移，同时排气主动摇臂内的分离活塞液

图10 CIVIC Hybrid三阶段VCM发动机工作状态示意图

图8 发动机缸体结构示意图

左移，分离活塞与同步活塞的分离面(如

图13)与摇臂分离面错开，即活塞分离面

在摇臂分离面的左侧，此时排气主动摇

臂与排气被动摇臂被联接成一体，排气

门被驱动工作。同时，进气被动摇臂内