干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析


1.凱美瑞混合動力車電控變速器

凱美瑞混合動力車電控變速器習(xí)慣稱為混合動力傳動橋,2018款凱美瑞混合動力傳動橋由小電機MG1、大電機MG2、復(fù)合齒輪裝置、傳動橋阻尼器、中間軸齒輪、減速齒輪、差速器齒輪機構(gòu)和油泵組成。該傳動橋為3軸結(jié)構(gòu),復(fù)合齒輪裝置、傳動橋阻尼器、油泵、MG1和MG2連接至輸入軸。中間軸從動齒輪和減速主動齒輪連接至第二軸。減速從動齒輪和差速器齒輪機構(gòu)連接至第三軸(圖1)。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖1

圖1 混合動力傳動橋結(jié)構(gòu)圖

(1)電機MG1、MG2

電機MG1(小)和MG2(大)為緊湊、輕量且高效的三相永磁同步電機,內(nèi)置于混合動力傳動橋內(nèi),由定子、定子線圈、轉(zhuǎn)子、永久磁鐵和解析器(也稱為電機轉(zhuǎn)速位置傳感器)等組成(圖2)。MG1電機主要用作發(fā)電機來使用,為MG2驅(qū)動車輛提供電能并對鎳氫電池充電。另外,啟動發(fā)動機時,MG1作為起動機來使用。MG2主要作用是利用MG1和鎳氫電池提供的電能,以驅(qū)動電機模式驅(qū)動車輛行駛,此外,在減速或制動過程中MG2用作發(fā)電機對鎳氫電池充電,以回收再生制動能量。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖2

圖2 電機結(jié)構(gòu)

為了實現(xiàn)對電機進行矢量控制,需精確測量電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速及磁極的位置(相位),為此安裝了解析器(電機轉(zhuǎn)速位置傳感器)。解析器采用旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)形式,由3個定子線圈(勵磁線圈、檢測線圈S、檢測線圈C)和轉(zhuǎn)子(隨電機轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn))組成。

(2)復(fù)合齒輪裝置

復(fù)合齒輪裝置由動力分配行星齒輪機構(gòu)和電動機減速行星齒輪機構(gòu)等組成。通過采用2套行星齒輪機構(gòu)的齒圈和中間軸主動齒輪及駐車鎖止齒輪做成一體的復(fù)合齒輪,使復(fù)合齒輪裝置的結(jié)構(gòu)更為緊湊和輕量化。動力分配行星齒輪機構(gòu)的太陽齒輪連接至MG1、行星架連接至發(fā)動機、齒圈位于復(fù)合齒輪上。電動機減速行星齒輪機構(gòu)的太陽齒輪連接至MG2、齒圈位于復(fù)合齒輪上、行星架固定至傳動橋外殼(圖3)。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖3

圖3 復(fù)合齒輪裝置

(3)傳動阻尼器

傳動阻尼器一般稱為扭轉(zhuǎn)減振器。混合動力車輛在發(fā)動機運轉(zhuǎn)停止或啟動瞬間,會產(chǎn)生很大的扭轉(zhuǎn)振動,而在傳動裝置結(jié)構(gòu)上又取消了液力變矩器,無液力減震作用,因此,為減少傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動,提高可靠性以及駕乘的舒適性,混合動力車輛普遍在發(fā)動機飛輪與傳動橋之間安裝了傳動阻尼器(圖4)。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖4

圖4 傳動阻尼器

(4)傳動橋油泵

機械油泵采用余擺線型油泵,內(nèi)置于混合動力傳動橋內(nèi)。由發(fā)動機驅(qū)動,壓力潤滑各部齒輪。另外傳動橋還通過減速齒輪旋轉(zhuǎn),飛濺潤滑齒輪,減小機械油泵運轉(zhuǎn)負載。

2.雅閣混合動力車電控變速器

2016款雅閣混合動力車的電控變速器結(jié)構(gòu)與凱美瑞車有明顯不同。該電控變速器(E-CVT)內(nèi)部集成了發(fā)電機、驅(qū)動電機、扭轉(zhuǎn)減振器、超越離合器、超越離合器齒輪、4根平行軸及齒輪等部件(圖5)。(1)飛輪與扭轉(zhuǎn)減振器

