『壹』 混合動力汽車動力耦合的幾種類型
1.轉矩耦合方式 轉矩耦合系統的輸出轉速與發動機及電機轉速之間成固定比例關系,而系統的輸出轉矩是發動機和電動汽車電機轉矩的線性組合。轉矩耦合方式可以通過齒輪耦合、磁場耦合、鏈或帶耦合等多種方式實現,如東風公司EQ7200 HEV車型是基於機械式自動變速器(AMT)的耦合系統,日本五十鈴公司小型混合動力載貨車ELF是基於動力輸出軸的耦合系統,福特汽車公司開發了基於主減速器的動力耦合系統。利用電機進行動力耦合也是目前採用較多的動力耦合方式,即利用電機磁場實現動力耦合,最為典型的是本田Insight混合動力汽車的IMA系統,長安汽車公司的ISG系統等也屬於這類耦合方式。 轉矩耦合方式的特點是發動機的轉矩可控,而發動機轉速不可控。通過控制電機轉矩的大小來調節發動機轉矩,使發動機工作在最佳油耗曲線附近。轉矩耦合方式結構簡單,傳動效率高,而且無需專門設計耦合機構,便於在原車基礎上改裝。 2.轉速耦合方式 北京理工大學與華沙工業大學聯合研製的緊湊型行星傳動混合動力裝置屬於轉速耦合方式。轉速耦合系統的輸出轉矩與發動機和電機轉矩成固定比例關系,系統的輸出轉速是發動機和電機轉速的線性組合,其特點是發動機的轉矩不可控,發動機的轉速可以通過對電機的轉速調整而得到控制。 在行駛過程中採用轉速耦合方式的混合動力汽車,可以通過調整電機轉速來調節發動機轉速,使發動機在最佳油耗曲線附近工作。即使在發動機的工作點不變的情況下,通過連續調整電動汽車電機轉速,也可以使車速連續變化,因此採用轉速耦合方式的混合動力汽車無需無級變速器便可以實現整車的無級變速。 3.功率耦合方式 豐田普銳斯混合動力汽車採用的單/雙行星排混合動力系統、雷克薩斯RX400h混合動力汽車採用的雙行星排混合動力系統,及中國汽車技術研究中心開發的雙行星排混合動力系統和雙轉子電機耦合系統,能同時滿足轉矩耦合條件和轉速耦合條件,因此它們都屬於功率耦合方式。功率耦合方式的輸出轉矩與轉速分別是發動機與電機轉矩和轉速的線性和,因此發動機的轉矩和轉速都可控。 在採用功率耦合方式的混合動力汽車中,發動機的轉矩和轉速都可以自由控制,而不受汽車工況的影響。因此,理論上可以通過調整電機的轉速和轉矩,使發動機始終處在最佳油耗點工作。但實際上,頻繁調整發動機工作點也可能會使經濟性有所下降,因此通常的做法是將發動機的工作點限定在經濟區域內,緩慢調整發動機的工作點,使發動機工作相對穩定,經濟性能提高。採用功率耦合方式的混合動力電動汽車理論上不需要離合器和變速器,而且可實現無級變速。與前兩種耦合系統相比,功率耦合方式無論是對發動機工作點的優化,還是在整車變速方面,都更具優越性。