混合动力汽车动力耦合的几种类型

【专家解说】：1.转矩耦合方式 转矩耦合系统的输出转速与发动机及电机转速之间成固定比例关系，而系统的输出转矩是发动机和电动汽车电机转矩的线性组合。转矩耦合方式可以通过齿轮耦合、磁场耦合、链或带耦合等多种方式实现，如东风公司EQ7200 HEV车型是基于机械式自动变速器(AMT)的耦合系统，日本五十铃公司小型混合动力载货车ELF是基于动力输出轴的耦合系统，福特汽车公司开发了基于主减速器的动力耦合系统。利用电机进行动力耦合也是目前采用较多的动力耦合方式，即利用电机磁场实现动力耦合，最为典型的是本田Insight混合动力汽车的IMA系统，长安汽车公司的ISG系统等也属于这类耦合方式。 转矩耦合方式的特点是发动机的转矩可控，而发动机转速不可控。通过控制电机转矩的大小来调节发动机转矩，使发动机工作在最佳油耗曲线附近。转矩耦合方式结构简单，传动效率高，而且无需专门设计耦合机构，便于在原车基础上改装。 2.转速耦合方式 北京理工大学与华沙工业大学联合研制的紧凑型行星传动混合动力装置属于转速耦合方式。转速耦合系统的输出转矩与发动机和电机转矩成固定比例关系，系统的输出转速是发动机和电机转速的线性组合，其特点是发动机的转矩不可控，发动机的转速可以通过对电机的转速调整而得到控制。 在行驶过程中采用转速耦合方式的混合动力汽车，可以通过调整电机转速来调节发动机转速，使发动机在最佳油耗曲线附近工作。即使在发动机的工作点不变的情况下，通过连续调整电动汽车电机转速，也可以使车速连续变化，因此采用转速耦合方式的混合动力汽车无需无级变速器便可以实现整车的无级变速。 3.功率耦合方式 丰田普锐斯混合动力汽车采用的单/双行星排混合动力系统、雷克萨斯RX400h混合动力汽车采用的双行星排混合动力系统，及中国汽车技术研究中心开发的双行星排混合动力系统和双转子电机耦合系统，能同时满足转矩耦合条件和转速耦合条件，因此它们都属于功率耦合方式。功率耦合方式的输出转矩与转速分别是发动机与电机转矩和转速的线性和，因此发动机的转矩和转速都可控。 在采用功率耦合方式的混合动力汽车中，发动机的转矩和转速都可以自由控制，而不受汽车工况的影响。因此，理论上可以通过调整电机的转速和转矩，使发动机始终处在最佳油耗点工作。但实际上，频繁调整发动机工作点也可能会使经济性有所下降，因此通常的做法是将发动机的工作点限定在经济区域内，缓慢调整发动机的工作点，使发动机工作相对稳定，经济性能提高。采用功率耦合方式的混合动力电动汽车理论上不需要离合器和变速器，而且可实现无级变速。与前两种耦合系统相比，功率耦合方式无论是对发动机工作点的优化，还是在整车变速方面，都更具优越性。