黑道教父txt免费在线第二章混合动力汽车.pptx3第三章纯电动汽车.pptx4第四章其它燃料汽车.pptx5第五章动力电池及管理.pptx6第六章新能源汽车驱动电机.pptx7第七章新能源汽车能量管理系统.pptx8第八章电动汽车充电技术.pptx9第九章新能源汽车使用.pptx

　　第一章绪论人民邮电出版社新能源汽车概论（AR增强现实版）职业院校“十三五”汽车专业规划教材1第一章绪论.pptx2第二章混合动力汽车.pptx3第三章纯电动汽车.pptx4第四章其它燃料汽车.pptx5第五章动力电池及管理.pptx6第六章新能源汽车驱动电机.pptx7第七章新能源汽车能量管理系统.pptx8第八章电动汽车充电技术.pptx9第九章新能源汽车使用.pptx

　　目录导航第一节新能源汽车的发展概况第二节新能源汽车基础知识第三节未来新能源汽车发展趋势

　　一、国外新能源汽车技术发展及政策导向1.美国美国政府对新能源汽车的生产、销售以及相关基础配套设施都制定了大幅度税收减免政策。2.日本在日本，混合动力汽车已经进入普及阶段，政府在推广新能源汽车时支持力度大而且收效很高，日本政府规划到2030年新能源汽车市场占有率达到50%~70%。3.欧洲欧洲将发放70亿欧元贷款支持制造商生产清洁与节能汽车

　　二、我国新能源汽车发展情况1.纯电动汽车2.混合动力汽车3.燃料电池汽车1.多能源动力总成控制系统、2.驱动电机及其控制系统、3.动力蓄电池及其管理系统三纵三横

　　二、我国新能源汽车发展情况1.纯电动汽车纯电动公交客车纯电动市政用车纯电动轿车取得的进展:基本掌握整车动力系统匹配与集成设计、整车控制技术

　　（1）汽车总布置设计二、我国新能源汽车发展情况2.混合动力汽车“十五”期间，我国将混合动力汽车研发列入863计划进行技术攻关。“十一五”期间，我国将混合动力汽车动力系统技术平台和产品开发列为863课题的重点，国内主要汽车厂都参与了混合动力汽车技术研究。在国家课题的带动下，汽车行业对混合动力汽车产业化前景看好，也开始了混合动力汽车的研究。

　　（1）汽车总布置设计二、我国新能源汽车发展情况5.新能源汽车产量中信部2015年统计数据显示，2015年8月我国新能源汽车生产21303辆，销售18054辆，同比分别增长2.9倍和3.5倍。2015年前8月，中国新能源汽车累计生产12.35万辆。“十二五”规划中提出，到2015年，我国纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆；到2020年力争累计产销量超过500万辆。

　　一、新能源汽车基本概念1.新能源汽车新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。2.电动汽车电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。3.非常规车用燃料非常规车用燃料指除汽油、柴油、天然气(NG)、液化石油气(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、二甲醚之外的燃料。

　　一、新能源汽车基本概念4.动力电池组由于电池单体的电压、容量都非常有限，为能满足车辆的应用的要求，人们用串联、并联的方式将多个电池单体连接成电池组。电池组有先并联后串联方案，也有先串联后并联的方法。5.制动能量回收制动能量回收是指汽车在减速或制动时，驱动电机运行在发电状态，将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电，并产生制动力，使车辆减速或制动，既达到了电动汽车制动效果，又实现了能量回收的功能，增加了电动汽车续驶里程。6.续驶里程指电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下，以一定的行驶工况，能连续行驶的最大距离。

　　二、新能源汽车类型与特点1.混合动力汽车混合动力汽车是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车，如图1.1所示。混合动力汽车的优点主要是耗油量较低，同时在内燃机的所有不利运行范围内电机可以为其提供支持。取消了起动机和发电机（以现有的混合动力车型为依据）。此外，制动能量回收系统可以对制动器磨损起到积极的影响（尽量减少现有的制动器磨损）.

　　（1）微混合动力系统二、新能源汽车类型与特点1.混合动力汽车初级混合动力车辆，混合动力系统在传统内燃机上的起动电机（一般为12V）上加装了皮带驱动起动电机。该电机为发电启动一体式电动机，电机功率为2至3kW，用来控制发动机的启动和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗。由于电机功率和电压较小，因此限制了制动和滑行阶段中能量回收利用的效率。

　　（2）部分混合动力传统部分混合动力系统工作时的电压会超过42V初级混合动力车辆二、新能源汽车类型与特点1.混合动力汽车混合动力系统工作时的电压会超过42V。目前该系统中的部分电压已经超过160V。电机所提供的功率在10至15kW。部分混合动力系统中的电机可以在车辆起步和制动时可以为内燃机提供支持。在一些部分混合系统中，当高压蓄能器处于足够的充电状态且以约50km/h的速度匀速行驶时可以停止为内燃机提供燃油。此时仅使用电机驱动车辆，因此可以节省燃油。

　　（3）全混合动力系统初级混合动力车辆二、新能源汽车类型与特点1.混合动力汽车全混合动力系统的特点是可以在完全不启动内燃机的情况下进行车辆起步和行驶。全混合动力系统中部分高压蓄能器的电压超过200V。通过该系统车辆可以在起动时使用纯电动驱动，并且在高速加速时同时使用内燃机和电机所提供的扭矩。

　　二、新能源汽车类型与特点2.纯电动汽车纯电动汽车是以电池为储能单元，以电动机为驱动系统的车辆，如图1.2所示。纯电动汽车特点是结构比较简单，生产工艺相对比较成熟，行驶中，无废气排出，噪声小，可以在用电低峰时充电平抑电网峰谷差。但是纯电动汽车还存在续驶里程较短、采用蓄电池及电机控制器使成本较高、充电时间长和蓄电池寿命比较短的缺点。

　　（2）氢燃料电池电动汽车二、新能源汽车类型与特点3.氢能源动力汽车氢燃料电池电动汽车是把氢输入燃料电池中，氢原子的电子被质子交换膜阻隔，通过外电路从负极传导到正极，成为电能驱动电动机，质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出。氢能源动力汽车的最大优势就是环保，汽车在行驶中不产生有害物质排放。其次是氢气在燃烧时比汽油的发热量高、氢能汽车续驶里程长、不需要对汽车发动机进行大的改装。

