图说雷克萨斯多级混动系统：为LS/LC带来巨大提升

旧闻摘要：同样一套系统，对比中美官方宣传资料，明显是国外更详细。

对雷克萨斯旗舰LC 500h coupe 和 LS 500h sedan来说，Multi-stage Hybrid system多级混动系统是雷克萨斯的第6代混动技术。从引擎到变速箱，再到后驱动桥，整套系统都是全新的。

多级混动系统为LC500h和LS500h研发，用于拓宽引擎运行范围的上下极限。该系统的进步如下：

· 全新直喷 3.5 L V6 ( 8GR-FXS) ，DVVT进排气气门可变正时技术 , 压缩比13.0:1，阿特金森循环，输出 220 kW (295 HP /299 PS);

· 锂电池组，含84节电池，总电压310 V ，输出44 kW (59 HP/ 60 PS)。相比于之前的镍氢电池组，首次应用的锂电池组动力更强劲，电池组减重30%以上，体积减小20%；

· 将 295 HP 引擎与双电机结合，LC500h和LS500h的多级混动系统总计输出动力 264 kW (354 HP or 359 PS)；

· 全新变速箱将雷车THS II核心机构PSD动力分流装置与4速自动变速箱结合起来，模拟出一套10速自动变速箱。

▲Lexus Hybrid Rear

同其他雷克萨斯混动车一样，多级混动变速箱依旧包含了两个电机。主电机MG1，主要用于发电，也可启动引擎和驱动车轮。副电机MG2，主要用于驱动车轮，也可在减速和制动期间回收动能。发电机和电动机通过PSD动力分流装置与引擎耦合。

在其他雷克萨斯混动车型上，处于加速等高负载工况时，PSD可基本维持引擎转速恒定，以使效率最大化，其表现像电控CVT一般平顺。

多级混动系统可以控制PSD通过3种特定齿比与多挡主减速器（4速自动变速箱）的前三个挡位耦合，产生3×3=9种特定齿比；PSD还有一个更高齿比，仅与多挡主减速器最高档耦合，作为第10挡。

下图详述了十个挡位的所有组合以及特定齿比：

▲Lexus Hybrid Gear Ratios

精细的挡位组合提供了节奏平稳的换挡——每次升降挡，引擎转速变化量趋同。

多级混动变速箱通过AI控制换挡。在ECO或者普通模式下的D挡，MG1换挡时的转速变化会更平稳。即使在自动模式下，DMI人工智能换挡控制带会计算车辆加速度来确定车主的意图，避免在连续弯道上的不必要换挡。

全新手动模式下换挡，允许司机用拨片自由选择并维持特定挡位。运动/运动+模式下急加速，MG1几乎能做到瞬间换挡。

与其他雷车混动版一样，多级混动系统可通过MG2实现低速纯电驱动，但LC 500h和LS500h纯电驱动极速更高（140km/h），同时也是首款可使用引擎直驱起步的雷克萨斯车型。

TIPS 1:雷克萨斯混合动力系统的背景

自2006年以来，每一代雷克萨斯混动系统的核心都是PSD，这是一套行星齿轮组，它将引擎和副电机MG2耦合，再通过主电机MG1提供保持转矩来控制动力输出。

▲Lexus Planetary Gear

该系统允许引擎和电机以任意比例混合输出，并以任意齿比在引擎曲轴和主减速器之间进行传动。由于系统是纯电控，没有摩擦元件或者滑轮，因此不存在传统链式无级变速箱那种摩擦损失。不仅如此，当MG1约束太阳轮转动，并维持一个特定齿比时，它是作为发电机在为电池组提供能量。这是雷克萨斯混动系统如此高效的原因之一。

先进混动车必备核心技术之一，是非常精密的速度“分解器”，即各电机中的特殊速度传感器。不同于常规速度传感器——它们无法区分电机转动方向，仅记录每个循环的单个数据点（因此至少需要三个完整循环才能明确动向），分解器则可以分辨电机转动的方向，且测算更加离散，对每次转动都做多次速度测量。

这些分解器与强流控制电路和高效电机结合起来，让雷克萨斯混动系统能够精准控制动力输出和电机转速，使得引擎和电机的动力在到达主减速器之前，可以任意齿比进行瞬时连续可变混合输出。

TIPS 2:丰田混动技术历史版本

Multistage THS II 多级混动系统不仅增强了起步加速性能，提升了高速工况的系统效率，且该工况下引擎间歇使用也成为可能，大幅提升了高速工况的燃油经济性。

▲New Multi Stage Hybrid System

让V6 3.5L 引擎拥有超越V8 5.0L引擎的低扭输出。

▲High driving power at the start which exceeds V8 5.0L engine performance with V6 3.5L engine

加速响应更迅速。

▲Quick responding acceleration

模拟10速自动变速箱，创造平顺加速体验。

▲Smooth acceleration created with 10-speed A/T simulated control

改进电路效率。

▲Improved electrical path efficiency

同时实现高动力输出和高燃油经济性。

▲High power and high fuel economy is achieved at the same time

多级混动系统，使得引擎工作转速区间更广。

▲By adopting the Multi-Stage Shift Device to THS, the engine is able to operate in a wider speed range

多级混动系统使得引擎和电机输出都得到加强。

双电机驱动系统：在常规驱动电机之上，还加入了一个发电机，辅助实现强劲的纯电巡航性能。

电池组向双电机供电：通过PCU动力控制单元来控制电机输出。

▲The battery supplies electric power to the two motors

普通模式下纯电巡航：可以看到电机扭矩极限更高，转速覆盖范围更广。

▲During normal EV-mode cruising

单向离合器：阻止引擎反转，实现无阻力正向转动。

编译｜休不眠

图｜网络