当前位置:首页>维修大全>汽车>

混联式混合动力汽车结构 特点及工作模式(混联式混合动力汽车四种工作模式)

混联式混合动力汽车结构 特点及工作模式(混联式混合动力汽车四种工作模式)

更新时间:2024-04-25 16:50:28

混联式混合动力汽车结构 特点及工作模式

一.结构

混联式混合动力驱动系统可以在串联混合动力模式下工作,也可以在并联混合动力模式下工作,即两种模式的综合。这就要求有两台电动机,一个比较复杂的传动系统和一个智能化控制系统。

混联式混合动力驱动系统其工作原理如下:发动机发出的功率一部分通过功率分流装置(功率分配器),经机械传动系统传至驱动轮,另一部分则驱动发电机发电,发出的电能输送给电动机或蓄电池,电动机的力矩同样也可通过传动系统传送给驱动轮。混联式驱动系统的一般控制策略是:在汽车低速行驶时,驱动系统主要以串联式工作;当汽车高速稳定行驶时,则以并联时为主。

混联式混合动力驱动系统的结构形式和控制方式充分发挥了串联式和并联式的优点的优点,能够使发动机、发电机等部件进行更优化的匹配,在结构上保证了在更复杂的工况下使系统工作在最优状态,因此更容易实现排放和油耗的控制目标。与并联式相比,混联式的动力复合形式更复杂,因此在机械结构和控制方面对动力复合装置提出了更多的要求。目前的混联式结构一般以行星齿轮机构作为动力复合装置。

二.特点

1.优点

1)与串联式混合动力汽车相比动力系统更小、成本降低。混联式混合动力汽车是在并联式混合动力汽车的基础上,再增加电动机/发电机或驱动电动机,因此混联式混合动力汽车由三个动力总成组成,三个动力总成以50-100%的功率驱动车辆,但比串联式混合动力汽车动力总成的功率、质量和体积要小。

2)多种工作模式获得更好的性能。混联式混合动力汽车有多种驱动模式可供选择,包括串联驱动和并联驱动,使发动机的工作状态在多变的工况中都可以选择最优的模式。

3)发动机参与驱动减少能量转换损失。发动机驱动模式是混联式混合动力汽车的基本驱动模式之一,从发动机到车轮之间动力传递过程中,除摩擦损耗外,没有机械能-电能-机械能的转换过程,能量转换的综合效率要比内燃机汽车高。

4)纯电行驶降低排放。纯电动机驱动模式也是混联式混合动力汽车的基本驱动模式之一,可以独立驱动车辆行驶,在车辆启动及起步时,发挥电动机低速大转矩的特征,带动车辆起步,实现“零污染”行驶。

2.缺点

1)发动机参与驱动在特殊工况下排放劣于串联式混合动力汽车,混联式混合动力汽车性能更接近内燃机汽车。发动机的工况会受行驶工况的影响,发动机的有害气体的排放高于串联式混合动力汽车。

2)结构复杂布置困难。混联式混合动力汽车需要配备两套驱动系统,发动机传动系统需要装置离合器、变速器、传动轴和驱动轮等传动总成。另外,还有电动机/发动机、驱动电动机、减速器、动力电池组,以及多能源的动力组合或协调发动机驱动与驱动电动机驱动力的专用装置,因此混联式混合动力汽车的多能源动力系统结构复杂,总布置也更加困难。

3)整车多能源控制系统要求更高、更复杂。多能源动力的匹配和组合有不同的组合形式,需要装配一个复杂的多能源动力总成控制系统,才能达到高的经济性和“超低污染”的控制目标。

三.工作模式

混联式混合动力汽车兼具并联和串联混合动力汽车的工作模式。

1)纯电驱动。利用电池的电能,通过驱动电动机单独驱动汽车行驶。

2)串联驱动。一是低速区间,大功率驱动工况,如连续爬坡等,此时依照工作状况设定,由电动机驱动,将会消耗大量的电,需要发动机为电池补充电量。汽车以串联驱动模式行驶时,发动机工作在经济区且输出恒定功率。

3)发动机单独驱动。此种情况和传统汽车工作状况相同,因此适合于发动机经济转速区域,即此时为巡行车速。

4)行车充电。一般工作在发动机中速区域,且此时的发动机动力负荷偏低,效率低。通过这种模式来提高发动机的工作负荷,从而提高发动机的工作效率和为电池补充电能。

5)停车充电。当电池荷电状态低于设定限值时,采用停车充电模式,发动机在经济区以输出恒定功率的方式带动ISG电动机发电,为电池补充能量。

6)制动能量回收。汽车制动时,车轮提供反向扭矩,带动驱动电动机来作为发电机发电,以此回收能量。通过回收制动能量,混合动力车能很好地控制油耗和排放。这种模式工作在中高速滑行和制动的工况下。

7)并联驱动。发动机和电动机同时工作,能提供较大的动力输出,因此这种模式通常适合于工作在中低速加速和高速区。

8)全加速。发动机、发电机及驱动电动机同时驱动。此时,所有的能量都输出用于驱动汽车,这种模式能获得最大的驱动力。一般用于极限速度行驶、超车等情况。

更多栏目