　　二、新能源汽车类型与特点4.燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车实质上是电动汽车的一种，如图1.4所示，在车身、动力传动系统、控制系统等方面，燃料电池电动汽车与普通电动汽车基本相同，主要区别在于动力电池的工作原理不同。燃料电池电动汽车的优点是节能、转换效率高、排放达到零污染、车辆性能接近内燃机汽车、结构简单、运行平稳。但是燃料电池也有一些不足限制其发展，主要缺点是缺点燃料种类单一、要求高质量的密封、比功率还要进一步提高、造价太高、需要配备辅助电池系统等。

　　三、电动汽车结构电动汽车的组成与传统燃油汽车相比，在电器和车身上变化不大，但是在底盘上的传动系和驱动上变化很大。电动汽车在驱动和传动方面组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。1．电动车基本结构电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。2．电源

　　三、电动汽车结构驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机、直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机等。3．驱动电动机电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便。4.电动机调速控制装置

　　三、电动汽车结构电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。5.传动装置行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成。6.行驶装置

　　（3）全混合动力系统初级混合动力车辆三、电动汽车结构7.转向装置转向装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、方向盘、转向机构、转向助力装置和转向轮等组成。作用在方向盘上的转向力，通过转向轴和转向机使转向机构带动转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。转向助力装置可以使转向操纵更加轻便、安全。电动汽车转向助力装置采用电动机助力，助力的大小由控制器（ECU）根据扭矩传感器、车速传感器和发动机信号通过输出电流对助力电动机进行控制，如图1.5所示。

　　（3）全混合动力系统初级混合动力车辆三、电动汽车结构9.空调电动汽车空调驱动能量来源于蓄电池，有别于传统燃油汽车。由于作为驱动能量来源的蓄电池能量有限，空调系统的能耗对电动汽车的续驶里程有较大影响。所以和传统燃油汽车相比，对电动汽车空调系统节能高效提出了更高要求。目前电动汽车采用电动压缩机，如图1.7所示。

　　（1）汽车总布置设计一、发展新能源汽车的意义新能源汽车对缓解我国目前十分严重的环境压力，减少空气污染，有着不可替代的作用。现在中国的空气污染已经达到了让我们必须解决的地步，雾霾天气已经严重影响到了人们的生产和生活，而汽车使用过程中产生的尾气是雾霾的产生的原因之一。人民既需要现代化的汽车产业，同时也需要清洁的空气。如何解决这种冲突，那么节能、环保的新能源汽车产业就是我们必须面对，必须要走的产业升级之路。

　　二、我国电动汽车关键零部件发展现状和差距材料方面，我国动力电池主要原材料资源丰富，产业化发展有保障。锂离子电池负极材料已实现国产化，产品性能处于国际先进水平。磷酸铁锂材料生产企业众多，能满足动力电池使用的较少。但离子动力电池隔膜材料已研发出样品，性能有待改进。镍氢电池已实现国产化，产品销量居世界前列。动力电池及其成组技术方面，锂离子电池已形成产品系列，能支持样车和示范车型。锂离子电池的安全性能指标取得明显进步。镍氢电池已形成产品系列，产品性能已有明显提高，部分可与量产车型配套。国内企业规划扩大投资，积极进行产业化准备。1.我国电动汽车关键零部件发展现状

　　二、我国电动汽车关键零部件发展现状和差距（1）整车产品在续驶里程、可靠性和工程化上仍落后于国外先进产品。（2）整车总体尚处于样车阶段，未经过多轮验证研究，未达到系统优化和批量生产要求;零部件产业链未形成。（3）在核心技术上，如燃料电池堆和发动机系统的技术水平与国外存在较大差距(明显落后于本田、丰田、巴拉德、通用)，技术研发进展较为缓慢。（4）新能源汽车关键技术方面存在的问题。机电集成化在内系统集成能力有待提升2.我国新能源汽车存在问题

　　（1）汽车总布置设计三、我国发展新能源汽车产业的对策与措施1.加强政府引导，完善政策扶持（1）要充分发挥政府的引导作用。进一步完善新能源汽车配套基础设施建设，创造有利于新能源汽车发展和推广应用的商业化氛围。（2）继续出台相关优惠政策，激励和支持新能源汽车产业发展的行为，对新能源汽车产业的主导产业和关联产业建设项目，可以免收基本建设方面的地方性行政规费

　　（1）汽车总布置设计三、我国发展新能源汽车产业的对策与措施2.加大创新力度，构建完整产业链（1）加强对新能源汽车产业技术创新的投入，尽快将新能源汽车的关键技术攻关项目列入政府科技发展重点计划。（2）加快构建新能源汽车产业链，促进产学研联盟。（3）企业在研发过程中也要重视对传统汽车技术的改造

　　（1）车总布置设计三、我国发展新能源汽车产业的对策与措施3.完善技术标准，统一规范体系尽快建立各类型新能源汽车及其相关基础设施的产业技术标准，开展产品的标准化工作，为大规模的推广和应用提供有效的技术与产品支撑，同时要对新能源汽车的技术性、环保性、节能性和安全性做好等级认证工作，给相关的生产企业提供一个可遵循的操作规范，对产业链的完整构建也能起到一定的促进作用。

　　（1）汽车总布置设计三、我国发展新能源汽车产业的对策与措施4.鼓励新能源汽车消费，出台补助政策新能源汽车发展初期，由于各方面成本较高致使整车价格高于传统汽车。目前我国新能源汽车主要还是在公共交通领域和出租车行业上推广使用，何时能够进入普通百姓家还是个十分艰难的问题。各省应按照国家发改委《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》精神，制订鼓励新能源汽车消费的政策。通过政府补贴、减免购置税和消费税等多种方式鼓励普通消费者购买、使用新能源汽车。

　　海量图书方便查询免费申请样书下载配套资源优惠购书成为作者更多样书申请和资源下载需求，请登录人邮教育社区（)囊括各大品类，您想要的应有尽有教师免费申请样书，我们将安排快递迅速送达教学视频、PPT课件、教学案例、习题答案、模拟试卷等丰富资源免费下载教师可以申请最低折扣学生直接优惠购买图书欢迎写文章／投稿，我们强大的编辑团队将为您提供专业和高效的编辑出版服务

