吉利EM-P这套三挡DHT到底怎么工作?和奇瑞、长城放一起就看懂了
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导读:吉利现在的EM-P依然保留三挡DHT,不过这套三挡已经和早期雷神DHT Pro换成了两种机械结构。第一代DHT Pro用双行星排做出三个挡,P2驱动电机也要经过这套变速机构。到了DHT Evo,大功率P3直接通过固定速比连接差速器,三个机械挡集中在发动机和P1这一侧。吉利为什么会做这样的调整?
前一篇《单挡DHT、11合1电驱、47.26%热效率,一次讲清吉利EM-i到底是怎么工作的》里,我们刚讲完EM-i。它采用P1+P3单挡串并联,发动机连接车轮时只有一个固定机械速比。

到了EM-P,吉利依然保留三挡DHT,但这套“三挡”已经彻底换了一种做法。
2021年的DHT Pro采用双行星排,107kW的P2和发动机都能利用三个挡。到了DHT Evo,吉利换成三组定轴齿轮,主驱电机也从P2移到了P3,功率提高到160kW以后,直接通过固定速比驱动车轮,不再参与三挡换挡。
这次变化很有意思。电机变得更强了,主驱电机退出了多挡机构;双行星排被取消,发动机的三个机械挡却保留了下来。
吉利为什么要这样改?从DHT Pro到DHT Evo,背后其实是电机能力、机械复杂度、成本、效率和持续动力之间的一次重新分配。
第一代DHT Pro,两排行星齿轮怎么做出三个挡
2021年吉利发布雷神智擎Hi·X时,旗舰DHT Pro采用P1+P2双电机构型,总成重量120kg,最大轮端扭矩4920N·m。

后来Aurobay公布的产品资料给出了更多信息。DHT Pro采用“3+3”挡位设计,P1峰值功率60kW,P2为107kW,共有20种工作模式。这里的“3+3”很重要,发动机可以使用三个挡,P2驱动电机也可以使用三个挡。
三个挡藏在P2电机内部的两排行星齿轮中。
当年的实物拆解显示,DHT Pro把P1、C0和C3两组离合器、P2、双行星排、B1和B2两组制动器以及液压控制机构高度集成。P2转子里面直接套着两排行星齿轮,整台总成的轴向长度只有354mm。

理解这套结构,先抓住两个节点。
动力主要从后排行星排的太阳轮一侧输入,最终从前排行星排的齿圈一侧输出。两排行星排中间又交叉连接,前排行星架连接后排齿圈,后排行星架连接前排齿圈。
三个挡就是通过B1、B2和C3改变这两排行星齿轮的约束状态形成的。
1挡时,B1锁止前排行星架。前排行星架连接着后排齿圈,相当于把后排齿圈固定下来。动力从后排太阳轮输入,经后排行星架传到前排齿圈,再进入主减速和差速器。实物结构还原给出的总传动比约为9.221。

2挡释放B1,由B2固定前排太阳轮。两个行星排重新建立一套转速关系,动力经过后排齿圈、前排行星架,再传到前排齿圈输出,对应总传动比约4.933。

3挡释放两组制动器,C3结合。两排行星排的太阳轮进入同速状态,行星机构内部形成1∶1传动,再经过固定减速机构到车轮,拆解资料给出的总传动比约2.92。
所以DHT Pro没有三组传统意义上的挡位齿轮。它更像一台AT,通过固定不同的行星排构件,以及把两个构件锁在一起,做出三个不同传动比。
DHT Pro还有一个很少见的特点,P2也跟着换挡。
纯电行驶时,P2的动力先进入双行星排,再传到车轮。车速升高以后,变速机构可以给P2换挡。发动机通过C0加入驱动以后,发动机和P2又能共同利用这三个速比。

107kW的P2在低速可以借1挡的大速比放大轮端扭矩,高速切换高挡又能降低电机转速。发动机同样拥有三个速比,可以覆盖更宽的机械驱动车速。
当时这套设计很有吸引力。一套双行星排同时服务发动机和主驱电机,而且做得非常紧凑。
它需要处理的状态也很多,控制稍显复杂。P2纯电驱动要考虑换挡,发动机加入以后还要协调C0、C3、B1、B2以及两台电机。吉利把主要工作状态进一步细分以后,一共给出了20种工作模式。
DHT Evo和 DHT Pro 的工程取舍
DHT Evo改动最大的地方,可以从Aurobay的两代产品参数里直接看到。

