第四节--混联式混合动力汽车的主要组成及特点.pdfVIP

第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 一、混联式混合动力汽车组成 二、混联式混合动力系统结构 三、混联式混合式混合动力汽车的驱动模式及特点 四、串联式、并联式和混联式混合动力系统的性能比 较 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 一、混联式混合动力汽车组成 混联式HEV也可称为串并联混合式混合动力汽车、串并联式混合动力汽车、 混联式混合动力汽车等。其特点是兼备串、并联混合式混合动力汽车的功能。 单桥驱动的混联式HEV的典型系统是丰田Prius的动力系统，Prius的显著特点 是装备了行星齿轮功率（动力）分配装置。因此常称为功率分配式混合动力 系统。Prius混合动力汽车在结构上综合了串联式和并联式的特点，与串联式 相比，它增加了机械动力的传动系统，与并联式相比，它增加了电力驱动传 动系统。尽管功率分配式混合动力汽车同时具有串联式和并联式的优点，但 其结构复杂，成本高。不过，随着控制技术和制造技术的发展，一些现代混 合动力汽车更倾向于选择这种结构。 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 图2-20 串并联混合式混合动力汽车组成示意图 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 二、混联式混合动力系统结构 混联式混合动力系统是一种特殊的混合动力系统，也称为动力分流(Power Split)系统。其中丰田普锐斯（Prius)混合动力系统就是混联式混合动力系统 结构的典型例子，其系统结构如图2-21所示。该混联式混合动力系统主要由 内燃机、电机1,电机2, 电机控制器、动力电池和单排行星齿轮机构几个部件 组成。该混联式混合动力系统最大的特点是用一个机械行星齿轮机构将两个 电机和一个内燃机藕合在一起。单行星排结构可以实现无级变速器功能，使 整个系统效率较高，特别是在城市循环工况。该系统最大弱点就是其恒定的 扭矩分配导致在高速巡航运行时系统效率较低。 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 图2-21 丰田普锐斯（Prius) 混联式混合动力系统 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 二、混联式混合动力系统结构 在普锐斯(Prius)系统中，内燃机28 ％的扭矩必须传递到电机1，在正常行驶状 态不会对系统产生大的影响，但是在节气门全开行驶加速状态下，扭矩和能 量的分配也同正常行驶时是一样的，电机1必须设计得足够大才能够处理28 ％的内燃机输出扭矩。 为了更好地理解普锐斯(Prius)混合动力系统，此处简单介绍普锐斯(Prius)的 行星齿轮机构，结构如图2-22所示。 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 二、混联式混合动力系统结构 从图2-22可知，行星齿轮机构由一个太阳轮、若干个行星齿轮和一个齿轮 圈构成，其中行星齿轮由行星架的固定轴支承，允许行星轮在支承轴上转 动。行星齿轮和相邻的太阳轮、齿圈总是处于常啮合状态，通常都采用斜 齿轮以提高工作的平稳性。该机构在普锐斯（Prius)混合动力系统的作用 是实现两个电机、内燃机动力源之间的动力祸合，实现系统几种工作模式 的切换，根据系统效率实现传动比合理切换。 1.起步与小负荷时 2. 加速或爬坡时 3. 车辆在巡航时 4. 车辆在巡航时 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 图2-23 普锐斯(Prius)纯电动行驶工况能量流图 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 图2-24 普锐斯(Prius) 加速或爬坡工况能量流图 第二章 混合动力汽车的构造与原理 第四节 混联式混合动力汽车的主要组成及特点 图2-24 普锐斯(Prius) 巡航工况