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混合动力汽车功率分流机构的控制与节能分析
来源:汽车电器  作者:佚名  2018-07-19 14:43:29



    4)固定速比传动模式:当汽车进入巡航行驶状态时,低速离合器C1和高速离合器C2均工作,此时1号太阳轮被C2、C1锁止不转,发动机带动1号齿圈通过!号行星架以固定的速比驱动车轮,实现纯机械动力传递。由于2号齿圈也被锁止,电机B与车轮之间的转速为固定速比,可以以并联的方式辅助发动机工作,在有输出转矩需求或动力剩余时,可在保证车速不变的情况下,通过2号行星架向车轮提供动力或者吸收动力发电。此模式的速比对应于发动机经济转速区,提高了汽车的传动效率和燃油经济性。
    5)高速复合分配模式:车速高于110 km/h时,高速离合器C2工作,1号太阳轮与2号齿圈相连,发动机一部分动力从1号行星架输出直接驱动车辆,另一部分动力则通过1号太阳轮经高速离合器C2传送到2号齿圈,再传给2号行星架驱动车辆。同时,2号行星齿轮将部分动力经2号太阳轮分给电机B发电,电机B将发出的电能供给电机A(带动1号太阳轮)驱动行星架以增大输出转矩。此模式减小了发动机到车轮的速比,在车速较高的状态下发动机仍能运行于高效区间,进一步提高了发动机的运行效率。

    4.3三行星排混合动力功率分流系统与传动控制
    4.3.1功率分流变速机构组成
    通用、宝马SUV双模混合动力功率分流变速机构由发动机、3个行星排、、2个电机和4个离合器组成,具有2个动力分配模式和4个固定挡位。其中,电机A的转子与1号行星排的太阳轮及2号行星排的齿圈连为一体,电机B的转子与2号、3号行星排共用的太阳轮相连,如图7所示。

    4.3.2传动控制
    汽车行驶时,控制单元依据相关信号,控制发动机、电机、离合器工作,使车辆以纯电动驱动模式、高/低速混合动力驱动模式、1/2挡低速、3/4挡高速驱动模式等交互切换行驶。三行星排传动模式与离合器工作见表2,三行星排功率分流传动模式如图8所示。


    1)低速输入分配模式:汽车低速行驶时,离合器(CI接合,C2、C3、C4分离,3号行星排因齿圈被固定,太阳轮驱动行星架减速输出。发动机动力由1号前行星排齿圈输入,经公用行星架至2号行星排,一部分动力经后太阳轮至3号行星架以机械方式减速输出,一部分动力由2号齿圈至电机A转变为电力流,向电机B提供电能,使发动机转速处于最佳油耗点,改变电机A的转速和控制电机B的输出转矩,可使车速在一定变化范围内上升或下降。
    2)1挡传动模式:在输入分配模式下,保持发动机转速不变,降低电机A (2号齿圈)转速,车速随之提升,后太阳轮转速相应升高,当与2号齿圈接近同步转速时,C4接合,形成1挡传动,动力传递变为纯机械方式。当车速进一步提升,发动机转速升高,逐渐偏离经济运行区域时,C4分离,系统切换回输入分配模式,通过降低电机A和发动机转速,在车速提升的同时,使发动机回到经济区运行。
    3) 2挡传动模式:输入分配模式下,随着车速的进一步提升,电机A转速下降至0,即转入电动制动状态,当后行星架转速与公用行星架接近同步转速时,在C1接合基础上,C2接合,将公用行星架与输出轴直接相连,形成2挡传动,发动机的动力再次以机械传动形式驱动车轮。

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