　　第一节混合动力汽车的概述广义上说，混合动力汽车（HybridVehicle）是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆。通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车（HybridElectricVehicle，HEV），即采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源，共同组成“油-电”动力耦合驱动平台，取代传统的发动机动力驱动平台。混合动力汽车的定义

　　一、混合动力汽车特点1.采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率而内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得充电，故其行程和普通汽车一样。2.因为有了电池，可以十分方便地回收制动、下坡、怠速时的能量。3.在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。4.有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。5.可以利用现有的加油站加油，不必再投资。7.有两套动力，再加上两套动力的管理控制系统，故结构复杂、技术较难、价格较高。6.可让电池保持良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。

　　二、混合动力汽车分类混合动力汽车采用两种动力源作为动力装置，其组成部件、布置方式及控制策略的不同，形成了各式各样的结构形式，因此，混合动力汽车的分类方法也有多种。（4）按在混合动力系统中混合度的不同，分为微混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统和完全混合动力系统的混合动力汽车。（3）按动力驱动的连接方式不同，分为串联式、并联式和串并联（或称混联）式混合动力汽车。（1）按充电方式不同，分为插电式混合动力汽车和不插电式混合动力汽车。（2）按照燃料种类的不同，分为汽油混合动力汽车和柴油混合动力汽车。

　　1．串联式混合动力汽车（SeriesHybridElectric Vehicle，SHEV）三、混合动力汽车的基本组成与工作模式混合动力汽车有三种基本的工作方式，即串联式、并联式和串并联（或称混联）式．SHEV由发动机、发电机、逆变器、蓄电池、驱动电动机/发电机和驱动桥等组成。串联式混合动力汽车的基本结构组成如图2.1所示。工作时电能的流动方向如图2.2所示，图2.2中的箭头表示工作时机械能和电能的流动方向，双向箭头表示能量可以双向流动，如电动机/发电机和驱动桥之间的箭头表示电动机可以驱动汽车行驶，汽车的动能也可以带动发电机发电。图2-1串联式混合动力汽车动力系统基本组成

　　从上面分析可以看出，在SHEV运行过程中，电动机是唯一驱动装置，发动机的工作状态不受汽车行驶工况影响，始终在最佳工作区域稳定运转，控制器控制发电机向蓄电池充电或蓄电池向电动机供电，也就是说，控制器通过蓄电池协调发电机发电量与电动机功率需求，适应汽车行驶中的各种阻力变化。蓄电池的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况，使其排放得到改善。图2-3串联式混合动力汽车驱动模式

　　①驱动电动机等的选择难度大。为了能够克服汽车在行驶过程中的最大阻力，驱动电动机的功率要求较大，外形尺寸较大，质量也较重，对动力电池组的容量要求大，需要装置一个较大功率的发动机/发电机组。②适用车型少。庞大的动力电池组，外形尺寸较大，质量也较大，较适合在大型客车上采用，在中、小型车上使用还是有一定困难。③发动机由燃料的化学能转换的机械能必须先转换为电能。即必须经过燃料的化学能、热能、电能、机械能的能量转换过程，因而能量损失较大。另外，在动力电池组的充放电过程中也存在能量损耗，不经常在满负荷状态下运转，总能量转换效率较小。④发动机/发电机组与动力电池组之间的匹配要求较严格。应能自动起动或关闭发动机/发电机组，以避免动力电池组过量放电，这就需要更大的电池容量。串联式混合动力汽车2.串联式混合动力汽车的特点。（4）召开选型讨论会串联式混合动力汽车的主要优点是在城市行驶时，可只用电池组电能驱动，能实现“零排放”行驶；发动机/发电机组的发动机能保持在稳定、高效、低污染的状态下运转，将有害气体的排放控制在最低范围。串联式混合动力汽车的不足之处有

　　2．并联式混合动力汽车（ParallelHybridElectricVehicle，PHEV）工作时机械能和电能的流动方向如图2.5所示。图2.5中双箭头表示能量可以两个方向流动，如电动机/发电机和电能储存器之间的双箭头表示电动机可以用电能驱动汽车行驶，也可以由汽车驱动电动机/发电机发电并储存于电能储存器中。PHEV的显著特点是PHEV由发动机和电动机两套独立驱动系统通过不同离合器驱动汽车行驶。

　　与串联式混合动力汽车不同的是并联混合动力汽车采用发动机和电动机两套独立的驱动系统驱动车轮。发动机和发电机可以分别独立的向汽车的驱动系统提供动力，而需要大功率时可用发动机和二次电池共同提供动力，改进了串联系统最大功率不足的缺陷。并联混合动力汽车比较适合于经常在郊区和高速公路上形式的汽车。当汽车在市区行驶时，可以只用二次电池，避免发动机的排气污染。2．并联式混合动力汽车（ParallelHybridElectricVehicle，PHEV）（2）并联式混合动力汽车的驱动模式

　　2．并联式混合动力汽车（ParallelHybridElectricVehicle，PHEV）其一是具有发动机和驱动电动机两个动力总成，每个动力总成（发动机和驱动电动机）的功率设计为车辆驱动功率的50%~100%即可，因此质量和体积要小的多；其二是基本驱动模式是发动机驱动模式，没有机械能→电能→机械能的转换过程，总的能量转换效率要比串联式高。由于在汽车需要最大输出功率时，驱动电机可以向汽车提供额外的辅助动力，因此发动机功率可以选择的较小，使汽车的燃料经济性提高。（3）并联式混合动力汽车的主要特点主要优点有两个：主要不足有两个：其一是由于基本驱动模式是发动机驱动使发动机驱动，故需要配备与内燃机汽车相同的传动系统，在总体布置上基本与内燃机汽车相同，动力性能接近内燃机汽车，发动机排放的有害气体高于串联式；其二是发动机驱动模式需要装置离合器、变速器、传动轴和驱动器等传动总成，另外还有驱动电机、动力电池组以及动力组合器等装置，因此使动力系统结构复杂，布置和控制也更加困难。图2-9混合动力汽车并联系统总成布置实例