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖5

圖5 E-CVT內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

與凱美瑞混合動力車類似,2016款雅閣混合動力車在發(fā)動機飛輪與電控變速器的輸入軸之間安轉(zhuǎn)了扭轉(zhuǎn)減振器。飛輪通過1個定位銷以及8個螺釘與曲軸凸緣連接,扭轉(zhuǎn)減振器通過6個螺釘固定在飛輪后端面上,電控變速器的輸入軸通過外花鍵插入扭轉(zhuǎn)減振器的內(nèi)花鍵孔中,將發(fā)動機的動力輸入到電控變速器內(nèi)(圖6)。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖6

圖6 飛輪及扭轉(zhuǎn)減振器

(2)平行軸及齒輪

電控變速器內(nèi)集成了4根平行軸及齒輪:輸入軸及齒輪、發(fā)電機軸及齒輪、驅(qū)動電機軸及齒輪、副軸及齒輪(圖7)。輸入軸的外花鍵與扭轉(zhuǎn)減振器的內(nèi)花鍵連接,將發(fā)動機的動力輸入到E-CVT內(nèi)部。輸入軸也與超越離合器連接。驅(qū)動電機軸與驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子連接,驅(qū)動電機軸齒輪與副軸常嚙合齒輪嚙合,然后通過主減速器、差速器、半軸將動力傳給兩個前輪(驅(qū)動輪),驅(qū)動車輛行駛。駐車齒輪通過花鍵與驅(qū)動電機軸連接,并隨驅(qū)動電機軸同步轉(zhuǎn)動。發(fā)電機軸與發(fā)電機的轉(zhuǎn)子連接,發(fā)電機軸齒輪與輸入軸的常嚙合齒輪嚙合。發(fā)動機轉(zhuǎn)動時,通過常嚙合齒輪傳動帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)。

副軸上集成了副軸常嚙合齒輪及主減速器驅(qū)動齒輪,副軸常嚙合齒輪與驅(qū)動電機齒輪及超越離合器齒輪嚙合。主減速器驅(qū)動齒輪將來自驅(qū)動電機或發(fā)動機的動力傳遞至主減速器從動齒輪,然后經(jīng)過差速器、半軸傳遞至前輪(驅(qū)動輪)。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖7

圖7 平行軸及齒輪

(3)超越離合器及超越驅(qū)動齒輪

與凱美瑞、君威車混合動力系統(tǒng)不同,2016款雅閣混合動力轎車的電控變速器內(nèi)采用了超越離合器(PCM控制),超越離合器為液壓驅(qū)動的濕式多片式離合器,位于輸入軸的末端。通過超越離合器改變動力傳遞路徑,從而實現(xiàn)在驅(qū)動發(fā)電機或驅(qū)動車輪之間切換發(fā)動機的動力。

當超越離合器不工作(分離),若發(fā)動機運行時,發(fā)動機動力將通過扭轉(zhuǎn)減振器→輸入軸→輸入軸齒輪→發(fā)電機軸齒輪→發(fā)電機軸→發(fā)電機,實現(xiàn)發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。當超越離合器工作(接合),發(fā)動機運行時,發(fā)動機動力將通過扭轉(zhuǎn)減振器→輸入軸→超越離合器→超越齒輪→副軸齒輪→副軸→主減速器驅(qū)動齒輪→主減速器從動齒輪→差速器→半軸→前輪,實現(xiàn)將發(fā)動機動力傳遞給前輪(驅(qū)動輪)。另外,當超越離合器工作(接合)且發(fā)動機運行時,發(fā)動機還將同時驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動(空轉(zhuǎn))。

(4)發(fā)電機及驅(qū)動電機

發(fā)電機、驅(qū)動電機均采用了重量輕、體積小、高效率高的三相永磁同步電機。驅(qū)動電機、發(fā)電機以及電機轉(zhuǎn)速位置傳感器的作用與凱美瑞混合動力車類似,在此不再贅述。

3.君威30H電控變速器

2017款別克君威30H混合動力汽車安裝了型號為5ET50的電控智能無級變速器(EVT),變速器內(nèi)部集成了2個驅(qū)動電機、2組行星齒輪機構(gòu)、3組離合器、扭轉(zhuǎn)減振器及電源轉(zhuǎn)換器模塊PIM、油泵等部件(圖8)。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖8

