电气化时代来了，有不少朋友打算买混动车型，于是在后台问我本田和丰田的混动系统，哪个更省油？哪个可靠性更好？哪个驾驶体验更好？哪个更值得买？今天，先为大家带来本田的IMMD系统的原理分析。
从混动构型上来看，本田IMMD是一个典型的串并联构型，看起来是一个很普通的结构，并没有特别之处。但就是它，在混动市场上能自成一派，大有取代THS成为混动市场老大的势头。我们将从IMMD的工作原理、系统优势、软件控制三方面简要介绍。
工作原理广义上IMMD系统包括阿特金森循环发动机、e-CVT变速箱和动力电池三部分，狭义上的IMMD就是指e-CVT变速箱，包括电机、发电机、离合器、齿轮等零部件，其机械结构剖视图如下，为4轴结构。
为方便分析，IMMD的系统原理示意图可简化为下图所示。可以看出，整体结构比较简单，只有一个离合器来控制发动机至轮端的扭矩输出线路。
其主要有以下三种工作模式：
纯电模式
此模式下电池给电机供电，电机单独驱动车辆行驶，发动机、发电机不工作，离合器也处于断开状态。其纯电模式工作原理图如下。
串联模式
此模式下电池、发电机一起给电机供电（当然也有可能发电机同时给电机和电池供电），电机单独驱动车辆行驶，发动机仅带动发电机工作发电，离合器处于断开状态。其串联模式工作原理图如下，相比于纯电模式，仅增加了增程器的发电功能。
并联模式
此模式下离合器处于接合状态，发动机扭矩在发电的同时扭矩也可以通过离合器传递至轮端，与电机一起驱动车辆行驶。其工作模式示意图如下图，相比于串联模式，仅增加了发动机扭矩传递至轮端的功能。
个人觉得，本田的IMMD系统能实现对丰田THS系统的压制，并不是该混动变速箱构型有多厉害，而是其对各子系统零部件的深入研究，实现了各子系统的最优化。
发动机
本田地球梦系列发动机，为直列四缸自然吸气缸内直喷发动机，采用了双顶置凸轮轴DOHC，热效率高达39%。
优化进气系统，采用了两段式 VVL进气系统，使用两种不同的凸轮来保证动力性和经济性最佳。其中经济性凸轮的进气门开启时间延长，通过进气门晚关，将进气冲程吸入的气体在压缩冲程又排出去一部分，造成膨胀比大于压缩比的阿特金森循环的效果。
EGR热能回收装置，可减少动力损耗，从而提升总体热效率。通过回收废气，使得引擎冷却液升温更快，更快达到正常工作温度。允许引擎在寒冬更快地进入电动模式，从而节约燃油。
还有优化缸内流动，提升缸内滚流强度，进而提高燃烧速度；水泵和油泵电动化，减小系统机械损失。
发动机上能想的办法，它基本都尝试过。
高压
采用了高压方案，实现驱动电机的小型化。高压方案有利于提高电机转速，同样的电机功率提高转速就可以降低系统的扭矩需求，而电机体积大小与转矩大小成正比，更小的转矩意味着更小的电机体积，这对系统布置和成本降低都是有好处的。
电机
定子线圈由圆形细线改为方形粗线, 电机尺寸得到减小。
驱动电机线圈由单层绕组更换成双层绕组，更加致密，端部高度减小10%，端部损耗同样减小。
软件控制由于IMMD仅存在一个离合器，所以其整体控制难度较低。
控制思路
基本控制思路如下：
1）高SOC时，使用纯电模式，控制SOC在合理区间；
2）低SOC中低车速，使用增程模式，为电池充电，同时为电机提供能量；该模式发动机与轮端解耦，所以可以完全按照最佳经济曲线控制发动机工作点；
3）低SOC高车速下，使用发动机直接驱动，电机可以辅助驱动或者不参与驱动。
控制难点
需要注意的控制问题有以下两点：
1）串联与并联模式稳态切换点。这个主要关系到整车的经济性，一般通过发动机万有特性、电机发电机效率map等，可以通过离线仿真来确定基本的经济切换时机（基本模式划分形态如下图）。当然，在大油门下，可以提前切至并联模式，以提高动力性。
2）串联与并联模式瞬态切换过程。只要是涉及离合器控制的，都需要考虑离合器接合或脱开这一过程的扭矩过渡平顺性。
从串联模式切换至并联模式，需要先进行发动机调速，让离合器输入端与输出端转速一致，待离合器输入端扭矩值较小后，可快速接合离合器，实现模式平滑切换。
从并联模式切换至串联模式，需要先进行发动机调扭，让离合器输入端扭矩值下降至降低值，而后可直接脱开离合器，实现扭矩平稳过渡。
本文，从IMMD的工作原理、系统优势、软件控制三方面介绍了个人的理解，不妥之处，欢迎交流。后续会介绍丰田的混动系统，敬请期待！
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