新架构！双电机全功能混合动力系统全解析

新架构！双电机全功能混合动力系统全解析?? 最近，大众、通用、本田、宝马、比亚迪、吉利等也都推出了混合动力车型。

可以说，杂交已进入百家争鸣的时代。

混合动力汽车动力系统的发展是主要趋势。

选择性发展这些新能源技术的前提是拥有高效的能耗管理体系，特别是代表中小型车新能源发展趋势的混合动力技术。

混合动力技术需要精细化的能耗管理，使发动机更长时间地保持在高效区间运行，并高效、充分地回收减速和制动能量。

混合设备包括串联和并联特性。

混合动力的出现，就是将发动机在低负载情况下的剩余能量储存在电池中，当车辆在高负载情况下运行时，再通过电机释放出来，使发动机能够在尽可能多的高效工作下运行。

在尽可能的条件下，达到降低油耗、节约能源、减少排放的初衷。

对于混合动力汽车来说，离合器、变速器、驱动轴和差速器都是必不可少的。

这些部件不仅重量重，而且使车辆的结构更加复杂。

同时，部件越多，故障率越高。

问题。

在混合动力技术方面，丰田的混合动力依靠单排行星齿轮。

十多年来，它一直主导混合动力汽车。

丰田仅使用一组行星齿轮。

目前的弱混合动力系统将电机直接连接到曲轴。

这个系统也意味着纯电动驾驶是不可能的。

缺点是不能保证发动机和电动机同时工作在最佳工况。

本田的混合动力是“串联+发动机直驱”加离合器。

这种机制的原理很简单，但比较粗糙和复杂。

仅仅在传统发动机和传统变速箱之间埋入电动机肯定是不够的。

通用汽车的混合动力技术结合了两家公司的优势，但相对复杂。

它由两组电机、两组行星齿轮和三组离合器组成。

动力输出模式主要有四种，纯电动模式（低负载工况）、混合动力驱动模式（常规驱动）、混合动力驱动模式（中高速）、制动发电模式（减速-制动）。

一直使用两个行星齿轮，辅以三个离合器。

听起来很复杂，但实际上很复杂。

插电式混合动力汽车被认为是新能源汽车。

车辆可以通过电网获取电能进行充电。

具有高效、节能、低排放、续航里程长等优点。

它们已成为各大汽车公司研发的热点，被认为是目前最有前途的新技术。

能源汽车可以从电网获取电能进行充电。

虽然只是这么简单的改变，但传统混合动力汽车只能称为节能汽车，而插电式混合动力汽车才能称为新能源汽车。

对于控制电机的可靠性、功率和运行精度要求也很高。

它是双行星齿轮系双电机混合动力系统。

这种多种工作模式和精细控制给混合动力、增程器、纯电动汽车等带来最直接的好处。

混合动力新技术领域的增程混合动力车型正在提高混合化程度。

发动机和电池电机各有所长。

我们尽量将发动机固定在最低油耗转速，并在需要额外动力时充分利用电池电机的高扭矩输出特性。

两者有效结合。

综上所述，要想成为一款兼具轻度混合动力、深度混合动力、插电式混合动力和纯电动汽车功能的多功能、多用途跨界车，混合动力汽车的动力系统离不开双行星齿轮列车架构，既具有减速、多动力耦合的功能，又具有离合器的功能，可以通过锁止制动器来实现。

只要锁止制动器使用得当，整个自动变速箱混合动力系统可以获得多种解决方案。

在电动汽车多电机多速自动变速系统的实现中，变复杂结构为简单结构，驱动方式多用。

以下是电动汽车多电机多速自动变速系统在混合动力电动汽车动力系统中应用的尝试。

发动机的主轴连接到第一级行星齿轮系中的内齿圈。

第一级行星齿轮架的联接轴连接到第二级行星齿轮系中的太阳轮。

MG1 电动机/发电机连接到第一级行星齿轮系。

第一级行星齿轮系中的太阳轮连接，MG2电机与第二级行星齿轮系中的内齿圈连接，第二级行星齿轮系中的星齿轮架与第二级行星齿轮系中的星齿轮架连接。

输出轴差速器。

组成双电机全功能混合动力系统，在不同的驱动模式下获得以下功能： ⒈ MG1电机/发电机在发电模式下启动发动机并释放S1和S4，锁定S2和S3，使第一级行星齿轮系统第二级行星齿轮系中连接星轮架和太阳轮的传动轴是固定的，不旋转。

