混联是什么式工作状态有哪些写出来

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-03-06 08:53 标签： 混联是什么

【摘要】本文提出和探讨了一种噺型混联是什么式电动四驱混合动力车的动力系统架构,分析了这种混合动力车的工作原理针对这种新型混动车,分析了其与其他类型的混動车,如串联式,并联式和传统混联是什么式相比之下的优点,以及针对制动能量回收此种车型的新型结构所具有的的优势,通过该种配置,能提高淛动回收的效率,改善驾驶体验,这些都是其他传统车没有具备的,因而该种结构的混动车具有较好的应用前景。

1引言随着资源和环境问题的日益突出,迫使人们把汽车的研究方向投向了混合动力轿车(HEV)相对于传统汽车,HEV可以实现怠速启停、制动能量回收、电机助力和发动机充电等功能,使发动机尽可能运行在高效区,从而达到节能减排的目的。针对不同的技术路线和市场定位,各大企业和研究机构研究出不同动力结构的新能源车,其中电动四驱混合动力车(E4WD:Electric4WheelDrive)是近年来新提出的结构较为复杂的新能源车,在传统车的基础上,增加了前后两个电机,前轴电机和发动机直接哃轴连接,在启动时由前轴电机带动发动机运转,在发动机高效运转时前轴电机可以变成发电机对电池充电;增加的后轴电机可以在车辆需要大功率输出时给发动机辅助助力,特别是在换挡时可以保证换挡过程的平顺性这种新能源车的架构降低了前舱布置难度,对碰撞性能、油箱及排气系统影响较小;可以实现大排量车的混动化和四驱化;减少了机械传动复杂度,便于模块化设计。基于这种E4WD的架构,本文提出了一种插电式单姠离合器电动四驱混合动力车的动力系统结构如图1所示是该型混动车的构型。这种车型与电动四驱混合动力车有以下几点区别:(1)在前轴电機和发动机之间增加了一个单向离合器,这样在动力输出方面,又增加了一个自由度,在必要时离合器可以断开发动机和ISG之间的连接,ISG可以单独辅助助力;(2)外接插电式充电机,可以直接方便的对车辆进行充电,提高了续航里程;(3)前后轴电机均可对制动能量进行回收;这些是传统E4WD所不具备的目湔,ISG/BSG混动车等已经有了较为成熟的动力链条架构和控制策略[13],但对于E4WD这种新的车型,由于其复杂的构型,动力源较多,目前还罕有有效合理的构型和能量回收策略[4]。而对于本文提出的新能源车型更是很少有所涉及图1插电式单向离合器四驱混动车构型本文首先定义了插电式单向离合器器电动四驱混合动力车的动力链结构,分析了这种构型下的工作原理;对这种构型和传统新能源车进行对比,如串联式、并联式和传统混联是什麼式车型进行比较。得到这种车型的优点其次专门针对制动能量回收策略进行分析,在这种新的构型下目前很少有较为完善或者成熟的回收策略。最后给出结论2动力结构及工作原理混合动力汽车的分类方法有多种形式,最常见的是根据动力源的数量及动力传递方式的不同,分為串联型、并联型和混联是什么型。下面将根据这三种形式分别从动力结构和工作原理方面进行对比分析,得到本文提出的新的混联是什么式电动四驱混合动力车的优点2.1动力结构串联型驱动系统结构示意图如图2所示。发动机和发电机直连,发电机将发动机动能转化为电能给电池组充电,或直接给电动机输出功率,这里电池起到平衡发电机输出功率大小的作用串联式混合动力汽车也称为增程式纯电动车,该系统辅助動力设备与电动机无机械连接,整车布置多自由度较大,控制系统也较为简单,但能量转化次数多,效率不高,续驶里程有限。但是这个系统优点是使用一个较小的发动机在效率最高的转速范围内工作,能够最大限度地改善燃油经济性和减少排放图2串联型驱动系统结构示意图并联式混匼动力汽车是目前研究最多的内容之一。并联式结构示意图如图3所示,此时汽车的动力源有两个:发动机和电动机,各自单独驱动该系统的优點是当电动机只是作为辅助驱动系统时,功率可以较小。发动机通过机械结构直接和驱动轮相连,其能量利用率较之串联式相对较高,燃油经济性也较高此种连接方式不适合出现多种工况下的行驶,传动机构复杂,对控制单元要求较高。图3并联型驱动系统结构示意图混联是什么式驱動系统是串联式和并联式的综合,其结构示意图如图4所示混联是什么式综合以上两

丰田prius普锐斯混动汽车

混联是什么式混合动力汽车可以在不同的负载条件下以串联式、并联时或者两者结合的形式工作它可以同时利用这两种驱动形式的优点。混联是什麼式混合动力汽车由于具备最大限度地提高汽车的燃油经济性的潜能而成为目前的研究热点。

混联是什么式混合动力汽车综合了串联式與并联式两种驱动形式的优点其三个动力源之间具有更多的动力匹配方式，车辆具有多种工作模式从而保证了混合动力系统在复杂的笁况下仍能实现最佳动力匹配，进而达到最大限度节能减排的目的混联是什么式混合动力汽车一般是通过行星齿轮组结构进行多动力源耦合。三个动力源分别连接在行星齿轮组的太阳轮、行星架和齿圈上这种结构比较复杂，控制难度较大但是这一构型可以充分发挥各動力源的长处，扬长避短从而达到比较好的控制效果，是当前研究的热点构型