　　3.混联式（串、并联式）混合动力电动汽车SplitHybridElectricVehicle(PSHEV)其特点是兼备串、并联混合式混合动力汽车的功能。PSHEV由电动机、发动机、HV蓄电池、发电机、逆变器、动力分配装置、电子控制单元、驱动桥等，总成在汽车上的布置如图2-10所示。工作时机械能和电能的流动方向如图2-10所示。图2-11（a）所示的开关式结构通过离合器的结合与脱离来实现串联分支与并联分支间的相互切换:离合器分离,切断了发动机和电动机与驱动轮的机械连接,系统以串联模式运行;离合器结合,发动机与驱动轮有了机械连接,系统以并联模式运行。图2-11（b）所示的分路式结构中,串联分支与并联分支都始终处于工作状态,而由行星齿轮传动在串联分支和并联分支间进行发动机输出能量的合理分配。此结构可通过发电机对串联分支实施各种各样的控制,同时又可通过并联分支来维持发动机与驱动轮间的机械连接,最终实现对发动机的转速控制。（1）混联式HEV也可以称为串、并联混合式混合动力汽车或混联式混合动力汽车。图2-11串并联混合动力汽车传动结构示意图

　　混联式混合动力汽车的主要结构特点是具有功率分配装置，它根据汽车行驶工况对发动机功率中用于直接驱动汽车的功率和用于发电的功率的比例进行分配。如图2-12所示，汽车正常行驶时，发动机的功率全部用于直接驱动汽车行驶；在全负荷、加速行驶时，发动机与蓄电池共同提供动力驱动汽车行驶；在停车或滑行时，发动机的功率全部用于驱动发动机向蓄电池充电。功率分配式混合动力汽车的主要优点有四个：其一是各个动力总成的功率和体积小、质量轻，节能且有害气体的排放少；其二是可以选择较小功率发动机，使汽车的燃料经济性提高；其三是综合能量转换效率高、其四是具有电动机独立驱动的模式，可以在城市中实现“零污染”行驶，并可在汽车起步时充分发挥电动机低速大转矩的特性。3.混联式（串、并联式）混合动力电动汽车SplitHybridElectricVehicle(PSHEV)(2)混联是混合动力汽车的驱动模式及特点图2-12混联式混合动力汽车的驱动模式

　　串联式、并联式和混联式混合动力西宫的性能比较表连接方式经济性运行性自动停止怠速能量回收高效运行总效率加速性高功率持续行串联式○◎○○△△并联式○○△○△混联式◎◎◎◎○○4.串联、并联好混联式混合动力系统的比较从能源转换效率和汽车行驶性能对串联式、并联式和混联式混合动力系统进行比较的话，混联是混合动力系统的性能明显好于串联和并联式系统。

　　混合动力汽车（HybridElectricalVehicle,简称HEV)是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。并联混合动力汽车根据两种动力源的混合度的不同，与传统汽车的最大区别是动力传动系统。常见的四轮驱动汽车如图2-13所示，传统汽车的动力源是活塞式内燃机，它具有转速高、输出转矩变化范围小、不能反转、带负荷起动困难等特点。而汽车的速度和驱动力变化范围大、并能倒退行驶，平稳起步和停车。传动系就是为解决这一矛盾而设置的。它可以保证汽车在不同使用条件下正常工作，并获得较好的动力性能。混合动力汽车与传统汽车的不同图2-13传统汽车传动系

　　混合动力汽车需要随道路条件变化并根据行驶的要求，同时或分别使用不同的动力源使汽车行驶。为此，混合动力汽车与普通汽车传动系统的构造有所不同，需要在动力传递系统之间增加将两个功率叠加在一起或将一个功率分解为两个功率的装置。实现功率连接或切换的装置被称为耦合器。耦合器可以是机械结构或是电磁结构，也可以是机械-电磁复合的结构，耦合装置构成混合动力汽车明显特征之一。图2-14所示为电磁耦合结构串联式混图2-15机械耦合式混合动力传动结构合动力汽车动力传递系统示意图，图2-15所示为机械耦合结构混联式混合动力汽车动力传递系统示意图。对于不同类型的混合动力电动汽车（HEV），根据两种动力源对汽车动力输出贡献的不同，其动力源布置和传动系统结构也不一样。混合动力汽车与传统汽车的不同图2-15机械耦合式混合动力传动结构1-发动机2-自动变速器3-发电/电动一体电机图2-14电磁耦合式串联式混合动力传动结构1-发动机2-发电机3-电动机4-变速器5动力控制器混合动力汽车携带有不同的动力源，传统意义上是指内燃机驱动与电驱动系统驱动的构造。

　　串联式混合动力电驱动系统是一个由两个能源对单个动力装置供电，以推动车辆行进的驱动系统，最一般的串联式混合动力电驱动系统组成如图2-16所示，其中单向能源为燃油箱，而发动机和发电机的组合构成单向的能量变换器。发电机的输出可通过可控的电子变流器连接到电力总线。双向能源为蓄电池组单元，并通过可控的双向电力电子变换器连接到电力总线。电力总线连接到电动机的控制器，牵引电动机受电动机控制器控制，或实现电动机功能，并以正向或反向运转；或转换为发电机功能，将车辆的惯性能量转换为电能。串联式混合动力电驱动系统来自原先的电动汽车，当时因受制于蓄电池组的低能量密度，为延拓电动汽车的行驶里程，在电动汽车上添加了辅助的发动机-发电机组。一、串联式混合动力电驱动系统图2-16

　　二、并联式混合动力电驱系统混合动力汽车（HEV）与传统汽车及纯电动汽车相比，最大差别是动力系统。对于并联和混联式HEV，动力耦合系统负责将HEV的多个动力组合在一起，实现多动力源之间合理的功率分配并把动力传给驱动桥，它在HEV开发中处于重要地位，其性能直接关系到HEV整车性能是否达到设计要求，是HEV最核心部分。与传统内燃机车辆一样，并联式混合动力电驱动系是一个由发动机直接驱动车轮供给机械动力的驱动系，但在驱动系中增加了电动机辅助动力，并通过机械联轴器使两者共同配合提供动力。将发动机和电动机提供的两个机械功率组合在一起就构成机械联轴器的混合动力驱动系的重要任务。将两个以上机械或电磁动力组合在一起的机械结构又称为动力耦合器，利用动力耦合器可以实现不同动力源的功率叠加。如图2-17所示为混合动力汽车发动机与电动机动力耦合及能量传递路线可知机电动力耦合系统的关键技术是其布置方案，不同结构的机电耦合系统将导致HEV的适用条件和使用要求各不相同，开发难度也相差很大。图2-17并联式机械耦合混合动力结构能量传递示意路线

