2024年3月16日发(作者：澹台清心)
24
与
公 路 汽 运
Highways
&
AutomotiveApplications
第
2
期
2008
年
3
月
混合动力电动汽车动力耦合方式的分类与比较
李美军
(
河北省承德县交通局
,
河北承德
067400
)
摘 要
:
在混合动力电动汽车
(
HEV
)
开发过程中
,
动力传动系统处于重要地位。文中对
HEV
动力系统开发的难点———动力耦合方式进行了分析和比较
,
研究和总结了各种动力耦合方
式的耦合规律和优缺点
,
指出了
HEV
传动系统研究的方向和趋势。
关键词
:
汽车
;
混合动力电动汽车
(
HEV
)
;
传动系统
;
动力耦合
中图分类号
:U464.9
文献标识码
:B
文章编号
:1671-2668
(
2008
)
02-0024-04
当今
,
为解决日益严重的环境污染和能源匮乏
问题
,
电动汽车技术成为汽车研究的方向。但由于
电池技术不够成熟
,
纯电动汽车
(
EV
)
的研制与发展
大大受限。混合动力电动汽车
(
HEV
)
作为传统燃
油汽车与纯电动汽车之间的折中方案和过渡产物
,
在解决环保和能源问题方面的潜力受到世界范围内
的广泛认可
,
成为汽车研究中的热点。
HEV
与传统汽车及
EV
的最大差别是其动力
系统
,
不同
HEV
之间的最大差别是动力耦合方式
与结构。
HEV
动力系统开发的核心和实质是如何
将不同动力源的输出动力进行合理、高效的合成与
分解
,
从而提高汽车的燃油经济性。
HEV
的动力耦合方式决定动力系统的结构
,
也决定零部件的数量、种类及系统的控制策略
;
不同
的动力耦合结构导致
HEV
的适用条件和使用要求
各不相同
,
开发难度也相差很大。可以说
,
动力耦合
形式与结构决定
HEV
动力系统研究开发的难度和
方向
,
关系到产品开发的进度和水平
,
是
HEV
开发
中关键的一步。因此
,
对
HEV
的动力耦合方式进
行研究、分析和分类具有十分重要的意义。
照其驱动系统布置结构
,
可将其分为串联
(
SHEV
)
、
并联
(
PHEV
)
和混联
(
SPHEV
)
3
类
;
而基于任务的
现代分类方法
,
则把
HEV
动力系统分为轻度混合
型
(
MHV
)
、功率混合型
(
PHV
)
和能量混合型
(
EHV
)
3
类。除这
2
种分类法外
,
还有更复杂的分
类方法
,
这里不再赘述。
动力耦合主要是针对并联或混联式混合动力车
的动力系统。本文根据多个动力源输出动力耦合方
式的不同
,
将
HEV
动力系统分为扭矩耦合式、转速
耦合式、牵引力耦合式和混合耦合式
4
类。下面将
分别从动力学和运动学规律、传动效率、能量流动路
径等方面分别分析这
4
类传动方式的动力耦合过
程。以两动力源为例
,
设动力源
1
(
发动机
)
的输出
扭矩为
T
1
,
输出转速为
n
1
;
动力源
2
(
电动机
)
的输
出扭矩为
T
2
,
输出转速为
n
2
;
耦合后的输出扭矩为
T
3
,
输出转速为
n
3
。
1
.
1
扭矩耦合式
扭矩耦合式动力系统是指
2
个
(
多个
)
动力源的
输出动力在耦合过程中
,
两动力源的输出扭矩相互
独立
,
而输出转速必须互成比例
,
最终的合成扭矩是
两动力源输出扭矩的耦合叠加
,
而合成转速则不是
两动力源输出转速的叠加
,
合成扭矩
(
T
1
+
kT
2
)
T
3
=
η
1
HEV
动力耦合方式的分类与分析
HEV
的动力系统分类方式多种多样
,
通常按
2
)
在中负荷运转区域
,
气门重叠角增大
,
提高
内部的废气再循环率
,
可以控制
NO
x
的产生和减少
HC
的含量。而且
,
气门重叠角的增大会使进气管
的负压降低
,
减少动力损失。
3
)
在高负荷低速运转区域
,
使进气门提前关闭
(
提前角
)
,
提高充气效率
,
得到最大的气门重叠角
(
最大提前角
)
。
参考文献
:
[1]
浦 重夫
.
