上期我們聊了以行星齒輪為主要結構的豐田THS混動系統，但是在利用行星齒輪結構實現混動的專利領域，豐田其實並不是祖師爺，反而是美國通用汽車公司。

早在上世紀90年代，通用就率先註冊了眾多使用雙電機和行星齒輪組組成的ECVT變速結構專利，而豐田為了繞開通用的專利壁壘也是費盡心思，在1996年確定了一個風險比較小的方案搭載在普銳斯車型上。

而在將專利轉化為實實在在的產品這件事情上，手裡握著一大把好牌的通用直到2010年才推出了第一代VOLT插電混動車型。但僅僅9年之後，由於銷量不佳，通用便宣佈停產該款車型，將資源整合到了純電動汽車BOLT車型上。

不過在中國市場，通用仍保留了一款源自第二代Voltec系統的插電式混動車，別克微藍6。

今天幾何君就來講一講這套混動系統的原理以及它跟豐田的THS混動相比有哪些區別。

第一代Voltec

我們先來說說第一代Voltec系統，雖然都只採用了一組行星齒輪，它的結構和動力分配系統的控制方式與THS系統有一定的區別。

第一代Voltec系統將發動機和發電機串聯，並和行星齒輪結構的外齒圈相連，驅動電機則與太陽輪相連，輸出端則連線的是行星架。

此外這套系統還透過三個離合器來控制動力的分配。我們把這三個離合器分別命名為C1、C2、C3。C1用於連線行星齒輪的外齒圈，使其與動力分配機構殼體固定；C2用於連線發電機與行星齒輪外齒圈；C3用於連線發動機與發電機。

這套系統一共有4種工作模式，分別為：單電機EV模式、雙電機EV模式、EREV低增程模式、EREV高增程模式。

處於單電機EV模式時，C1吸合，C2、C3鬆開，發動機停轉。齒圈被固定，電動機推動太陽輪轉動，行星架因太陽輪的轉動而轉動，把動力傳遞到車輪。

處於雙電機EV模式時，C2吸合，C1、C3鬆開，發動機停轉。發電機此時充當電動機工作，推動齒圈轉動。同時，功率較大的另一個電動機推動太陽輪轉動。齒圈和太陽輪同時轉動，帶動行星架轉動，從而把動力傳到車輪。發電機充當電動機推動齒圈轉動，降低了與太陽輪連線的另一電動機的轉速，提高了其能源使用率。

EREV低增程模式其實就是串聯增程模式，C1、C3吸合，C2鬆開，發動機運轉。此時，發動機推動發電機發電，併為電池充電；同時電池為電動機供電推動太陽輪轉動，由於齒圈固定，行星架跟隨太陽輪轉動，從而把動力傳遞到車輪。

EREV高速增程模式，雖然通用官方的叫法是extended range ，增程的意思，但它的工作原理和豐田THS混聯工作原理類似，發動機動力既有一部分是並聯，也有一部分是串聯。

此時C2、C3齧合，C1分離，發動機運轉，帶動發電機轉子發電的同時帶動外齒圈轉動，電動機則從電池取電推動太陽輪轉動。齒圈和太陽輪同時帶動行星架轉動，從而把動力傳到車輪。由於發動機會分出一部分動力推動齒圈轉動，降低了與太陽輪連線的另一電動機的轉速，提高了其能源使用率。

第一代VOLTEC系統相對豐田THS的區別是，整套系統是為了插電式混動而研發的，主要驅動方式還是以電為主，純電或串聯模式，中低速行駛的駕駛感受相對THS會更好，純電模式不需要拖動發電機空轉從而避免了能量損耗。而高速巡航狀態下系統會切換至和豐田混動類似的混聯模式，雖然要比增程模式能量利用效率高，但還是會有一部分能量會在轉化過程中浪費掉。

第二代Voltec

於是在2016年，通用推出了第二代Voltec混合動力系統，採用了與一代截然不同的雙排行星齒輪結構，行星齒輪1和行星齒輪2分別為兩臺電機實現動力分流。機械結構上，它更像是一個三擋AT自動變速箱，根據不同的車速和負載實現了不同傳動比的三個擋位。