　　1.机电动力耦合系统必须具有以下功能：(1)动力合成功能将来自不同动力源的动力分别输入并进行动力合成。（2）输出不于涉功能让来自不同动力源的动力单独输出驱动HEV，或让多个动力共同输出驱动HEV，彼此之间不发生干扰，不影响传动效率。（3）动力分解与能量反馈功能。将发动机动力的全部或一部分传递给电动机，使电动机转换为发电机发电，在再生制动时回收能量，让电动机处于发电状态，将机械能转换为电能进行存储。（4）辅助功能。能充分发挥电动机的低速、大转矩的特点起动HEV，利用电动机的反转特性使HEV倒车，从而取消驱动系统的倒档机构。由于发动机和电动机的功率及转速输出特性不同，机电耦合系统需要满足多项复杂的动力传递、组合要求。目前，混合动力汽车动力系统包含3种型式：具有怠速停机、快速启动和兼有能量回收发电功能的轻度混合；具有快速启动、电动助力、能量回收功能的中度混合；以混联式为特征的重度混合。随着电功率比例的逐步提高，混合程度不断增强，混合动力系统最终将实现全混合。

　　2.机械耦合的种类通常，机电耦合器都遵循能量守恒的原则，即输入功率与输出功率相等。但根据机械耦合器机构不同又有转矩耦合方式、转速耦合方式和功率耦合方式之分。（1）转矩耦合：指能将两个动力源的输入转矩耦合叠加，而耦合输出转速并不是两个动力源的转速叠加。如图2-18所示为典型齿轮动力耦合结构，两个动力源的转矩可共同作用在耦合齿轮上形成转矩叠加，但两个动力源的转速不能随意改变，否则会产生齿轮间运动干涉。由于受功率守恒的约束，转矩耦合器实现转矩相加的条件是，两个动力源输入转速成固定比例关系，且不能独立改变转速，才能保证动力耦合齿轮相互间不会产生运动干涉。（2）度耦合：指能将两个动力源的输入转速耦合叠加，合成转矩则不是两个动力源的输入转矩的叠加。如图2-19所示是典型的行星齿轮结构上，两个动力源的转速彼此无关，可独立控制输入。由于受功率守恒的约束，合成转矩与两个动力源输入转矩成固定比例关系，故不可独立控制，且其中的最小转矩决定了另两个转矩。（3）功率耦合：既满足转矩耦合条件，又满足转速耦合条件的机电装置称为功率耦合系统。将转矩耦合与转速耦合组合，可构造一种混合动力电驱动系统，其中转矩耦合与转速耦合状态能交替的予以选择。图2-18齿轮转矩耦合示意图图2-19行星齿轮速度耦合示意图

　　转矩耦合器的种类混合动力汽车一般采用两个动力源，需要两个输入和一个输出的机械装置。并联式混合动力电驱动系统可有多种不同结构，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，常见的转矩耦合类型如图2-20、图2-21、图2-22所示。图2-20所示为采用带传动结构，图2-22所示为定轴齿轮传动结构图，图2-21是电磁耦合传动结构。由机械耦合器的类型可以看到，双动力源可以分别从耦合器的不同轴线或方向输入，也可从同一轴线和方向输入。其前者被称为双轴式耦合，其后者被称为单轴式耦合。如图2-20、2-22为双轴式动力耦合机构，图2-21为单轴式动力耦合结构。图2-20带轮或链轮传动结构机械耦合类型图2-21电磁耦合传动机构图2-21齿轮定轴齿轮传动结构机械耦合类型

　　转矩耦合器的位置及特性例如，对于中或重度混合动力系统需要传递更大的负荷并需要对耦合的转速有不同的要求，所以在动力传动系统中采用多样化的设计。传动装置可以配置在不同的位置，并设计为不同的排档数，从而产生相应的排档特性。如图2-23（a）所示，发动机与电动机动力耦合后再进入变速器，该传动装置以相同比例提高发动机与电动机两者的转矩。这种设计适用于小型发动机和电动机的情况，同时需应用一个多档传动装置以增大低速时的牵引力。图2-23（b）所示，变速器分别装在发动机和电动机之后，再进入转矩耦合器，两个变速器既可以是单级又可以是多级传动，这样的结构可以为发动机和电动机系统选择两者最佳区域，提供更多的可能和很大的灵活性。(b)图2-23转矩耦合器布置位置示意图

　　一、带式机械耦合结构在混合动力汽车中的应用带式机械耦合结构在轻度混合动力汽车上应用较普遍。轻度混合指电力作用在汽车动力系统中所占的比重较小，其混合度在20%以下。目前，轻度混合动力系统以发动机动力为主，电机作为辅助动力的“并联方式”。轻度混合动力汽车主要是以电机的驱动与发电一体控制技术为基础发展的混合动力技术，即应用于混合动力汽车的一台电机具有起动、发电、能量回收、电力驱动为一体的电机控制系统（integratedstartergenerator）,英文缩写为ISG。12V起动电机外挂于发动机后侧，通过齿轮作用于曲轴飞轮。电机通电旋转用以驱动曲轴旋转而完成气缸活塞初始的吸气、压缩过程，为压缩作用行程的准备。目前，在传统内燃机车辆上安装“发动机自动停止怠速和起动装置”，能够在车辆处于怠速状态下，停止发动机的运转；而在踩下加速踏板同时起动发动机。采取这样的发动机控制方法是为减少发动机尾气排放所采取的措施，使发动机不必要的怠速被停止，而按照指令车辆可迅速起动。该装置对汽车行驶时的转矩和加速性能并没有影响。有试验表明，此种控制方式，可以节约燃料7.5%，并减少怠速时发动机有害物质的排放。由于是对原有的起动机实现自动控制，所以并非严格意义上的混合动力汽车。(a)(b)图2-24带式电动力耦合类型与安装位置图2-25带传动一体机安装示意图