圖8 變速器結(jié)構(gòu)圖

(1)扭轉(zhuǎn)減振器及減振器旁通離合器

扭轉(zhuǎn)減振器總成內(nèi)含1個減振器旁通離合器,它安裝在變速器的前端,通過1個離合器接盤直接安裝在發(fā)動機飛輪上。它的主要功能是在發(fā)動機和變速器之間傳遞動力。當發(fā)動機向變速器傳遞動力時,離合器分離,扭轉(zhuǎn)減振器工作,使動力傳遞更加平順;在啟動工況時,將由變速器內(nèi)的電機驅(qū)動發(fā)動機,此時離合器結(jié)合,將扭轉(zhuǎn)減振器旁通,快速啟動發(fā)動機(圖9)。

(2)輸入行星齒輪組、輸出行星齒輪組

輸入行星齒輪組安裝在變速器前端,其主要部件有輸入太陽輪、輸入內(nèi)齒圈及輸入行星架。其中,輸入太陽輪通過其驅(qū)動軸的花鍵直接連接在驅(qū)動電機/發(fā)電機A的轉(zhuǎn)子上。輸入內(nèi)齒圈外部連接在扭轉(zhuǎn)減振器總成上,輸入行星齒輪架通過鏈條連接至主減速器從動齒輪,再經(jīng)差速器、半軸將動力傳至前輪,駐車鎖止結(jié)構(gòu)的棘輪也集成在輸入行星架上(圖10)。

輸出行星齒輪組安裝在變速器的后端,其主要部件有輸出太陽輪、輸出內(nèi)齒圈和輸出行星架。輸出太陽輪直接連接在驅(qū)動電機/發(fā)電機B的轉(zhuǎn)子上,輸出內(nèi)齒圈通過低速離合器可以被固定在殼體上,輸出行星架與輸入行星架通過花鍵連接為一個整體并輸出 。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖9

圖9 扭轉(zhuǎn)減振器及旁通離合器

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖10

圖10 輸入行星齒輪組

(3)高速離合器、低速離合器

高速離合器安裝在驅(qū)動電機/發(fā)電機A的轉(zhuǎn)子上,它的形式為液壓驅(qū)動多片式離合器(圖11)。離合器結(jié)合后,可以將驅(qū)動電機/發(fā)電機A與輸出內(nèi)齒圈連接在一起。

低速離合器(也可稱為制動器)安裝在變速器中部,也為液壓驅(qū)動多片式離合器。低速離合器接合后,可以將輸出內(nèi)齒圈與變速器的殼體連接而被固定。

(4)驅(qū)動電機/發(fā)電機A、驅(qū)動電機/發(fā)電機B及電機轉(zhuǎn)速位置傳感器

驅(qū)動電機/發(fā)電機A安裝在變速器的后部,也是三相交流同步電機。該電機主要作為發(fā)電機使用,高速模式下也可以參與驅(qū)動,另外,在車輛靜止或行駛時,可以作為啟動機,倒拖啟動發(fā)動機。驅(qū)動電機/發(fā)電機B安裝在變速器的前部,為三相交流同步電機,與驅(qū)動電機/發(fā)電機A的結(jié)構(gòu)相同。該電機的主要作用是驅(qū)動車輛,在車輛滑行或制動時,作為發(fā)電機使用,回收制動能量(圖12)。與凱美瑞、雅閣混合動力車類似,君威30H混合動力車的每個電機內(nèi)部也安裝1個電機轉(zhuǎn)速位置傳感器,其結(jié)構(gòu)、原理基本相同。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖11

圖11 輸出行星齒輪組

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖12

圖12 電機及PIM模塊

(5)電源轉(zhuǎn)換器模塊PIM

君威30H混合動力汽車的電源轉(zhuǎn)換模塊PIM的安裝位置與凱美瑞、雅閣混合動力汽車不同,它集成在變速器的內(nèi)部,為兩個電機的主控模塊。PIM模塊同樣采用獨立的水冷方式,使用專用的冷卻循環(huán)系統(tǒng),與發(fā)動機冷卻系統(tǒng)分離。

(6)液壓油泵

君威30H混合動力車變速器的液壓油泵采用電驅(qū)動的方式,為3組離合器提供液壓供應(yīng)及變速器內(nèi)部的潤滑、冷卻循環(huán)。油泵電機為三相交流電機,由PIM模塊直接驅(qū)動,電機及油泵總成安裝在變速器的下方。