DHT Pro采用P1+P2,P2功率107kW,发动机和驱动电机都有三个挡,共20种工作模式。
DHT Evo改成P1+P3,P1提升到100kW,P3达到160kW,挡位变成“1+3”,工作模式减少到14种。DHT Evo在2023年进入量产。
后来Aurobay并入HORSE Powertrain体系,这套产品在HORSE的资料里以3DHT160出现。核心参数和DHT Evo一一对应,依然采用P1+P3串并联架构,发动机3挡、驱动电机1挡,P1峰值功率100kW,P3峰值功率160kW,最大轮端扭矩4920N·m,并已经应用于领克08。

这套3DHT160我们之前其实已经介绍过一次。前段时间吉利发布雷神EM-T时,前桥同样采用三挡DHT和P3电机,只是针对越野工况进一步强化,P3峰值功率提高到了230kW。
那篇文章里我们已经把EM-T前桥三挡和后桥双P4的工作方式单独分析过,感兴趣的可以回看这篇文章《吉利发布雷神EM-T,它到底是什么架构?三挡DHT和双P4一次讲清》。

回到DHT Evo,它和DHT Pro的差别,不能只看成P2换到了P3位置。两代方案对电机和机械变速的依赖程度已经发生了很大变化。
DHT Pro时代,P2峰值功率只有107kW。这个功率并不算大,但P2后面还有一套三挡双行星排。
低速使用1挡时,较大的传动比可以继续放大P2的轮端扭矩,小一些的电机也能获得更强的低速驱动力。车速升高以后切到2挡、3挡,又可以降低P2对应的转速,让电机不用为了兼顾低速扭矩和高速车速,把功率、最高转速和尺寸全部往上堆。
这就是DHT Pro很有价值的一点。

它用机械变速补了一部分电机能力。
而且这套三挡机构同时给发动机和P2使用。双行星排通过B1、B2和C3改变约束关系,就能形成三个不同速比,不需要再分别给发动机和电机布置两套变速机构。吉利当年把P1、P2、双行星排、离合器、制动器和液压控制系统集成在一台轴向长度约354mm、含油重量120kg的DHT里,集成度确实很高。
但这种共用也带来了另一面。
P2纯电行驶时需要经过双行星排,换挡过程中要协调B1、B2和C3;发动机接入以后,还要继续处理C0以及P1、P2之间的转速和扭矩配合。Aurobay公布的DHT Pro共有20种工作模式,机械自由度很高,也意味着控制系统需要处理更多的离合器、制动器切换和动力源协同。执行机构越多、模式切换越复杂,软件控制和整车标定的工作量也会随之增加,开发成本自然也会更高。

DHT Evo换了一种处理方式。
主驱电机从107kW的P2升级成160kW的P3,P1也从60kW提高到100kW。P3直接通过固定减速机构连接差速器,不再经过三挡变速机构。纯电起步、城市巡航以及大部分电驱工况,都交给这台更强的P3自己完成。
原来由“P2+三挡”共同完成的工作,现在更多交给“160kW P3+固定速比”。
这会带来一个很直接的变化。
DHT Pro可以用1挡帮助P2放大低速扭矩,再通过2挡、3挡降低高速转速。DHT Evo的P3失去了这部分机械增扭和多挡调速能力,所以它需要靠更大的电机功率、更宽的转速范围以及更强的电控和电池输出把这部分能力补回来。

机械侧则简单了不少。
DHT Evo不再让主驱电机参与双行星排换挡,三挡机构改成更简单的定轴齿轮方案。相关吉利/Aurobay专利也把传动链短、结构简单和成本优势列为这套设计的收益。机械传动部分的复杂度和成本压力显然是会有所下降的。
三挡本身的利用方式也发生了变化。
DHT Pro的三个挡利用率很高,发动机能用,P2纯电驱动也能用。一套机械机构同时服务两个动力源。

到了DHT Evo,P3只使用一个固定速比,三个机械挡主要服务发动机和P1这一侧。从机械机构的角度看,三个挡确实没有DHT Pro时期“用得那么满”。
吉利接受了这部分损失,换来了更独立的P3动力路径。
纯电驾驶时不需要换机械挡,发动机侧换挡时P3还可以继续给车轮提供扭矩。发动机依旧保留三个速比,用来扩大机械驱动范围;主驱电机则依靠更高功率解决自己的扭矩和转速覆盖。
这也能解释一个看上去有些矛盾的数据。
DHT Pro含油重量约120kg,DHT Evo反而增加到138kg,尺寸也更大。机械结构简化了,整机重量却没有下降。

