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2 功率分流装置的结构与特性
行星排轮系是混合动力汽车应用较广的功率分流装置，由单个或多个行星排组成。单行星排由太阳齿轮、行星（齿轮）架、齿圈3个基本元件构成，如图2所示。单排行星齿轮机构具有两个自由度，若使一个基本元件固定不动（该元件转速为0）或使其运动受到一定的约束（该元件转速受限制），则单排行星齿轮机构就只有一个自由度，整个轮系将以一定的速比传递动力；若将其中一个元件作为输入件，其它两个元件作为输出件，就可以实现功率分流。按分流（分配）方式，可分为输入分配、输出分配和复合分配3种模式。输入分配是将发动机输出功率在混合动力总成的输入端进行分流；输出分配是通过行星排将发动机剩余输出功率与电机功率在混合动力输出端进行汇流；复合分配采用两个行星排，通过行星排将发动机输出功率进行分流，同时再利用行星排将来自不同路径的功率进行汇流。
若分流装置只能在一个连续区域变速称为单模机构若能实现在两个不同连续区域变速称为双模机构。
3 单模混合动力功率分流控制与节能原理
丰田Prius／福特escape混合动力驱动系统采用单排行星齿轮机构，发动机、电机、驱动轮分别与行星排中的3个基本元件相连，通过对电机转速转矩的控制，达到功率分流的功能，因其能达到无级变速器连续动力传输效果，所以又将该系统称为“电子无级变速系统（ECVT）”。
3.1节能控制
1）发动机／电机工作效率控制：控制电机覆盖发动机运行的非经济区，在ECVT模式下，控制电机转速与转矩配合发动机运行，使发动机运行于最佳燃油经济区附近。
2）能量回收控制：汽车滑行与制动时，通过电机将汽车惯性动能转变成电能，存储于蓄电池中，进行能量再利用。
3.2单模混合动力功率分流系统与传动控制
3.2.1功率分流变速机构的组成
丰田Prius单模混合动力驱动系统主要由功率分流机构（汽油发动机、2个永磁同步电机、功率分流装置）、能量控制部分（功率控制器、电子控制单元）和镍氢动力电池等组成，如图3所示。
功率分流变速机构采用输入分配模式对发动机进行功率分流，在结构上，行星架与发动机相连，太阳轮与电机1连接，外齿圈连接电机2，并与主减速器相连为动力输出件。电机1用于发动机的起动及转速调节，电机2用于控制发动机输出转矩，两台电机均具有电动和发电功能。发动机的动力经过行星排分成两路输出，一路通过外齿圈直接驱动车轮，形成机械传输通道；另一路经太阳轮驱动电机1发电，再由功率控制器将电能供给电机2转化为机械能带动车辆行驶，形成电力传输通道。
3.2.2传动控制
汽车在运行时，电子控制单元根据驾驶员油门踏板位置、制动踏板位置、蓄电池荷电状态（SOC）、车速和发动机效率等信号计算出相应的控制指令，控制内燃机和电机的工作模式及转速转矩，如图4所示。
1）发动机起动模式：发动机起动时，电机2工作，通过电动力固定行星排齿圈，电机1作为起动机驱动太阳轮带动行星架转动，与行星架连接的发动机曲轴转动，发动机起动。
2）汽车停驶充电模式：电池SOC低于门限值时，电机2以电动力固定行星排齿圈，发动机带动行星架转动，行星架带动太阳轮转动，与太阳轮连接的电机1发电给电池充电。
3）车辆起步模式：车辆起步时，缓踩加速踏板，发动机停转，行星架被固定，电机2驱动行星排齿圈，推动车辆前进，此时太阳轮与电机1随动空转；急踩加速踏板时，电机1迅速起动发动机（1s内）与电机2共同驱动车辆。