四、混合動力系統(tǒng)及工作模式

轎車混合動力系統(tǒng)主要分為串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)三種類型。2018款凱美瑞(THS-Ⅱ系統(tǒng))、2017款君威30H車的混合動力系統(tǒng)均為混聯(lián)式,而2016款雅閣車混合動系統(tǒng)(i-MMD系統(tǒng))在串聯(lián)式基礎(chǔ)上同時具備發(fā)動機直接驅(qū)動車輪的特殊混合動力模式。上述凱美瑞、君威車的混合動力系統(tǒng)類似,均采用雙行星齒輪結(jié)構(gòu)作為發(fā)動機與雙電機的動力耦合裝置,不同之處在于凱美瑞車的雙行星齒輪結(jié)構(gòu)的齒圈為復(fù)合式(位于復(fù)合齒輪上)且對外輸出動力,而君威車的雙行星齒輪結(jié)構(gòu)的行星架為組合整體式且對外輸出動力。雅閣車的混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、特殊,通過設(shè)置超越離合器來改變動力傳遞路徑,從而實現(xiàn)在驅(qū)動發(fā)電機或驅(qū)動車輪之間切換發(fā)動機的動力輸出。上述三種車型混合動力系統(tǒng)的主要參數(shù)對比列于表4。

表4 三款車混合動力動力系統(tǒng)的主要參數(shù)對比

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖13

對比上述三款車型的混合動力系統(tǒng)的主要參數(shù),可以看出凱美瑞與雅閣車的混合動力系統(tǒng)的最大功率相近,但是,凱美瑞車的發(fā)動機功率大而驅(qū)動電機的功率小,這與上述兩款車型的混合動力系統(tǒng)設(shè)計理念不同有關(guān)。

1.2018款凱美瑞混合動力車工作模式

2018款凱美瑞車混合動力系統(tǒng)傳動原理如圖13所示。該混合動力轎車有發(fā)動機啟動、純電機驅(qū)動、混合驅(qū)動、減速或制動時能量回收等多種工作模式。2018款凱美瑞混合動力轎車有發(fā)動機啟動、純電驅(qū)動、混合驅(qū)動、減速或制動時能量回收等多種工作模式。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖14

圖13 凱美瑞車混合動力系統(tǒng)傳動原理示意圖

(1)發(fā)動機啟動

當車輛靜止時,當變速桿位于P擋、點火開關(guān)位于“ON”位置、儀表上的“READY”指示燈亮?xí)r,若此時高壓電池的剩余電量SOC值在目標范圍內(nèi),發(fā)動機處于停止狀態(tài),若SOC值低于目標值,電機MG1作為啟動機啟動發(fā)動機,動力傳遞路線為:電機MG1→動力分配行星齒輪機構(gòu)的太陽輪→動力分配行星齒輪機構(gòu)的行星架→發(fā)動機。發(fā)動機被驅(qū)動而啟動著火后,發(fā)動機驅(qū)動電機MG1發(fā)電并向高壓電池充電,SOC值提高到目標值后,發(fā)動機停止工作。

(2)純電機驅(qū)動(EV模式)

當車輛掛前進擋行駛時,發(fā)動機停止工作,電機MG2以固定傳動比驅(qū)動車輛純電行駛,電機MG2驅(qū)動的動力傳遞路線為:電機MG2→電機減速行星齒輪機構(gòu)的太陽輪→電機減速行星齒輪結(jié)構(gòu)的齒圈→兩級減速裝置、差速器、半軸→車輪。同時,由于電機減速行星齒輪機構(gòu)的齒圈(與動力分配行星行星齒輪機構(gòu)的齒圈為整體式)被驅(qū)動,動力分配行星行星齒輪機構(gòu)的行星架被固定(發(fā)動機停止轉(zhuǎn)動),因此,動力分配行星行星齒輪機構(gòu)的太陽輪必須轉(zhuǎn)動,即電機MG1同時轉(zhuǎn)動,但此時電機MG1既不是作為驅(qū)動電機也不是作為發(fā)電機使用而僅僅是空轉(zhuǎn)。

當車輛掛倒擋行駛時,同樣是發(fā)動機停止工作而電機MG2驅(qū)動車輛,與車輛前進擋純電驅(qū)動比較,只需改變電機MG2的旋轉(zhuǎn)方向即可實現(xiàn)倒車功能。車輛純電行駛時,當高壓電池的電量下降到目標值時,電機MG1立即拖動發(fā)動機啟動著火,發(fā)動機驅(qū)動電機MG1發(fā)電供給電機MG2或給高壓電池充電。