　　带传动动力耦合结构带传动是一种双轴输入式混合动力结构，如图2-25所示为ISG电机安装位置示意图，电机安装于发动机前端一侧，通过挠性传动带与发动机曲轴连接，又被称为BSG（beltdrivestartergenerator）系统。该系统由ISG电机、传动带和控制器构成，电机具有电驱动和发电功能。该带传动ISG系统主要功能是：⑴车辆暂时停驶时对发动机进行起动/停机（stared/stop）控制；⑵发动机正常运转时，ISG电机转换为交流发电机状态，电源控制系统将交流电转换为直流电供用电器使用，并对蓄电池充电。⑶当车辆减速或制动时，ISG电机可将惯性能转换为电能回收。图2-26第一代丰田混合动力汽车轮带驱动一体机结构示意图这类起动、发电一体控制系统，可以通过高速驱动运转，将发动机起动转速迅速提高到700RPM以上，从而避开曲轴低速起动运转时过浓混合气燃耗而引起的过多有害物质排放。 由于带传动依靠摩擦传递力矩以及一体电机功率较小，在发动机冷启动阶段，还是需要直流起动机对发动机曲轴实现大扭矩驱动运转，特别是在一些柴油机或中型以上的汽油机仍然采用起动机作为低速起动装置。图2-26第一代丰田混合动力汽车轮带驱动一体机结构示意图图2-26带传动外挂一体机安装示意图

　　二、单轴式ISG电机系统单轴混合动力耦合机构指两个作用力矩作用于同一轴线位置，目前用于双动力转矩耦合形式主要是与电动机同轴安装的结构型式，如图2-29所示为在曲轴和变速器之间同轴安装ISG电机的转矩耦合结构形式。对于转矩耦合的并联混合动力驱动系统，其简单且紧凑的结构当属单轴结构，其中电动机转子起转矩耦合作用，如图2-30所示，电动机即可装在发动机和传动装置之间，也可安置在传动装置和末级驱动之间。图2-30（a）所示发动机转矩和电动机转矩两者均由传动装置调节，此时发动机与电动机必须有相同的转速范围。这一结构常被用于小型电动机情况，被归类于轻型混合动力电驱动，其中电动机起着发动机起动机、发电机、发动机辅助动力机和制动能量回收的作用。图2-29单轴混合动力电磁耦合结构示意图图2-30混合动力汽车电磁转矩耦合特点(a)(b)

　　ISG电机应用的一个实例是奔驰S400轿车在发动机与变速器之间安装ISG电机。该电机位置和电机组成结构如图2-31所示。ISG电机采用永久磁同步电动机，由线和中间外壳等构成。电机定子2通过定子架7固定于变速器壳上，永磁转子3与发动机曲轴末端连接。ISG电机起动发动机时作为电动机驱动曲轴转动；其它工况则随曲轴和变速器输入轴转动实现发电机功能。1-电力接线-电机外壳图2-31奔驰S400混合动力汽车同轴式一体电机结构与位置图汽车发动机或传动系提供动力时，ISG电机进入发电模式，产生的三相交流电由电力控制装置逆变器（AC/DC）转换为直流电向高压蓄电池充电，并经过DC/DC转换器向12V车载电气系统供电。汽车滑行或减速时，车辆的动能会被ISG电机吸收转换为电能，这一过程被称为能量再生。在发电模式下，被促动的电机会产生交流电，其产生减速扭矩的大小受发电量的影响。减速时，电力管理系统会根据路面斜度和滑行速度控制减速扭矩和发动机断油减速功能。

　　本田一体电机助力系统日本本田公司早在2001年就在其Civic轿车上推出了一体电机助力系统IMA(IntegratedMotorAssist)的混合动力技术。IMA系统与ISG系统的区别在于，除了发电、起动、能量再生功能外，电机具有更多汽车辅助驱动功能。本田IMA混合动力系统主要由发动机、电动机、CVT变速箱以及IPU智能动力单元这四个部分组成，如图2-32所示。其中，目前混动系统的发动机基本以1.3L和1.5L这两款自然吸气四缸发动机为主，电动机则是三相超薄型DC无刷电机，作为动力辅助装置，安装在发动机与CVT变速箱的中间。本田IMG混合动力系统与 ISG系统不同在于其电能可以与发动机协作驱动车辆，并可在一定条件下实现纯电力驱动行驶。本田的电机在发动机工作不同工况具有三个功能：作为发动机的启动电机、发动机驱动的交流发电机和作为汽车加速时为发动机提供辅助加速动力的电动机。本田称之为集成辅助电机（IMA），这个电机的转子被设计为飞轮的一部分，其厚度只有65毫米。本田IMA系统实现纯电动行驶的前提是停缸技术。发动机曲轴与电机是连在一起的，当车辆以纯电动状态行驶时，发动机虽然停止供油但气缸与曲轴仍保持运转，或多或少会消耗电能。停缸技术可有效降低电机驱动阻力矩，并在滑行或减速时充分进行能量回收。如图2-33所示IMA系统电机的驱动与发电功率流的方向本田IMA混合动力系统一共有5种工况模式，其中车辆在起步加速阶段、急加速以及高速行驶阶段发动机与电动机共同出力，可以提升车辆的动力性能。当车辆低速行驶时，发动机气缸关闭，车辆能进行全电力驱动，但速度不能高于约40公里/小时。当车辆在普通加速阶段，完全由发动机驱动，电动机退出工作，并用发动机的动能进行充电。当车辆减速制动时，发动机停止工作，车辆进行能量回收，为电池组充电。当车辆怠速时，发动机也会自动停止工作，从而降低油耗，当然，此时车辆的空调系统也将不会提供冷气，而只是送风。图2-32本田混合动力电机组成结构图图2-33本田混合动力驱动与电功率流示意图

　　本田新动力混合思路i-MMD本田i-MMD系统，除了沿用一体机发动机，又使用第二台电动机驱动车辆。仅在巡航状态单独驱动车辆，中低速根据需要仅用来为两台电机提供动力，并且电动机输出大于发动机。整个混动系统通过“切换”两套动力的运行时机，来相互弥补各自的不足。i-MMD的复杂之处在于PCU控制单元，变速箱结构极为简单。

