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本田IMA混合动力系统

2022-09-26 23:54:47·  来源：汽车动力总成  
　
1997年，本田开发出第一代IMA（Integrated Motor Assist，整体式电机辅助）混合动力系统。1999年，搭载第一代IMA系统的本田Insight上市，至今已发展到第六代IMA

1997年，本田开发出第一代IMA（Integrated Motor Assist，整体式电机辅助）混合动力系统。1999年，搭载第一代IMA系统的本田Insight上市，至今已发展到第六代IMA。IMA是典型的并联式混合动力系统。本田IMA混合动力系统主要由发动机、电机、CVT变速器以及智能动力单元（IPU）组成，如图所示。电机取代了传统的飞轮用于保持曲轴的运转惯性。整套系统的结构非常紧凑，和传统汽车相比仅是IPU模块占用了额外的空间。


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IMA混合动力系统的发动机通过搭载本田的i-VTEC（气门正时及可变技术）、i-DSI（双火花塞顺序点火技术）以及VCM（可变气缸技术）来实现降低油耗的目的。本田CR-Z采用的是顶置单凸轮轴1.5L的i-VTEC发动机，峰值功率为83kW，峰值转矩为145N·m，实测百公里油耗约5.4L。IMA混合动力系统的电机安装在发动机与变速器之间，由于电机较薄且结构紧凑，行内人俗称“薄片电机”。CR-Z上采用的薄片电机峰值功率为10kW，峰值转矩为78N·m。显然，这样的电机只能起到辅助的作用。由于IMA系统能够在特定情况下（如低速巡航）单独驱动汽车，而被划分到中型混合动力汽车行列。IMA系统的变速器采用的是普通7速CVT变速器。


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IMA混合动力系统的智能动力单元（IPU）是由动力控制单元（PCU）和电池组成，如图所示。其中PCU又包括电池监控模块（BCM）、电机控制模块（MCM）以及电机驱动模块（MDM）组成；电池为镍氢电池组。


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本田IMA混合动力系统工作模式主要有起步加速、急加速、低速巡航、轻加速和高速巡航、减速或制动以及停车模式。


（1）起步加速模式。起步加速时，发动机以低速配气正时状态运转，同时电机提供辅助动力，以实现更好加速性能和更低的油耗。


（2）急加速模式。急加速时，发动机以高速配气正时状态运转，此时电池给电机供电，电机与发动机共同驱动车辆，提高整车的加速性能。


（3）低速巡航模式。低速巡航时，发动机的四个气缸的进排气阀全部关闭，发动机停止工作，车辆以纯电动方式驱动车辆，实现真正的零排放。


（4）轻加速和高速巡航模式。轻加速和高速巡航时，发动机以低速配气正时状态运转，此时发动机工作效率较高，单独驱动车辆，电机不工作。


（5）减速或制动模式。减速或制动时，发动机关闭，电机此时以发电机方式工作，将机械能最大限度地转化为电能，储存到电池中。车辆制动时，制动踏板传感器给IPU一个信号，计算机控制制动系统，使机械制动和电机能量回馈之间制动力协调，以得到最大程度的能量回馈。


（6）停车模式。停车时，发动机自动关闭，减少燃料损失和排放；电机关闭。当制动踏板松开时，发动机自动启动。

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