动力总成是汽车最基础的系统，传统汽车的发动机按照自身规律把燃料的化学能转化为机械能，再通过曲轴连杆把直线运动转化为旋转运动，由离合器控制动力的输出，通过变速器变速变扭调节发动机的工作效率，改变汽车的行驶方向，通过主减速器减速增扭，通过差速器分流动力。以上这一技术方案经过百年的总结，我们已经很容易理解和掌握，但是对于电驱动的汽车系统，上述功能的实现方法理解起来就相对困难了，为了便于大家理解，笔者将不同种类电动汽车的系统差异列于表1。

    一、电动汽车对电驱动系统的要求
    我们绝对不能把电动汽车中的驱动系统简单地理解为电动机----一个能够转动的铁疙瘩。电动汽车对电驱动系统的要求诸多，电驱动系统的尺寸对整车布局影响很大，驱动系统要做得很小，驱动电动机也可以安装在轮毂内，这样汽车的承载空间会更大，地板的高度可以大大下降。
    电驱动系统设计的任务是：高效率，这样在同等的电池容量下汽车可以跑得更远；寿命长，寿命要达到15年；少维护，最好是免维护的；满足法规要求的最大加速、最高车速和最大爬坡度；尺寸紧凑、质量轻；工作可靠，耐高温、抗振动、防水和防尘；低电磁辐射和良好的电磁兼容性；低噪声。

    二、混合动力汽车电驱动系统的不同技术路线
    1．分类
    按照发动机、电动机和变速器的配合关系，混动动力汽车的驱动系统分为三类，分别是串联系统（图1）、并联系统（图2）和混联系统（图3）。





    串联、并联和混联系统中，燃料贡献能量与电能贡献能量的分布如图4所示。表2中列出了不同混合动力技术的路线特点。

    2．典型混合动力汽车技术路线
（1）IMA系统
    IMA（integrated motor assist）系统是由本田汽车公司研发的，本田的工程人员将电动机和发电动机与汽油发动机链接在一起，并且置于变速器前部。电动机起到辅助发电动机驱动车辆的作用，这样可以使得车辆搭载体积更小、排量更低的发动机却能获得足够的驱动力。以思域混合动力车型为例，普通车型最小排量为1.8升，混合动力车型排量则仅为1.3升。由于与发动机进行直接连接，因此电动机无法在发动机关闭状态下进行工作。
      第一代IMA混合动力系统的电动机功率太低，所以车辆无法依靠纯电力模式行驶。目前，性能提升后的电动机可在车辆关闭发动机，且处于巡航状态下独立驱动车辆以保持车速。当车辆制动时，与发动机连接的发电动机就会将车辆减速时的动能进行回收并用于发电。同时，发电机还承担着发动机启动电动机的作用。当等红灯时，发动机会自动关闭，此时再次启动就需要发电机的辅助。当然，为保证车辆的可靠性，还有一套常规的启动电动机作为备份。IMA系统是目前原理最简单，同时维修保养成本最低的混合动力解决方案。
（2）HSD系统
    丰田汽车推出7HSD（Hybrid Synergy Drive）系统，这套系统也是由两台电动机和一台发动机组成，不过在安放位置上与本田的IMA系统存在差别。其中一台电动机与发动机直接相连，另外一台电动机则没有直接连接发动机。丰田这套系统最为关键的设计就是复合式行星齿轮变速器。发动机和与其相连的电动机组合在一起形成一套驱动单元，另外一台电动机形成第二个驱动单元。这两套单元可由车载电脑灵活调配，通过变速器对驱动轮传递动力。
    加速时，第一套动力单元通过变速器向车轮传递动力；在纯电动模式下，第二套动力单元取代发动机，单独为车轮提供动力，此时发动机和与其相连的电动机均处于关闭状态，车辆减速时，HSD混合动力系统的电动机也会与IMA系统一样，转变为向电池组充电的发电机。两套系统的不同点在电池组满电情况下才会体现出来。当电池组充满电后，发动机所产生的电能将会输往与发动机相连的电动机，电动机通过对发动机转速的干预来达到辅助车辆减速的目的。所以，当你驾驶一辆丰田品牌的混合动力汽车实施制动时，电动机提供的电制动力已经基本够用。只有在停车或遇上紧急情况时，车辆原本的液压制动系统才能派上用场。这套系统的诞生为由车载电脑控制的线控制动及加速系统提供了前提条件。

[1] [2] [3]  下一页