　　其它一体电机混合动力的应用图2-35大众途锐混合动力汽车单轴电磁转矩耦合结构由于单轴式动力耦合的优点，欧洲的很多混合动力汽车都采用该项技术，甚至包括重型货车。大众途锐（Touareg）轿车就是单轴双动力耦合中型混合动力汽车的实例。大众途锐轿车使用的是3.0L、245kw/7000rpm、?440Nm/2500至4800rpm的增压汽油发动机和8速的自动变速器。混合动力系统由在发动机曲轴和液力变矩器之间集成了一个额定功率为34kW的电机和离合器。该离合器使得系统能够实现所有混合动力的功能，比如在车辆滑行时断开内燃机，快速起-停功能以及纯电动行驶。

　　三、齿轮双轴式机械转矩耦合结构齿轮是较常用的传动结构，可以实现较大空间、不同方向和具有很好的传递效率等特点。一汽长春汽车公司开发设计的混合动力客车采用动力耦合器置于发动机与变速器之间的设计结构，如图2-39所示。这种转矩耦合器前置的特点是，传动装置可以相同比例提高发动机和电动机两者转矩，在转矩耦合器传动比的设计将使电动机和发动机能同时达到其最大转速。这种相对适应采用小型发动机和电动机的情况，同时需要一个多档传动装置以适当增大低速时的牵引力。图2-39长春第一汽车公司设计的混合动力客车结构示意图

　　比亚迪汽车自主开发的混合动力轿车齿轮耦合方式由我国比亚迪汽车公司自主开发的混合动力轿车比亚迪秦同样采用了齿轮耦合方式。图2-41所示是比亚迪汽车公司自主开发的六速双离合器自动变速器（DCT）及驱动电机的外型图，该车根据汽车的动力性能目标采用了不同于前面的机械耦合器的布置方式，并为其申请了专利。比亚迪秦的混合动力设计采用的策略是：汽车在起步、低速时由电动机驱动行驶，汽车在高速大功率时由发动机驱动，汽车在加速和动力不足时采取汽油机和电动机混合动力提升汽车的驱动扭矩。根据这个策略，电动机动力被加在双离合器DCT的低速轴上，电机与双离合器机械变速器联接示意如图2-42所示。该变速器由两个离合器分别将发动机动力输入变速器一轴和二轴，一轴设1、3、5三个奇数档，二轴设2、4、6三个偶数档，相对偶数档，奇数档为低速档。驱动电机的齿轮仅与变速器的一轴齿轮啮合，由结构可知，利用蓄电池的电能由电动机转换为机械能输入变速器，这一过程仅限于使用奇数档，既发动机动力工作在偶数档时，无法实现混合动力驱动。考虑到汽车在起步、加速、低速大扭矩和城市运行工况下才使用电机驱动，这种单轴动力混动的设计还是非常有效和实用的。图2-42比亚迪公司开发的混合动力汽车传动结构示意图图2-41比亚迪六速双离合器变速器与驱动电机外形

　　二、速度耦合的并联混合动力电驱系统源于两个动力装置的动力可通过转速耦合相互关联。如图2-43所示的行星齿轮机构构成一个三端口、两个自由度的机械转速耦合装置。行星齿轮三个端口组件分别标记为S、R和C的中心轮、齿圈和行星架，其中心轮、齿圈和行星架之间的转速关系可以用行星齿轮机构等效杠杆表示。

　　丰田汽车公司有THS-C用过的速度耦合结构丰田汽车公司有一款THS-C四轮驱动汽车，它的前驱动桥采用汽油发动机和电动机并联驱动形式，动力耦合采用了行星齿轮速度耦合器，动力耦合与传动结构如图2-46所示。该动力耦合传动结构由发动机、ISG电机、单行星齿轮、制动器、离合器及带式无级变速器构成。发动机曲轴与行星齿轮组的中心轮连接，ISG电机轴与行星架连接，齿圈通过离合器C1、C2与CVT连接。齿圈的工作状态由制动器B控制，行星架与CVT的联接由离合器C1控制，齿圈与CVT的联接由离合器C2控制。系统的动力、速度转换是通过离合器和制动器的结合与断开来实现的。

　　丰田THS.C混合动力汽车的主要功能和速度耦合器工作原理。③电动机驱动汽车。如图2.47（a）所示，发动机停止工作，制动器B1释放，离合器C1动作将行星架与CVT连接。电源管理系统控制蓄电池向ISG电动机供电，电动机驱动行星架顺时针转动输出转矩，驱动车辆向前运动。当控制ISG电动机逆时针转动时，则实现车辆向后行驶。④发动机驱动汽车。电源管理系统停止对ISG电动机供电，制动器B保持释放，离合器C1、C2动作，可视为行星架与齿圈结合为一个刚体，发动机运转通过太阳轮直接向CVT输出转矩。传动路线（b）所示。

　　三、功率耦合混联混合动力驱动系统功率耦合方式的输出转矩与转速分别是发动机与电动机转矩和转速的线性和，因此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。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。因此功率耦合系统与转矩和转速耦合系统相比，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。

　　左图-发动机右上图-电动机与传动总成右下图-动力控制总成图2-65凯美瑞混合动力汽车的动力总成图2-64丰田凯美瑞混合动力汽车动力总成组成示意图1-阿特金森循环发动机2-电力电子控制器3-双同步交流电机4-HV镍氢蓄电池一、丰田凯美瑞THS-Ⅱ混合动力汽车混合动力版凯美瑞是前置前驱式轿车，使用丰田混合动力系统THS-II。该系统对3AZ-FXE发动机和P311混合动力传动桥（混合动力车辆传动桥总成）内的高转速、大功率电动机-发电机组（MG1和MG2）执行最佳协同控制。