Aurobay公开的数据同时显示,P1从60kW提高到了100kW,主驱电机从107kW提高到了160kW。更大的电机、更高的电控功率以及对应的冷却和结构需求,都可能增加重量。
两代方案放在一起看,取舍就比较清楚了。
DHT Pro用更复杂的双行星排,让107kW的P2也能借三个挡获得更大的轮端扭矩和更宽的转速覆盖,同时把发动机和电机的变速机构高度共用。
DHT Evo把主驱电机提高到160kW,让P3直接通过固定速比驱动车轮,减少主驱电机对机械变速的依赖。发动机仍然保留三个挡,因为内燃机对转速和负荷区间的要求没有消失。

DHT Pro更依赖机械变速去放大小电机的能力,DHT Evo则愿意把电机做得更强,用电驱硬件换掉一部分机械复杂度。
吉利没有公布一份专门解释这次架构调整原因的文件,所以上面这一层属于基于两代硬件变化作出的工程分析。
DHT Evo的三档结构比较好理解
吉利、Aurobay等公司申请的CN218876876U《一种多挡高效混合动力驱动系统》,公开了一套和DHT Evo产品定义高度吻合的结构。内部齿轮的具体连接,可以结合这项高相关专利来理解。

发动机和P1布置在同一侧。发动机输出端连接传动齿轮,P1通过第一电机驱动齿轮与之啮合。发动机需要直接驱动车轮时,离合器结合,动力进入输入轴。
输入轴和输出轴之间布置了三组定轴齿轮,分别对应1挡、2挡和3挡。2挡由一套独立同步器负责,1挡和3挡共用另一套1/3挡同步器。
发动机这一侧
发动机 → 离合器 → 输入轴 → 1/2/3挡齿轮 → 输出轴 → 主减速 → 差速器
P3单独走一条固定速比传动路径。
P3这一侧
P3 → 电机减速齿轮 → 中间轴 → 差速器
专利还给P3设计了脱开机构,在部分高速工况下可以切断P3与后续齿轮的连接,减少车轮反拖电机带来的损失。

和DHT Pro的双行星排相比,这种三挡更容易理解。三个挡由三组不同速比的定轴齿轮形成,P3则完全绕开三挡机构。
纯电行驶时,电池给P3供电,P3经过固定减速齿轮和中间轴直接驱动差速器。发动机侧的三挡机构此时不承担主驱动力,所以城市纯电驾驶时,P3不会进行1、2、3挡切换。
串联工况下,发动机带动P1发电,P3继续负责驱动车轮。发动机转速不需要和车速保持固定比例,可以根据发电功率需求选择工作点。
发动机进入机械驱动以后,三个挡开始参与动力传递。

1挡使用较大的减速比,更适合较低车速和较高轮端扭矩需求。车速升高以后,系统可以切入2挡,降低发动机对应转速。高速巡航或者持续高速输出时,再切入3挡,让发动机保持在更合适的转速区间。
机械连接也比较常规。1挡通过1挡齿轮副和1/3挡同步器传递动力,2挡改由独立的2挡同步器接入2挡齿轮副,3挡再由1/3挡同步器切换到另一侧的3挡齿轮副。
P3绕开了这套换挡机构,还能在发动机换挡时承担扭矩补偿。
发动机侧从1挡切到2挡,或者从2挡切到3挡,需要经历卸扭、转速同步和新挡结合。这个过程中,P3依旧通过自己的固定速比连接差速器,可以继续提供轮端扭矩。相关专利也把模式切换和挡位切换期间保持动力连续列为这套结构的设计目标。
DHT Evo的三个机械速比集中在发动机和P1这一侧,P3则通过固定速比承担主要电驱任务。
DHT Evo P3已经够强,发动机为什么还要三个挡
电机和发动机有一个很大的物理差异。

电机从低转速就能输出很高的扭矩,高效工作区域也比较宽。160kW的P3配合固定减速比,已经能够覆盖起步、城市纯电巡航以及很大一部分加速需求。
发动机更依赖转速和负荷。车速变化范围很大时,只用一个机械速比,发动机能够直接高效驱动车轮的区域会受到限制。单挡串并联可以选择串联,让发动机先带P1发电,再由P3驱动车轮,等到车速合适时再进入机械直驱。
EM-P多出来的两个机械挡,给了发动机更多选择。
较低车速、较高负荷时可以使用低挡;车速升高以后逐级换到2挡、3挡。这样能扩大机械驱动可以覆盖的工况,也让发动机在高速和持续负载下更容易保持合适的转速。