2024年3月16日发(作者：澹台清心)
24
与
公 路 汽 运
Highways
&
AutomotiveApplications
第
2
期
2008
年
3
月
混合动力电动汽车动力耦合方式的分类与比较
李美军
(
河北省承德县交通局
,
河北承德
067400
)
摘 要
:
在混合动力电动汽车
(
HEV
)
开发过程中
,
动力传动系统处于重要地位。文中对
HEV
动力系统开发的难点———动力耦合方式进行了分析和比较
,
研究和总结了各种动力耦合方
式的耦合规律和优缺点
,
指出了
HEV
传动系统研究的方向和趋势。
关键词
:
汽车
;
混合动力电动汽车
(
HEV
)
;
传动系统
;
动力耦合
中图分类号
:U464.9
文献标识码
:B
文章编号
:1671-2668
(
2008
)
02-0024-04
当今
,
为解决日益严重的环境污染和能源匮乏
问题
,
电动汽车技术成为汽车研究的方向。但由于
电池技术不够成熟
,
纯电动汽车
(
EV
)
的研制与发展
大大受限。混合动力电动汽车
(
HEV
)
作为传统燃
油汽车与纯电动汽车之间的折中方案和过渡产物
,
在解决环保和能源问题方面的潜力受到世界范围内
的广泛认可
,
成为汽车研究中的热点。
HEV
与传统汽车及
EV
的最大差别是其动力
系统
,
不同
HEV
之间的最大差别是动力耦合方式
与结构。
HEV
动力系统开发的核心和实质是如何
将不同动力源的输出动力进行合理、高效的合成与
分解
,
从而提高汽车的燃油经济性。
HEV
的动力耦合方式决定动力系统的结构
,
也决定零部件的数量、种类及系统的控制策略
;
不同
的动力耦合结构导致
HEV
的适用条件和使用要求
各不相同
,
开发难度也相差很大。可以说
,
动力耦合
形式与结构决定
HEV
动力系统研究开发的难度和
方向
,
关系到产品开发的进度和水平
,
是
HEV
开发
中关键的一步。因此
,
对
HEV
的动力耦合方式进
行研究、分析和分类具有十分重要的意义。
照其驱动系统布置结构
,
可将其分为串联
(
SHEV
)
、
并联
(
PHEV
)
和混联
(
SPHEV
)
3
类
;
而基于任务的
现代分类方法
,
则把
HEV
动力系统分为轻度混合
型
(
MHV
)
、功率混合型
(
PHV
)
和能量混合型
(
EHV
)
3
类。除这
2
种分类法外
,
还有更复杂的分
类方法
,
这里不再赘述。
动力耦合主要是针对并联或混联式混合动力车
的动力系统。本文根据多个动力源输出动力耦合方
式的不同
,
将
HEV
动力系统分为扭矩耦合式、转速
耦合式、牵引力耦合式和混合耦合式
4
类。下面将
分别从动力学和运动学规律、传动效率、能量流动路
径等方面分别分析这
4
类传动方式的动力耦合过
程。以两动力源为例
,
设动力源
1
(
发动机
)
的输出
扭矩为
T
1
,
输出转速为
n
1
;
动力源
2
(
电动机
)
的输
出扭矩为
T
2
,
输出转速为
n
2
;
耦合后的输出扭矩为
T
3
,
输出转速为
n
3
。
1
.
1
扭矩耦合式
扭矩耦合式动力系统是指
2
个
(
多个
)
动力源的
输出动力在耦合过程中
,
两动力源的输出扭矩相互
独立
,
而输出转速必须互成比例
,
最终的合成扭矩是
两动力源输出扭矩的耦合叠加
,
而合成转速则不是
两动力源输出转速的叠加
,
合成扭矩
(
T
1
+
kT
2
)
T
3
=
η
1
HEV
动力耦合方式的分类与分析
HEV
的动力系统分类方式多种多样
,
通常按
2
)
在中负荷运转区域
,
气门重叠角增大
,
提高
内部的废气再循环率
,
可以控制
NO
x
的产生和减少
HC
的含量。而且
,
气门重叠角的增大会使进气管
的负压降低
,
减少动力损失。
3
)
在高负荷低速运转区域
,
使进气门提前关闭
(
提前角
)
,
提高充气效率
,
得到最大的气门重叠角
(
最大提前角
)
。
参考文献
:
[1]
浦 重夫
.