其中發動機連線行星齒輪組1的齒圈，較小的MGA電機連線到太陽輪， 較大的MGB電機連線到行星齒輪組2的太陽齒輪。行星齒輪組1的太陽輪和行星齒輪組2的太陽輪相互連線，並透過兩個齒輪組的行星架連線到車輪的輸出端。此外，系統透過3個離合器來控制動力流。

當離合器1閉合時，它將行星齒輪組1的太陽輪及MGA電機連線到行星齒輪組2的外齒圈。當離合器2閉合時，它將行星齒輪組2的齒圈連線到外殼，使其無法轉動。單向離合器只允許發動機在一個方向上旋轉。

這套系統的工作模式一共有五種：單電機EV模式，雙電機EV模式，低增程模式，固定齒比增程模式以及高增程模式，相比第一代多出一個發動機直驅的固定齒比增程模式。

首先是單電機EV模式，當電池電量充足且動力需求不大時，系統採用功率更大的MGB電機驅動，此時C2離合器閉合固定住行星齒輪組2的外齒圈，電機就可以透過太陽輪帶動行星架轉動，驅動車輛行駛。

雙電機模式適用電池電量充足且動力請求大的情況，此時在MGB電機驅動的基礎上，MGA電機也會透過行星齒輪組1的太陽輪帶動行星架轉動，外齒圈被單向離合器固定不動，動力直接傳遞到連線車輪的行星架。在此狀態下，兩個電機都透過不同的齒比傳輸動力，從而產生更寬的扭矩範圍，滿足純電大動力請求的需求。

當電池電量不足時，車輛將切換至混動模式，首先是低增程模式，這與THS動力分流的原理相同，只不過Voltec採用了輸入分流型別，THS則對應輸出分流。

在該模式下，發動機透過行星齒輪組1將動力分別傳遞給連線著太陽輪的MGA電機以及連線著行星架的車輪，MGA發出的電能則傳遞給MGB電機，此時C2離合器將行星齒輪組2的外齒圈鎖定，MGB電機透過行星齒輪組2驅動車輪，工程師可以透過控制兩個電機發電和驅動的功率將發動機置於其最高效的工作點。

為了提高動力傳輸效率，相比第一代，第二代Voltec新增了一個固定齒比增程模式，適用40-60KM/H的中速巡航或者是較高車速下的加速工況。此時C1和C2離合器均閉合，行星齒輪組2的外齒圈和行星齒輪組1的太陽輪被固定住，因此發動機的動力只能透過行星齒輪組1的外齒圈傳遞給行星架，也就是車輪。與此同時，MGB電機可以使用電池的電能輔助加速或者是利用發動機動力進行充電。

固定齒比增程模式相比低增程模式以及串聯模式取消了機械能轉化為電能再轉化為機械能過程中的能量損耗，能量利用效率是最高的。可以看出，該模式在原理上和本田IMMD以及比亞迪DM-i的並聯直驅模式基本一致，只不過後者只在高速巡航時才會使用。

最後一個是高增程模式，此時C1離合器閉合將行星齒輪組1的太陽輪和行星齒輪組2的外齒圈連線起來，發動機的動力一部分會經過行星齒輪組1傳遞給車輪，另一部分會進入行星齒輪組2進行二次分流，一部分傳遞給車輪，另一部分傳遞給MGB電機發電，發出的這部分電能再傳輸給MGA電機進行輔助驅動，這在技術上被稱為複合分流。

該模式存在的意義更多的是提高系統的傳動齒比，以保證較高車速下發動機處於低負載的高效區間。

總體來說，這套系統可謂是集各家之所長，既有豐田家的動力分流模式，又有本田比亞迪家的發動機直驅模式，並且避免了效率不高的串聯增程模式的應用，在各種工況下都能達到較好的動力效能和油耗表現，堪稱六邊形戰士。

唯一美中不足的是，這套系統匹配的1.5L發動機代號為L2B，也就是五菱宏光同款發動機基礎上透過去掉外部附件改進而來，相比它的競品動輒40%以上的熱效率來說實在沒什麼亮點。

而且在價格上通用旗下車型都有著很高的優惠，落地價格跟秦plus相差無幾，想買秦plus又擔心提不到車的朋友們可以考慮一下。