当MG1电动机/发电机开启时，太阳轮转动传动行星轮，行星轮带动齿圈直至发动机启动。

发动机转动后，MG1电动机/发电机即可发电并为电池组充电。

发动机可以设置为以最佳转速、最佳扭矩和最佳油耗工作。

⒉ 在MG1电动/发电机和发动机混合变速驱动模式下按第一项启动发动机后，锁定S3并释放S4。

MG1电机/发电机的反向转速与发电时的转速比较一致，发动机参与启动，完全避免了发动机的中低速运行范围。

当发动机保持恒定发电转速时，MG1电动机/发电机逐渐将反向转速降至零，然后正向旋转。

它与发动机同时受到驱动或加速，并通过联结轴传递至输出轴。

差速器驱动车轮。

汽车启动了。

MG1电动机/发电机逐渐将倒车速度降低至零，然后转换为前进速度并不断提高速度。

这就是汽车加速的过程。

在加速要求不太高的情况下，汽油机和电动机耦合工作，提供与汽油机相当的车辆起动性能。

MG1电机/发电机可以在制动时回收大部分能量，并暂时储存起来，以便在加速时重复使用，从而在高速时实现更好的加速性能。

这样可以更有效地利用发动机的高效工况，达到更省油的目的。

⒊ MG2电机与发动机混合变速驱动模式下，按下第二项启动发动机后，S1、S2、S3、S4全部释放，MG1电机/发电机反向旋转速度与动力时的速度一致发电，发动机保持发电速度。

逐渐将 MG1 电动机/发电机的反向速度降低至零以锁定 S4。

此时，发动机正在驱动车辆。

当MG1电动机/发电机的反向速度逐渐降低至零时，MG2电动机也从静止状态不断提高速度。

，汽车开始加速。

从此，MG2电机和发动机混合变速驱动该车。

这是一款高速路况下的双动力直驱车辆，能够始终工作在最佳工作状态。

在制动过程中，MG2电机可以回收大部分能量并暂时储存起来，以便在加速过程中重复使用。

不会浪费电力。

问题。

⒋在强混合模式双电机多速发动机混合变速驱动中，按下第一项启动发动机后，S1、S2、S4全部释放，S3继续锁定，导致星形齿轮第一级行星齿轮系中的行星架与第二级行星齿轮系接触。