(3)混合動力驅(qū)動(HV模式)

當車輛處于混合驅(qū)動模式時,發(fā)動機以及電機MG2產(chǎn)生的動力共同驅(qū)動車輛行駛,而電機MG1處于發(fā)電狀態(tài)。電機MG2驅(qū)動的動力傳遞路線為:電機MG2→電機減速行星齒輪機構(gòu)的齒圈→兩級減速裝置、差速器、半軸→車輪;發(fā)動機驅(qū)動的動力傳遞路線為:發(fā)動機→動力分配行星齒輪機構(gòu)的行星架→動力分配行星齒輪機構(gòu)的齒圈→兩級減速裝置、差速器、半軸→車輪;電機MG1的動力傳遞路線為:發(fā)動機→動力分配行星齒輪機構(gòu)的行星架→動力分配行星齒輪機構(gòu)的太陽輪→電機MG1(發(fā)電)。

(4)減速、制動時能量回收

當車輛減速或制動時,發(fā)動機停止工作,電機MG2作為大發(fā)電機使用,回收能量。能量回收時的動力傳遞路線為:車輪→半軸、差速器、兩級減速裝置→電機減速行星齒輪機構(gòu)的齒圈→電機MG2(發(fā)電)。

2.2016款雅閣混合動力車工作模式

2016款雅閣車混合動力系統(tǒng)傳動原理如圖14所示。該混合動力轎車在行駛時有純電機驅(qū)動、混合動力驅(qū)動、純發(fā)動機驅(qū)動等三種驅(qū)動模式,以及滑行、制動時能量回饋、空載充電等工作模式。i-MMD系統(tǒng)可以根據(jù)行駛條件的不同,自動切換驅(qū)動模式。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖15

圖14 雅閣車混合動力系統(tǒng)傳動原理示意圖

(1)純電機驅(qū)動(EV模式)

2016款雅閣混合動力轎車在高壓鋰電池電量正常時,起步及初期前進行駛或者倒車行駛時,均采用純電動機驅(qū)動模式,該模式行駛時驅(qū)動電機為唯一的動力,發(fā)動機停機、發(fā)電機停止轉(zhuǎn)動(2106款銳·混合動力雅閣轎車在冷車啟動的時候,會啟動發(fā)動機以便發(fā)動機冷卻液及三元催化器迅速達到正常的工作溫度)。動力傳遞路線為:驅(qū)動電機→驅(qū)動電機軸→驅(qū)動電機軸常嚙合齒輪→副軸常嚙合齒輪→主減速器驅(qū)動齒輪→主減速器從動齒輪→差速器→半軸→前輪(驅(qū)動輪)。

(2)混合動力驅(qū)動(HV模式)

2016款雅閣混合動力轎車純電機驅(qū)動時,若高壓鋰電池組的電池低于閾值就會自動啟動發(fā)動機。車輛行駛中發(fā)動機啟動,是由發(fā)電機倒拖(發(fā)電機作為電動機使用)實現(xiàn)的。

發(fā)動機著火后,發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動,發(fā)電機發(fā)電并向驅(qū)動電機提供電能。如果來自發(fā)電機的供電不足,高壓鋰電池將提供補充電能。此外,如果發(fā)電機發(fā)電量充足,發(fā)電機將多余電能為高壓蓄電池充電,驅(qū)動電機得到持續(xù)供電并驅(qū)動車輛行駛。此時,為典型的串聯(lián)式(增程式)混合動力布置方式。

發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機的動力傳遞路線為:發(fā)動機→飛輪及扭轉(zhuǎn)減振器→輸入軸→輸入軸常嚙合齒輪→發(fā)電機軸常嚙合齒輪→發(fā)電機軸→發(fā)電機。

驅(qū)動電機驅(qū)動車輛的動力傳遞路線為:驅(qū)動電機→驅(qū)動電機軸→驅(qū)動電機軸常嚙合齒輪→副軸常嚙合齒輪→主減速器驅(qū)動齒輪→主減速器從動齒輪→差速器→半軸→前輪。

