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通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

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昨天的文章:用模拟杠杆分析行星轮系,很多读者不是很理解,发信息询问,今天就详细用模拟杠杆分析一下:

先复习:

五个模式:

通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

原理图:

通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

第一个行星轮系,齿圈(R)连发动机,并连单项离合器(OWC1),太阳轮(S)连Motor A,行星架(C)输出。

第二个行星轮系,齿圈(R)通过制动器(B1)固定,太阳轮连Motor B,行星架(C)输出。

第一个太阳轮(S)通过离合器(C1)连第二个齿圈(R)。两个行星架(C)相连并输出。

五个模式分布:

通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

1、单电机模式:B1闭合,C1断开

杠杆的3个节点(太阳轮、行星架、齿圈)的相对位置由太阳轮与齿圈的齿数确定:太阳轮和行星架的距离设为1,那么行星架和齿圈的距离为:太阳轮齿数与齿圈齿数的比值。相对于水平基准位置同侧表示运转方向相同,异侧表示运转方向相反,相对于基准位置的高度正比于旋转速度。

通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

在低速低负载情况下,电机B驱动。

此时电机A空转,第一个行星轮系三元件中太阳轮空转,齿圈静止(发动机静止),所以第一个行星架有转速无扭矩输出。此时单向离合器OWC1没有负载;

2、双电机模式:B1闭合,C1断开

通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

在低速加速或者爬坡等扭矩需求大时,电机A、B共同驱动,此时电机A也输入扭矩。这时由于单向离合器起的单方向转动限制,发动机并不会被倒拖。

3、低(速)增程模式:B1闭合,C1断开

通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

由于B1闭合,所以第二个行星轮系齿圈转速为0,行星架以某一转速输出时,太阳轮(电机B)转速就确定。再根据行星架的输出转速,可得第一个行星轮系的齿圈、太阳轮的转速关系,有无限多种可能。

电机A、B共同调整发动机转速和车速。此时等效于丰田THS混动模式中的低速状态。

4、固定速比增程模式:B1闭合、C1闭合

通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

由于B1闭合,所以第二个行星轮系齿圈转速为0,行星架以某一转速输出时,太阳轮(电机B)转速就确定。由于C1闭合,第一个太阳轮转速也为0,再根据行星架的输出转速,可得第一个行星轮系的齿圈转速,只有一种可能,所以叫固定速比。此时等效于本田i-MMD并联模式。

5、高(速)增程模式:B1断开,C1闭合

通用Volt(沃蓝达)混合动力系统(2)—模拟杠杆分析

由于B1断开,所以第二个行星轮系齿圈不为0。由于C1闭合,第一个太阳轮转速等于第二个行星轮系齿圈转速。而且两个行星架转速相同。有无限多种可能。此时等效于丰田THS混联的高速巡航模式。

1、有人认为通用Volt是电动车(EV)而非混合动力车(HEV),看上面发动机参与的三种模式,发动机明显可以输出扭矩,发动机不仅仅发电而且可以出力,所以是混合动力车。

2、有人很推崇丰田、本田混合动力,认为丰田是混合动力鼻祖、本田是黑科技公司。看上面发动机参与的三种模式,通用把丰田、本田技术都包括在里面了。通用凯迪拉克CT6 PHEV更是用到三个行星轮系、五个离合器,我们下次详细讲。

待续。

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