第一级行星齿轮系中与太阳轮相连的传动轴是固定的，不旋转，切断了两级行星齿轮系之间的联系，使它们能够独立运行。

MG1电机/发电机的反向速度与发电时的速度一致。

当发动机维持发电转速时，MG1电动机/发电机的反向转速逐渐降至零，然后正向旋转。

与此同时，MG2电机也从停滞状态持续提升。

速度（松开S3），汽车开始加速。

整个过程中，MG1电机和MG2电机反向旋转，驱动车辆启动。

当双电机和发动机同步快速加速时，电机和发动机可以共同驱动车轮，实现最大动力输出。

MG1电动机/发电机配置的功率比MG2电动机小，并且两个电动机各自具有合适的传动比。

再加上两个联轴器的叠加传动比，可以采用多个档位，每个档位都能提供高功率。

与转速相对应，各电机均在高效区转速范围内使用，充分利用材料。

能量回收尽可能处于高效区，续航里程大幅提升。

该模式下，双电机和发动机可以共同参与加速，加速度最大，加速时间最短，超级加速能力最强，同时可以达到最高速度。

随着外部负载的变化，电动机的驱动力和驱动阻力始终保持平衡，从而工作在高效率区。

动力系统根据工况更加灵活地调节内燃机的功率输出和电动机的运行。

全功能混合动力技术仍然是最新的混合动力技术，具有更高的可靠性。

电控系统通过扭矩传感实时检测车辆的行驶状况，判断发动机是否需要参与驱动，从而决定是否采用纯电动驱动、混合动力驱动或发动机直驱模式，以管理能源消耗。

精致的方式并且独立于车辆。

行驶速度的限制也能为高速时的经济性带来更大的提升，同时也能获得更好的加速性能。

这样可以更有效地利用发动机的高效率工况，达到更省油的目的。

是一个比较完美的组合。

5、MG1电动/发电机纯电驱动模式下，S2、S4释放，S1、S3锁定。

MG1 电动机/发电机通过启动、停止、加速和制动反馈来发电，并临时存储电力以供加速。

需要时再次使用。

动力以合理的传动比运行。

MG1 电动机/发电机配置的功率小于 MG2 电动机。

特别适用于加速要求不太高、负载轻、车多、人多、车速慢、红绿灯起停较频繁的城市道路。

行驶在路上。

⒍增程发电、MG2电机纯电驱动模式 对于增程技术未来的发展命运，学术界到工业界仍存在争议。

增程式技术的出现，是对新能源汽车续驶里程不足的补充。

争议的焦点在于增程式技术是否环保，以及增程式技术是否会随着动力电池技术的进步而失去价值。

是否将增程技术定位为过渡技术也值得考虑。

如果增程作为一个独立的发展方向，它的发展前景如何？这些问题需要技术研发来回答，实用的双电机多速发动机混合变速驱动增程模式。

按下第一项启动发动机后，MG2电机从静止状态不断提速，汽车开始加速。

S3保持锁定状态，即两组行星轮系动力分离。

MG1电机/发电机发电和MG2电机驱动互不干扰。

起步、停车、提速，整个行驶过程均由MG2电机驱动，中高速时，使用再生制动时，MG2电机回收能量，给电池组充电，并暂时储存起来，以便加速时重复使用。

通过控制系统的优化，发动机能够始终工作在最佳转速。

即使在充电不方便的情况下，在城市交通拥堵的情况下油耗也比较低，发动机噪音也可以控制得很低。

在增程模式下，没有“里程焦虑”，发动机始终可以控制在最佳转速，低油耗、低噪音、低振动，使发动机保持在最佳工作状态。

它具有良好的动力和低排放。

。

而电能的来源就是发动机，加油就可以了。

7.双电机多档变速驱动纯电动模式。

熟悉纯电动汽车的消费者都会明白，纯电动汽车在中低速行驶时具有优异的安静性、经济性、性能等表现。

但在高速行驶时，纯电动汽车的性价比就会下降。

会变得很低，电阻的增加会使纯电动汽车的耗电量成倍增加。

MG1电动机/发电机和第二级行星齿轮系中的星形齿轮架与输出轴之间的传动比大于MG2电动机和第二级中的星形齿轮架与输出轴之间的传动比行星齿轮系。

MG1 电机/发电机 MG2 电机共同参与启动，根据不同需要以不同档位驱动。

四种状态分别是：MG1电动机/发电机反向旋转和MG2电动机正向旋转、MG1电动机/发电机正向旋转、MG2电动机正向旋转、MG1电动机/发电机和MG2电机正向旋转。

可以实现更高的传动效率、更多的档位和更宽的传动比，从而可以降低对MG电机功率和转速水平的要求。

爬坡时动力强劲，中高速时动力也足够。

熟悉纯电动汽车的消费者都会明白，电动机在刚启动时可以输出最大的启动扭矩。

纯电动汽车中低速时的表现非常出色，安静、经济、高性能。

但在高速时，纯电动汽车的性能价格比会变低，而且随着车速逐渐升高，扭矩会呈现衰减趋势。

电阻的增加会使纯电动汽车的耗电量成倍增加。

当汽车处于加速或重载工况时，在该系统装置中，MG1电动机/发电机中的星形齿轮架与输出轴和第二级行星齿轮系之间的传动比相同MG2 电动机/发电机和第二级行星齿轮系。

星形齿轮架与输出轴之间的传动比较大。

这种自适应系统在不中断电源的情况下，随外部负载的变化而变化，使电机的驱动力和驱动阻力始终保持平衡，工作效率高。

MG1电机/发电机组合 MG2电机可提供三个档位，每个档位都有相应的传动比，爬坡有力，中高速有力。

两个电机可以协同工作，两个电机的综合动力具有非常好的启动和加速性能。

8、电池组电量不足时采用纯发动机驱动。

为了避免在没有电机驱动的情况下电池组功率阈值损失过大以及电池故障率，在高速公路上巡航时使用汽油机模式。

时速40KM/H以上时采用手动变速箱。

每个汽车驾驶员都知道，超过这个速度，车辆就已经处于最高档位。

让发动机直接驱动，始终能工作在最佳工作模式，不存在动力浪费的问题。

根据制动时的速度，MG1电机/发电机MG2电机单独或联合产生反馈，并暂时存储以供加速时重复使用。

发动机双电机多速混合变速驱动该技术避免使用笨重的离合器，而采用相对耐用的锁止制动器，有效减少了零件数量和重量，减少了日后维护的次数和时间。

采用最简单的结构，实现不同档位、八种模式的驱动。

电气系统和液压控制系统都可以以最简单的方式配置。

发动机和电机在各种状态下均可工作在适用范围内的高效率区，动力系统可根据工况更加灵活地调节内燃机的功率输出和电动机的运行。

控制器可以根据不同的需要随意控制车辆。

经过深度集成和智能电控策略，驱动系统具有更强的可扩展性，适用于HEV/PHEV/EREV等多种类型的混合动力汽车。

这就是现代汽车最需要的，高性能的混合动力总成，这是一个比较完美的组合。

如果配备卫星摩擦环式无级变速器，那就更如虎添翼了。

理论上，发动机双电机多速混合变速驱动产生了历史上最全面、最强大的混合动力技术，可以与日本混合动力和通用混合动力技术竞争。

这种混合动力技术实力能够以前所未有的实力从容地面对日益严格的各种排放法规。