PAGEPAGE25同軸并聯式混合動力系統總體方案設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u16759同軸并聯式混合動力系統總體方案設計案例 1159791.1混合動力系統的基本類型 1128931.2同軸并聯混合動力系統工作模式及能量流動 292931.3總體方案確定 51.1混合動力系統的基本類型一般來說混合動力汽車的布置方案分為串聯式（如上汽榮威eRX5），并聯式（如奧迪Q7e-tron)和混聯式(如豐田Pries、凱美瑞混合動力版)。串聯式以電力形式進行復合，并聯式以機械方式進行耦合;混聯式則是兩者的結合。串聯式混合動力系統簡圖如圖1-1所示。圖1-1串聯混合動力系統串聯式混合動力系統的發(fā)動機不直接參與傳動，而是帶動它配備的的發(fā)電機產生電力，這部分電力傳遞給電池組和配套的電動機。一部分儲存起來，一部分為電機提供動力來源，電機通過機械連接輸出動力驅動汽車。并聯式混合動力系統結構如圖1-2所示。圖1-2并聯混合動力系統并聯式混合動力汽車采用一個專門設計的裝置來整合發(fā)動機和電動機的動力，驅動方式較為多樣化，發(fā)動機自己運行也可以直接驅動汽車,也可以和電動機一起驅動汽車，電動機也可單獨工作而不依賴發(fā)動機?；炻撌交旌蟿恿ο到y結構如圖1-3所示。圖1-3混聯式混合動力系統混聯式混合動力系統是結合以上二者的一種解決方案。通過離合器就可以完成兩種狀態(tài)的切換。但是這種方案的結構也是最復雜的，而且相比串聯和并聯兩種形式成本也要高得多。1.2同軸并聯混合動力系統工作模式及能量流動本文設計的同軸并聯式方案是在普通的雙軸并聯式系統的基礎上進行優(yōu)化，布置方式是將發(fā)動機和電機通過離合器進行同軸布置的并聯式動力傳動系統,結構簡單，生產難度大大降低，能量損失更少。系統結構如圖1-4所示。圖2-4同軸并聯混合動力系統結構簡圖發(fā)動機的動力經由電機傳送到變速裝置，兩個裝置之間通過離合器進行控制。結構簡單，布局緊湊，又能夠控制造所需的成本。一體化實際結構主要包括:變速器、換檔裝置、離合器及其控制器以及驅動電機，離合器控制器采用電控的方式操控，換擋裝置采用手動操縱桿。本文所研究的動力系統的運行方式根據具體的工況可以分為以下幾種不同的情況，分別是:純電動模式、發(fā)動機和電動機混合驅動模式、發(fā)動機單獨驅動模式和再生制動模式。（1）純電動模式當車輛處于低速行駛或者剛啟動時，汽車不需要具有太強大的動力，此時汽車采用純電動模式行駛，離合器斷開，發(fā)動機不參與這一過程，蓄電池給驅動電機供電，電機將產生的扭矩傳入變速器后進入驅動橋橋，從而驅動車輛行駛。該模式下系統能量流動方式如圖1-5所示。圖1-5純電動模式下能量流動（2）發(fā)動機單獨驅動模式當車輛汽車高速行駛或者電量不足時，發(fā)動機單獨驅動，離合器結合，但此時電池不放電，電機不處于工作狀態(tài)，扭矩傳遞到電機軸之后進入變速器再傳遞給驅動橋。能量傳遞路線如圖1-6所示。圖1-6發(fā)動機獨自驅動時的能量流動（3）混合驅動模式當車輛處于加速或者爬坡等對動力要求更高的情況下，離合器接通，發(fā)動機處于運行狀態(tài)，與此同時蓄電池的處理裝置也開始將儲存的電量化為交流電，給電機供電，發(fā)動機和電機一起輸出動力，達到爬坡或加速行駛的目的。此時的能量傳遞路線如圖1-7所示。圖1-7混合驅動模式下能量流動（4）再生制動模式當汽車處于減速制動狀態(tài)，汽車質量帶來的慣性扭矩使得電機反向運轉，輸出電能給蓄電池充電。能量流動如圖1-8所示。圖1-8再生制動模式下能量流動1.3總體方案確定為了更好的實現以上功能和要求，本次設計的方案如圖1-9所示。圖1-9方案動力系統結構圖傳動路線：（1）混合動力模式下，動力傳動路線為：一檔傳動路線：發(fā)動機--電磁離合器--電動機--同步器左位--一檔齒輪1--一檔齒輪2--常嚙合齒輪2--常嚙合齒輪1二檔傳動路線：發(fā)動機--電磁離合器--電機--同步器右位--二檔齒輪1--二檔齒輪2--常嚙合齒輪2--常嚙合齒輪1（2）純電動模式下，電機驅動的路線為：一檔