(3)純發(fā)動機驅(qū)動

2016款雅閣混合動力轎車在高速公路巡航行駛(低負荷、高速)時,采用純發(fā)動機驅(qū)動車輛,驅(qū)動電機、發(fā)電機均不工作。

純發(fā)動機驅(qū)動車輛的動力傳遞路線為:發(fā)動機→飛輪及扭轉(zhuǎn)減振器→輸入軸→超越離合器(結(jié)合)→超越驅(qū)動齒輪→副軸常嚙合齒輪→副軸→主減速器驅(qū)動齒輪→主減速器從動齒輪→差速器→半軸→前輪(驅(qū)動輪)。

(4)滑行、制動時能量回收

車輛行駛中當抬起油門加速踏板車輛滑行或者踩制動踏板車輛制動時,車輪倒拖驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動,PCU通過驅(qū)動電機控制器及逆變器等控制驅(qū)動電機發(fā)電并向高壓鋰電池充電,從而實現(xiàn)滑行或制動時回收部分能量,并起到減速制動的效果。

滑行、制動時動力傳遞路線為:前輪(驅(qū)動輪)→半軸→差速器→主減速器從動齒輪→主減速器驅(qū)動齒輪→副軸→驅(qū)動電機常嚙合齒輪→驅(qū)動電機軸→驅(qū)動電機。

(5)空載充電

高壓鋰電池剩余電量(SOC)顯示在儀表中,若車輛因長時間停駛或其他原因造成SOC值低于2格或更低(共8個格),車輛行駛前必須先執(zhí)行空載充電。

按照下列步驟,進行空載充電:設(shè)置為準備啟動,將換擋按鈕設(shè)置到P擋位置;踩住加速踏板直到節(jié)氣門全開;踩住加速踏板10s以上時間,啟動發(fā)動機;發(fā)動機著火后,開始為高壓鋰電池充電。

空載充電的動力傳遞路線為:發(fā)動機→飛輪及扭轉(zhuǎn)減振器→輸入軸→輸入軸常嚙合齒輪→發(fā)電機軸常嚙合齒輪→發(fā)電機軸→發(fā)電機。

3.2017款君威30H混合動力車工作模式

2017款君威30H車混合動力系統(tǒng)傳動原理如圖15所示。該混合動力轎車在車輛行駛時有純電機驅(qū)動、低速驅(qū)動、固定傳動比驅(qū)動、高速驅(qū)動等四種驅(qū)動模式以及啟動、滑行或制動時能量回收等工作模式。各工作模式下,發(fā)動機、電機及離合器的狀態(tài)列于表5。

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖16

圖15 君威30H車混合動力系統(tǒng)傳動原理

表5 各工作模式下,發(fā)動機、電機及離合器的狀態(tài)

干貨附下載丨凱美瑞、雅閣及君威混合動力系統(tǒng)的技術(shù)分析的圖17

(1)純電機驅(qū)動

當車輛處于純電驅(qū)動模式時,發(fā)動機停止工作,低速離合器結(jié)合而高速離合器、扭轉(zhuǎn)減振器旁通離合器均分離,由于低速離合器結(jié)合,輸出行星齒輪組的齒圈被固定,驅(qū)動電機/發(fā)電機B驅(qū)動車輛純電行駛。

純電驅(qū)動時動力傳遞路線為:驅(qū)動電機/發(fā)電機B→輸出行星齒輪組的太陽輪→輸出行星齒輪組的行星架→鏈條傳動→主減速器、差速器、半軸→車輪。

當純電驅(qū)動時,由于輸出行星齒輪組的行星架轉(zhuǎn)動,輸入行星齒輪組的行星架也同步轉(zhuǎn)動,而發(fā)動機停止轉(zhuǎn)動(輸入行星齒輪組的齒圈也停止轉(zhuǎn)動),因此,輸入行星齒輪組的太陽輪(連接驅(qū)動電機/發(fā)電機A)必須轉(zhuǎn)動,此時,驅(qū)動電機/發(fā)電機A雖然轉(zhuǎn)動,但是處于不驅(qū)動也不發(fā)電即空轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

純電行駛時的前進擋與倒擋的動力傳遞路線相同,可以通過改變驅(qū)動電機/發(fā)電機B的轉(zhuǎn)動方向來實現(xiàn)前進擋或倒擋。

(2)低速驅(qū)動

車輛純電行駛,當高壓電池的電壓減低到設(shè)定值時,發(fā)動機自動啟動,發(fā)動機工作帶動驅(qū)動電機/發(fā)電機A發(fā)電,驅(qū)動電機/發(fā)電機B驅(qū)動車輛行駛。此時,低速離合器結(jié)合而高速離合器、扭轉(zhuǎn)減振器旁通離合器均分離。

