時間:2022-02-10來源:部分資料來自網(wǎng)絡
混合動力的構型多種多樣,除了日系的雙電機路線以外,其他企業(yè)當前多以并聯(lián)路線居多,主要基于現(xiàn)有變速箱資源進行開發(fā)而成,其中P2構型主要是在發(fā)動機和變速箱之間加入電機通過離合器連接,如大眾DQ400e、日產(chǎn)CVT8 Hybrid變速箱等。
CVT8 Hybrid變速箱結構原理
而同樣為P2構型,萬里揚的CVT P2混動變速箱則采用了巧妙的方案,該方案主要由發(fā)動機、動力耦合裝置(含行星齒輪、驅動電機、C1離合器和B1制動器)、無級變速器CVT。該方案屬于P2構型,但與一般意義的P2構型不同,該方案無需起步離合器,由基于行星齒輪的動力耦合裝置實現(xiàn)起步功能,可靠性更好。
其工作原理如上圖所示,行星齒輪的太陽輪與發(fā)動機相連,齒圈與電機連接,發(fā)動機和電機的動力經(jīng)行星齒輪耦合后由行星架輸出至CVT的輸入軸,CVT通過速比無級調(diào)節(jié)保證發(fā)動機和電機工作在高效區(qū)間。 通過控制發(fā)動機、電機、C1離合器和B1制動器狀態(tài),可以實現(xiàn) 7種工作模式。
01純電驅動
純電驅動主要用于電池SOC較高時,由電機單獨驅動車輛,通過調(diào)節(jié)CVT速比保持電機工作在高效區(qū)間。此時發(fā)動機由制動器 B1鎖住,不參與工作。扭矩由電機→齒圈→行星架→CVT輸入軸。CVT行星架輸出轉速與電機轉速線性相關,通過控制電機輸出扭矩滿足車輛行駛動力需求。
02混合驅動
混合驅動主要用于車速較高或車輛扭矩需求較大的情況,此時發(fā)動機和電機同時參與驅動車輛,通過調(diào)節(jié)CVT速比保持發(fā)動機和電機工作在高效區(qū)間。通過控制C1離合器的分離結合可實現(xiàn)2種混合動力模式,分別為連續(xù)變速模式和固定速比模式。
速比固定:當C1離合器處于結合狀態(tài),齒圈與行星架鎖定,轉速一致,發(fā)動機和電機同時驅動車輛即為速比固定模式。發(fā)動機(太陽輪)和電機(齒圈)同時輸出扭矩驅動車輛。此模式下發(fā)動機和電機同轉速,扭矩解耦,可根據(jù)實際需求和動力源效率進行分配,適用于行車充電和中高速助力工況。
速比連續(xù)可變:當C1離合器處于分離狀態(tài),發(fā)動機和電機同時驅動車輛即為速比連續(xù)可變模式。發(fā)動機(太陽輪)和電機(齒圈)同時輸出扭矩驅動車輛。此模式可同時調(diào)節(jié)發(fā)動機和電機的扭矩和轉速,讓兩者保持在高效區(qū)間運行,是一種省油的模式。
03發(fā)動機直驅
發(fā)動機直驅模式時,C1離合器處于結合狀態(tài),B1制動器處于分離狀態(tài),由發(fā)動機單獨驅動車輛,C1結合,發(fā)動機(太陽輪)和電機(齒圈)同轉速,發(fā)動機單獨輸出扭矩。適用于中高速巡航工況,電機根據(jù)SOC高低決定工作狀態(tài),SOC低時,小功率發(fā)電維持整車用電設備的功率需求,SOC高時電機不工作。
04發(fā)動機充電
充電模式主要用于電池SOC低時。通過發(fā)動機帶動電機發(fā)電。分兩種充電狀態(tài):駐車充電(P擋)和駐車充電(D擋)。 駐車充電:駐車充電P擋模式下,C1離合器和B1制動器均處于分離狀態(tài),由發(fā)動機帶著電機轉動發(fā)電,行星架固定,發(fā)動機(太陽輪)通過行星輪將扭矩傳遞至電機(齒圈),驅動電機發(fā)電。適用于駐車等人且SOC低的工況。
駐車充電:駐車充電D擋模式下,C1離合器處于結合狀態(tài),B1制動器處于分離狀態(tài),由發(fā)動機帶著電機轉動發(fā)電,發(fā)動機和電機同轉速,行星架和車輪之間依靠CVT內(nèi)部的離合器解耦。C1離合器結合,發(fā)動機(太陽輪)和電機(齒圈)同轉速,發(fā)動機驅動電機發(fā)電。適用于駐車等人且SOC低的工況。
05發(fā)動機起步
發(fā)動機起步模式時,C1離合器和B1制動器均處于分離狀態(tài),由發(fā)動機和電機配合完成整車起步,該模式下發(fā)動機驅動,電機處于發(fā)電狀態(tài)。在處于起步狀態(tài)瞬間時,因為滾阻和加速阻力的存在,行星架固定,發(fā)動機(太陽輪)通過行星輪將扭矩傳遞至電機(齒圈),驅動電機發(fā)電,此時C點處產(chǎn)生驅動車輛起步的扭矩。適用于SOC很低無法完成純電動起步功能的工況。
06能量回收
能量回收模式時,C1離合器處于分離狀態(tài),B1制動器處于結合狀態(tài),由電機單獨完成制動能量回收,發(fā)動機(太陽輪)保持靜止,行星架轉速與電機轉速線性相關,通過控制電機發(fā)電扭矩滿足車輛制動需求。適用于零油門或有制動需求的工況。
07發(fā)動機輔助制動
發(fā)動機輔助制動模式時,C1離合器處于結合狀態(tài),B1制動器處于分離狀態(tài),由發(fā)動機和電機共同完成整車制動需求,發(fā)動機(太陽輪)和電機(齒圈)同轉速,發(fā)動機輸出阻扭矩,電機發(fā)電輸出負扭矩。適用于中高速下零油門或有制動需求的工況。
標簽: 混動變速箱
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