2.双模功率分流模式固定传动比利用
在固定速比下,两电机转矩与发动机转矩解褐,可作为附加转矩驱动车轮,因此相当于并联构型。并联构型能够在某些工况下提高整车动力性与效率。
例如在急加速工况下,为了避免发动机转矩快速变化引起的低效,需要加速的附加转矩由电机来提供,从而保证发动机工作状态缓慢变化。
根据表5中离合器动作和其杠杆模型,如图18所示,固定传动比模式运行分析如下。
(1)一挡固定传动比(FG1)通过锁住电机MG1使其转速为0,此时为第一个机械点,(即发动机输出功率全部通过机械路径输出)可实现两个功率分流模式EVT1与EVT2的切换。作为并联模式电机MG2可提供额外的扭矩,适合车辆低车速大负荷工况。行星齿轮排参与工作的转速关系式:
式中:
P1、P3----第一排、第三排行星齿轮组转速方程
Ne----发动机转速
nout----输出转速
ns3----第三排行星齿轮组太阳轮转速
IFG1----一挡固定转动比
K1=2
K2=2.28
(2)二挡固定传动比(FG2),通过锁住电机MG2使其转速为0,此时为第二个机械点,可实现两个功率分流模式EVT2与EVT3的切换。作为并联模式电机MG1可提供额外的扭矩,适合车辆中等车速与负荷工况,能够提供较为理想的爬坡和牵引性能。行星齿轮排参与工作的转速关系式:
式中:
P1、P3----第一排、第三排行星齿轮组转速方程
ne----发动机转速
n outt----输出转速
ns3----第三排行星齿轮组太阳轮转速
nMG1----一=MG1转速
iFG1----二挡固定转动比
K1=2
K2=2
K3=2.28
(3)三挡固定传动比(FG3),虽然锁住电机MG1使其转速为0,但通过MG2输出动力与第三排行星齿轮组的行星架藕合,得到小于1的传动比,可实现两个功率分流模式巨vT3与EVT4的切换。适合车辆高速低负荷巡航工况,并且在车辆高速时实现高效的制动能量回收的特点。行星齿轮排参与工作的转速关系式:
式中:
P1、P3----第一排、第三排行星齿轮组转速方程
ne----发动机转速
nout----输出转速
ns3----第三排行星齿轮组太阳轮转速
Nmg2----MG2转速
IFG3----三挡固定转动比
K1=2
K2=2
K3=2.28
双模功率分流模式固定传动比的优缺点总结列于表6。
优点当中,连续高功率工况可防止电机过热是指,可以在EVT模式中的极限状况下,切换至固定速传动比模式,降低电机的负担,防止电机损坏。这对于某些高功率输出稳定性需求较高的车型来说尤为重要。
为实现固定速比,增加的离合器必然会增加旋转和泵损失。同时,固定速比下的发动机与输出轴转速不解藕(相当于并联),会使发动机远离最佳工作点运行,降低发动机的效率,控制难度进一步提高。