挑戰(zhàn)技術(shù)新路徑，保時捷新變速箱專利：復(fù)雜的4擋變速箱

在全面電動化的浪潮中，保時捷選擇了一條更復(fù)雜、也更“保時捷”的技術(shù)路徑。一項最新曝光的變速箱專利顯示，這家跑車制造商正在重新定義高性能插電式混合動力：雙電機、雙動力路徑、4擋變速箱以及高度智能化的離合控制邏輯。它不僅可能讓插混車型在純電模式下突破200公里/小時，還或?qū)訐u現(xiàn)役8擋PDK的地位。

與激進轉(zhuǎn)向純電驅(qū)動不同，保時捷目前再次將關(guān)注重點放回到內(nèi)燃機及其持續(xù)演進上。其中，高性能混合動力系統(tǒng)成為研發(fā)的核心組成部分。要理解保時捷在新技術(shù)上的基本思路，最新向德國專利與商標(biāo)局（DPMA）提交的一項專利申請，提供了清晰的線索。

該技術(shù)描述了一種全新的混合動力架構(gòu)：配備兩臺電機、兩條獨立的動力路徑以及一套結(jié)構(gòu)相對簡單的4擋變速箱。其目標(biāo)不僅是提升插電式混合動力車型的效率，更是在純電模式下顯著提高最高車速。

目前，在德國高速公路上，純電行駛通常在135公里/小時左右受限。借助這項新技術(shù)，接近200公里/小時的純電速度將成為可能。

沒有傳統(tǒng)混動邏輯

專利中描述的動力系統(tǒng)在表面上仍遵循已知原理：一臺內(nèi)燃機（180）與第一臺電機（110）組合，二者安裝在同一根傳動軸上。該組合單元連接至變速箱（130）的第一輸入軸（131），形成所謂的第一機械動力路徑（160）。

第一臺電機承擔(dān)傳統(tǒng)混合動力系統(tǒng)中的典型功能，例如：發(fā)動機啟動、發(fā)電機運行、負載點調(diào)節(jié)。真正偏離傳統(tǒng)混合動力理念的，是第二臺電機（120）。它并不位于同一根傳動軸上，而是通過一個獨立的第二變速箱輸入軸（132）接入系統(tǒng)。由此形成了第二條機械動力路徑（170），該路徑可以在完全不依賴內(nèi)燃機的情況下運行。哪一條動力路徑處于工作狀態(tài)，則由第一離合器（140）和第二離合器（150）來控制。

該發(fā)明的核心，是一臺4擋自動變速箱。它并非單純作為齒比轉(zhuǎn)換機構(gòu)存在，而是整個混合動力系統(tǒng)的“調(diào)度中樞”。與傳統(tǒng)并聯(lián)混合動力不同，這一系統(tǒng)不會持續(xù)疊加各驅(qū)動單元的扭矩。相反，系統(tǒng)會在運行過程中明確界定：當(dāng)前使用的是第一動力路徑，還是第二動力路徑。

通過第一動力路徑（160），輸出內(nèi)燃機與第一電機的扭矩或者通過第二動力路徑（170），僅輸出第二臺電機的扭矩。兩條動力路徑不會同時向車輪輸出動力，這一設(shè)計降低了機械復(fù)雜度，并實現(xiàn)了清晰、可控的運行工況劃分。

在上圖所示的配置中，車輛處于純電行駛狀態(tài)（深色線條表示動力流向）。第二臺電機（120）通過第二機械動力路徑（170），并經(jīng)由4擋變速箱驅(qū)動車輛前進。內(nèi)燃機（180）與第一臺電機（110）則被完全解耦。

與現(xiàn)有插電式混合動力車型最大的不同在于：這臺電機不再受限于單一固定齒比。借助4擋變速箱，即便在超高車速下，電機轉(zhuǎn)速仍能維持在高效區(qū)間。專利文件中明確提到，純電行駛速度可達到約193 公里/小時——這是當(dāng)前任何一款保時捷PHEV車型都無法實現(xiàn)的數(shù)值。尤其在德國這樣的市場，高速公路上的持續(xù)高速行駛是現(xiàn)實需求，該技術(shù)正面解決了插電式混合動力車型長期存在的實用性痛點。

需要性能時，電力也能全力輸出。如上圖所示，第二臺電機（120）也可以通過第二離合器（150），接入第一機械動力路徑（160）。在這種配置下，其動力同樣能夠通過4擋變速箱進行放大傳遞。同時，第一離合器（140）可以保持閉合狀態(tài)，使內(nèi)燃機、第一電機與第二電機協(xié)同工作。

第二臺電機的動力被引導(dǎo)至上方傳動軸。這種架構(gòu)為保時捷提供了布置不同特性電機的可能性：一臺側(cè)重低速、高扭矩輸出的電機；另一臺針對高轉(zhuǎn)速、高功率優(yōu)化，僅在高擋位介入。由此可實現(xiàn)按需釋放性能，而無需在日常運行中承受持續(xù)的效率損失。

另一個關(guān)鍵運行模式，是所謂的“串聯(lián)超速”。在該模式下，第一離合器（140）斷開，內(nèi)燃機與變速箱之間不存在任何機械連接。內(nèi)燃機僅驅(qū)動第一臺電機（110）發(fā)電，所產(chǎn)生的電能再供給第二臺電機（120），由其負責(zé)車輛驅(qū)動。這種串聯(lián)運行方式的最大優(yōu)勢，在于完全解耦發(fā)動機轉(zhuǎn)速與車速，內(nèi)燃機可以長期運行在最佳效率區(qū)間，尤其適合高速公路上的恒速巡航工況。與此同時，變速箱仍然保持工作狀態(tài)，可隨時無縫切換回并聯(lián)驅(qū)動模式。

該技術(shù)的一項重大優(yōu)勢，是有意擺脫當(dāng)前廣泛應(yīng)用的8擋雙離合變速箱（PDK）。之所以需要8個擋位，根本原因在于：內(nèi)燃機只有在相對狹窄的轉(zhuǎn)速與效率窗口內(nèi)才能高效工作。而電機則不同：在極寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)即可輸出最大扭矩，且調(diào)節(jié)過程幾乎無損耗。通過兩臺電機的合理分工，電驅(qū)部分承擔(dān)了大部分扭矩覆蓋需求，變速箱所需的擋位數(shù)量便可顯著減少，同時仍兼顧起步加速與高速巡航。

同時，放棄8擋變速箱還帶來了明確的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢：更少的齒輪、更少的離合器、更少的換擋執(zhí)行機構(gòu)。這不僅降低了重量與體積，也減少了內(nèi)部摩擦損失。對于強調(diào)性能的車型而言，這直接提升了效率與響應(yīng)速度。而由于熱負荷與機械應(yīng)力降低，整個系統(tǒng)的可靠性也隨之提高。

不過，保時捷在此并非僅將電機用于降低排放，而是主動利用電驅(qū)優(yōu)勢，簡化機械結(jié)構(gòu)——這與品牌一貫追求的技術(shù)效率與駕駛純粹性高度契合。當(dāng)然，正如所有專利一樣：是否以及何時量產(chǎn)，仍有待觀察。