尤其在低SOC、高速再加速、长时间高速和持续爬坡这类工况中,发动机拥有更多机械速比,可以更充分地直接参与轮端输出,减少部分工况下“发动机发电、P3再驱动”所需的机电能量转换。
多两个挡也有成本。三组齿轮、同步器、发动机离合器和换挡执行机构都要占空间,需要润滑和冷却,软件还要处理发动机、P1、P3与换挡机构之间的扭矩协调。
所以吉利同时保留EM-i和EM-P,背后主要是成本、效率和持续动力之间的取舍。

EM-i采用单挡DHT,少了多挡齿轮、同步机构和换挡控制,机械结构更简单,成本和标定压力也更低。城市通勤这类工况主要靠电机驱动,发动机不需要频繁参与机械直驱,单挡方案更适合追求低油耗和大规模家用车型。
EM-P则愿意增加三挡机构,让发动机在更宽的车速范围直接驱动车轮。高速再加速、持续高速、低SOC高负荷这些工况下,它能减少对串联发电和电池持续放电的依赖,换来更强的持续动力和高速性能。
所以两条路线的差别很清楚。EM-i更偏效率和成本,EM-P更偏性能和全工况动力覆盖。
和奇瑞、长城放在一起,三挡也有不同做法
奇瑞也一直保留三挡DHT。

此前我们已经在《单挡DHT已经够家用了,奇瑞为什么还要保留3DHT?》里详细分析过这套结构,这里只做横向比较。
奇瑞目前官方将3DHT定义为“双电机驱动+3挡DHT”,最大功率165kW,最高传动效率超过97.6%。这套系统采用P2+P2.5双电机构型和3挡智能电混DHT,系统可以形成9模11速。四驱车型还能增加P4,奇瑞2024年ESG报告确认捷途山海T2四驱采用P2+P2.5+P4三电机方案。
奇瑞的前桥双电机和多挡机构结合得更深。此前那篇文章结合专利已经分析过,两台电机可以形成双电机纯电、增程、3挡发动机驱动和多动力源并联等组合。机械速比给发动机使用,也能参与电机之间的动力组合。

吉利DHT Evo的分工更容易画出来。P3固定速比直接接差速器,三挡放在发动机/P1这一侧。奇瑞3DHT保留了更多电机与机械挡位之间的组合关系。
机械自由度增加以后,发动机和电机可以选择更多工作状态;相应地,离合器、同步机构和控制状态也会增加。
长城Hi4-Z又用了另一种办法。

长城官方公布的Hi4-Z采用前215kW、后240kW双电机,并把功率分流和3挡纵置变速器放进前桥动力系统。它还把行星排、电机与三挡机构高度集成,面向大型泛越野SUV解决持续动力、纯电续航和高速效率等需求。
Hi4-Z最有意思的地方,是它已经用了功率分流,前桥却还保留三挡纵置变速器。三个挡到底在什么工况下参与,为什么还要和前后双电机一起工作,这部分后面会单独展开。后续进入长城混动系列时,我们会对Hi4、Hi4-T和Hi4-Z进行详细分析,感兴趣的朋友,可以点个关注。

同样都是三挡,吉利、奇瑞和长城其实把复杂度放在了三个不同的位置。
吉利DHT Evo把主驱P3从多挡机构里独立出来,用更大的电机换取更直接的纯电动力路径,三个机械挡主要负责发动机的转速匹配;奇瑞保留更多电机和挡位之间的组合,用更高的机械自由度兼顾动力和效率;长城Hi4-Z面对更重、更大的泛越野车型,又把功率分流、纵置三挡和前后双电机叠加到一起,重点解决低速能耗、高速响应和持续高负荷。
三挡只是一个结果。真正拉开三套系统差异的,是车企愿意把复杂度放在机械、电驱还是整套系统上。
吉利从DHT Pro走到DHT Evo,也能看到这种取舍的变化。早期靠双行星排帮助107kW的P2放大扭矩、扩展转速范围;后来P3提高到160kW,电机自己能够承担更多工作,主驱电机便可以退出复杂的多挡换挡过程。发动机依然保留三个挡,因为它对转速匹配和机械直驱范围的需求依旧存在。
**电机越强,机械机构可以适当做减法;车型越重、工况越复杂,多挡和功率分流的价值又会重新增加。**这也是三家同样选择“三挡”,最后却做成三种完全不同架构的原因。
信息来源:
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吉利汽车雷神智擎Hi·X发布资料;
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Aurobay DHT Pro与DHT Evo产品手册;
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HORSE Powertrain 3DHT160产品资料;
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CN218876876U《一种多挡高效混合动力驱动系统》;
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DHT Pro实物拆解资料;
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奇瑞汽车技术资料、2024年ESG报告及国家工程研究中心资料;
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长城汽车Hi4-Z官方技术资料。
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