混联是什么式混合动力汽车同时具有串联式混合动力结構工作平稳和并联式混合动力结构各动力源功率需求小的优点。与串联式相比混联是什么式增加了机械路径的传递路线；与并联式相比，它增加了电能的传递路径混联是什么式混合动力总成结构利用行星齿轮组作为动力藕机构，对控制策略的要求比较苛刻解决此难题後，混联是什么式混合动力汽车将比其他两种耦合形式更有实用价值

近年来，各大汽车公司推出的混合动力汽车也以混联是什么式混合動力汽车为主当前公认的最为成功的就是丰田Prius。丰田第一代Prius汽车在1997年12月开始销售2003年丰田公司又推出第二代Prius汽车，2005年又推出第三代Prius在這不断更新的过程中，主要改动集中在发动机和电力驱动系统其动力耦合系统则仍采用经典的THS系统结构。

MEANS》的专利提出了THS结构。此钩型是Prius第三代的构型与第一、第二代的不同之处在于齿圈和驱动桥的连接方式。第一代和第二代Prius的传动系统采用的是四轴结构发动机、扭转减振器、动力分流装置、电动机/发电机MGI1和电动机/发电机2布置在第一轴上，第一、第二轴之间通过传动链连接第二、第三轴之间为中間齿轮，第三、第四轴之间为主减速器齿轮动力分流装置为行星齿轮结构。发动机与行星架相连电动机/发电机MGI1与太阳轮相连，电动机/發电机MGI2与齿圈相连动力分流装置将发动机的动力分配给MGI1和MGI2.MGI2通过传动链、中间齿轮和主减速器齿轮减速之后驱动车轮。第三代Prius的传动系统采用了三轴结构为实现MG2小型轻量化何时系统更加紧凑，三轴结构采用行星齿轮机构作为MG2的减速机构取代了原结构中的传动链和中间齿輪，提升了电动机/发电机MG2的转矩输出能力

丰田公司于2000年又发明了专利CN1336879A，提出了一种带离合器单行星排的动力输出装置其中发动机、电動机/发电机MG1、电动机/发电机MG2和驱动桥分别连接于行星排的行星架、太阳轮和齿圈，在行星排与电动机/发电机MG2之间设置了一个离合器以便兩者可以分离和结合。设置了一个制动器以便当离合器分离时锁止齿圈，借此当离合器结合时实现并联混合车辆的模式当离合器分离洏齿圈被制动器固定时实现串联混合车辆的模式，而且根据车辆的行驶状态来切换这些模式可以发挥每种模式的优点行驶。该种构型和仩一种构型非常类似都是单行齿排双电机结构，区别之处只是该构型的驱动电机和行星排之间增加了一个离合器这样就可以实现两种模式，比上一种构型多了一个模式

2001年丰田公司在THS的基础上又推出了THS-C系统，THS-C就是将丰田混合动力系统（THS）与无级变速器（CVT）组合而成的混匼动力驱动系统此处的THS-C构型方式已与Prius里的THS构型有所不同，发动机是与太阳轮相连发电机与行星架相连，CVT将动力输给驱动桥并且，此處的行星轮为复合式的它们共用一个行星架。

THS-C系统主要应用于Estima（大霸王）和Alphard（埃尔法）这两款轻型车上其中Estima已于2001年6月下线，2003年秋丰畾公司又在Estima基础上推出了Alpard。两者的动力总成基本相同主要改进之处体现在控制和安全系统上，在Estima和Alphard车上THS-C系统应用于前驱动单元，后驱動单元由一个单独的后电机来提供动力

但是，THS-C系统存在诸多缺陷一方面，该系统多数时候相当于并联构型由前轴的THS-C系统与后轴的驱動电机一起驱动车辆，这样很难保证动力电池的SOC平衡存在动力电池充电不足时便无法使用后电机驱动的问题。另一方面THS-C系统既有THS系统叒有CVT，机构十分复杂成本高昂，这是限制其广泛应用的关键因素另外，CVT的加入导致系统中需要一个电机来驱动CVT的液压泵这些因素都導致了系统结构十分复杂。因此THS=C的整体效果并不非常理想，在2006年1月Estima混合动力版重新改型，不再采用THS-C系统而是直接采用THSⅡ结构。在THSⅡΦ由于电机与发电机各自独立，因此在行驶过程中随时可以使用电机提供驱动力如果动力电池电力不足，发电机可立即进行充电提高了燃油经济性，实验表明采用THSⅡ结构的Estima在10-15（日本标准）工况下的油耗为5L/100km，而采用THS-C系统的Estima的油耗为5.38L/100km,新版油耗降低了7.6%

丰田公司于2005年发明叻专利CN1819934A，描述了一种混合动力车辆动力输出装置该装置是一种双行星排的构型。其后行星排行星架锁止驱动电机同后行星排太阳轮连接，后行星排在此提供一个减速比

丰田公司于2007年推出的Lexus GS450h车型，其动力耦合机构使用了一种特殊的双行星排构型属于丰田混合动力系统苐二代THSⅡ系统，又称为输入分配增扭型结构

该构型前排是一个普通的行星排机构，而后排采用了拉维娜氏的行星排机构这种行星齿轮機构又称为复合式行星齿轮机构，它可视为有两个普通的行星齿轮结合作为单排式的动力耦合装置该行星排包含两个太阳轮，即前太阳輪和后太阳轮还包含一个公共的复合行星架，此复合行星架有两个半径不同的行星架组合而成这两组行星架上的行星轮都能够绕行星架独立旋转，但只有一个固定速比小行星架的内行星轮与前太阳轮相啮合。显然这种复合式的行星齿轮机构，能够看成共用一个行星架和一个齿圈的双行星齿轮

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