車輛驅(qū)動的動力傳遞路線為:驅(qū)動電機/發(fā)電機B→輸出行星齒輪組的太陽輪→輸出行星齒輪組的行星架→鏈條傳動→主減速器、差速器、半軸→車輪。

發(fā)電的動力傳遞路線為:發(fā)動機→扭轉(zhuǎn)減振器→輸入行星齒輪組的內(nèi)齒圈→輸入行星齒輪組的太陽輪→驅(qū)動電機/發(fā)電機A→發(fā)電。

(3)固定傳動比驅(qū)動

隨著車速的提高,車輛進入固定傳動比驅(qū)動模式。此時,低速離合器、高速離合器均結(jié)合,扭轉(zhuǎn)減振器旁通離合器分離。由于低速離合器、高速離合器均結(jié)合,因此,輸出行星齒輪組的齒圈、輸入行星齒輪組的太陽輪均被固定在變速器的殼體上。發(fā)動機、驅(qū)動電機/發(fā)電機B均參與驅(qū)動車輛,驅(qū)動電機/發(fā)電機A停止轉(zhuǎn)動。

發(fā)動機驅(qū)動車輛的動力傳遞路線為:發(fā)動機→扭轉(zhuǎn)減振器→輸入行星齒輪組的內(nèi)齒圈→輸入行星齒輪的行星架→鏈條傳動→主減速器、差速器、半軸→車輪。

驅(qū)動電機/發(fā)電機B驅(qū)動車輛的動力路線為:驅(qū)動電機/發(fā)電機B→輸出行星齒輪組的太陽輪→輸出行星齒輪組的行星架→鏈條傳動→主減速器、差速器、半軸→車輪。

(4)高速驅(qū)動

當車輛高速行駛或急加速時,進入高速驅(qū)動模式。低速離合器分離、高速離合器結(jié)合、扭轉(zhuǎn)減振器旁通離合器分離,此時,驅(qū)動電機/發(fā)電機A、驅(qū)動電機/發(fā)電機B以及發(fā)動機共同驅(qū)動車輛。

在輸入行星齒輪組中,發(fā)動機和驅(qū)動電機/發(fā)電機A分別向輸入行星齒輪組的齒圈和輸入行星齒輪組的太陽輪輸入動力,通過輸入行星齒輪組的行星架向車輪輸出動力。

在輸出行星齒輪組中,驅(qū)動電機/發(fā)電機B和驅(qū)動電機/發(fā)電機A分別向輸出行星組的太陽輪和輸出行星組的內(nèi)齒圈輸入動力,通過輸出行星齒輪組的行星架向車輪輸出動力。

(5)啟動工況

車輛停止啟動發(fā)動機時,扭轉(zhuǎn)減振器旁通離合器結(jié)合,高、低速離合器均分離。驅(qū)動電機/發(fā)電機A起到啟動機的作用。啟動工況的動力傳遞路線為:驅(qū)動電機/發(fā)電機A→輸入行星齒輪組的太陽輪→輸入行星齒輪組的內(nèi)齒圈→扭轉(zhuǎn)減振器旁通離合器→發(fā)動機。當車輛行駛過程中,若需要啟動發(fā)動機時,仍然需要由驅(qū)動電機/發(fā)電機A通過輸入行星齒輪組來實現(xiàn)。

(6)滑行、制動時能量回收

當車輛處于滑行或制動時,發(fā)動機停止工作,低速離合器結(jié)合而高速離合器、扭轉(zhuǎn)減振器旁通離合器均分離,由于低速離合器結(jié)合,輸出行星齒輪組的齒圈被固定。此時,驅(qū)動電機/發(fā)電機B被車輛反拖驅(qū)動而發(fā)電,實現(xiàn)回收能量。回收能量時的動力傳遞路線為:車輪→半軸、差速器、主減速器→鏈條傳動→輸出行星齒輪組的行星架→輸出行星齒輪組的太陽輪→驅(qū)動電機/發(fā)電機B→發(fā)電。

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術(shù)鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓(xùn)客服
  • 平臺客服

TOP

2
1
2