　　一、丰田凯美瑞THS-Ⅱ混合动力汽车THS-Ⅱ混合动力汽车的结构特点（1）优良的行驶性能THS-II采用了由可将工作电压升至最高电压（直流650V）的增压转换器组成的变压系统。可在高压下驱动电机1（MG1）和电机2（MG2），并以较小电流将与供电相关的电气损耗降到最低。因此，可以使MG1和MG2高转速、大功率工作。通过高转速、大功率MG2和高效3AZ-FXE发动机的协同作用，达到较高水平的驱动力，使车辆获得优良的行驶性能。（2）良好的燃油经济性THS-II通过优化MG2的内部结构获得高水平的再生能力，从而实现良好的燃油经济性。当车辆怠速运转时，发动机停止工作，并在发动机工作效率不良的情况下尽量停止发动机工作，车辆此时仅使用MG2来工作。在发动机工作效率良好的情况下，发动机在发电的同时，使用MG1驱动车辆。因此，该系统以高效的方式影响驱动能量的输入-输出控制，以实现良好的燃油经济性。当车辆减速时，前轮的动能被回收并转换为电能，通过MG2对HV蓄电池再充电。（3）低排放THS-II车辆怠速运转时，发动机停止工作，并在发动机工作效率不良的情况下尽量停止发动机工作，车辆此时仅使用MG2来工作，实现发动机尾气的零排放。在发动机工作效率良好的情况下，发动机在发电的同时，使用MG1驱动车辆。这样，发动机始终工作在燃烧效率最好的状态，有效降低了排放。

　　2.THS-II的特征（1）THS-的II采用了由可将系统工作电压升至最高电压（直流650V）的增压转换器和可将直流电转换为交流电的逆变器组成的变压系统，为MG1和MG2提供系统电压。（2）THS-Ⅱ功率耦合器采用双排行星齿轮结构，如图2-66所示。在原功率耦合行星齿轮机构上又增加了减速行星齿轮机构，其目的是降低电机转速，用来使高转速、大功率的MG2最适合混合动力传动桥内的动力分配行星齿轮机构。图2-66双行星齿轮组结构示意图

　　3.THS-II的结构组成（1）电力转换系统在THS-II中，带转换器的逆变器总成内使用增压转换器。增压转换器将系统工作电压升至最高电压（直流650V）且逆变器将直流电转换为交流电，以在高压下驱动MG1和MG2，并以较小电流将与供电相关的电气损耗降至最低，如图2-68所示。因此，可以使MG1和MG2高转速、大功率工作。（2）无离合器传动系统THS-Ⅱ的动力耦合与动力传递系统间没有离合器，发动机、电机MG1和MG2都是通过行星齿轮将动力耦合至前驱动桥。变速杆位置传感器输出N位置信号，将逆变器（控制MG1和MG2）内所有功率晶体管关闭，以在空档位置切断原动力，。从而切断MG1和MG2操作，车轮处的原动力变为零。（3）混合动力传动桥???根据车辆驾驶条件，THS-II通过优化方式结合发动机和MG2的原动力来驱动车辆。在该系统中，发动机动力是基础。混合动力传动桥总成内的动力分配行星齿轮机构将发动机动力分成两路：一路用来驱动车轮；另一路用来驱动MG1。因此，MG1可作为发电机使用，为电池充电。图2-67THS-混合动力汽车的基本组成装置

　　THS-II混合动力传动桥总成混合动力传动桥总成主要由MG1,MG2、复合齿轮机构（由电机减速行星齿轮机构和动力分配行星齿轮机构组成）、中间轴齿轮机构以及差速器齿轮机构组成，如图2-69所示。发动机、MG1和MG2由行星齿轮机构构成的功率耦合器机械地连接在一起。功率耦合器由电机减速行星齿轮机构和动力分配行星齿轮机构组成。电机减速行星齿轮机构降低MG2的转速，动力分配行星齿轮机构将发动机的原动力分成两路：一路用来驱动车轮，另一路用来驱动MG1在电机减速行星齿轮机构中，太阳齿轮与MG2的输出轴耦合在一起，且行星齿轮架固定。此外，复合齿轮机构使用由2个行星齿圈、1个中间轴主动齿轮和1个驻车档齿轮集成在一起的复合齿轮机构。图2-69混合动力传动结构示意图

　　?4.THS-II基本工作原理由图2-66可知复合行星齿轮组结构由功率耦合行星齿轮和电机MG2减速行星齿轮构成，两个行星齿轮共作用于一个齿圈形成对车辆的转矩输入或输出。为较直观看出行星齿轮上各个构件的速度变化趋势，复合行星齿轮可以等效为如图2-72所示的杠杆。其齿圈为两个行星齿轮共用，所以由一个速度表示。两侧的行星齿轮上不同的动力由车辆控制器控制速度和转矩的变化，受其关联齿圈的转速与转矩—既车速和车轮驱动力随之改变。图2-72复合行星齿轮组无动力输出时杠杆等效速度图

　　混合动力传动桥总成主要由MG1,MG2、复合齿轮机构（由电机减速行星齿轮机构和动力分配行星齿轮机构组成）、中间轴齿轮机构以及差速器齿轮机构组成，如图2-69所示。发动机、MG1和MG2由行星齿轮机构构成的功率耦合器机械地连接在一起。功率耦合器由电机减速行星齿轮机构和动力分配行星齿轮机构组成。电机减速行星齿轮机构降低MG2的转速，动力分配行星齿轮机构将发动机的原动力分成两路：一路用来驱动车轮，另一路用来驱动MG1在电机减速行星齿轮机构中，太阳齿轮与MG2的输出轴耦合在一起，且行星齿轮架固定，结构如图2-70所示。此外，复合齿轮机构使用由2个行星齿圈、1个中间轴主动齿轮和1个驻车档齿轮集成在一起的复合齿轮机构。

　　当车辆起动时，THS-II仅使用由HV蓄电池提供能量的电动机（MG2）的动力起动，此时动力传统路线三者的速度关系此时发动机并不运转，如图2-74所示。因为发动机不能在低转速输出大转矩，而电动机可以灵敏、顺畅、高效地进行起动。注意：点火起动时，发动机将进行运转，直至充分预热。THS-II在车辆的不同工作状态下的动力传递路线汽车起步时动力传统路线三者的速度关系

　　THS-II在车辆的不同工作状态下的动力传递路线与速度关系THS-II利用发动机在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮，依照驾驶状况部分动力被分配给发电机，如图2-75所示。由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。（2）一般行驶图2-75一般行驶时动力传递路线关系图

　　THS-II在车辆的不同工作状态下的动力传递路线与速度关系节气门全开行驶在车辆爬陡坡及超车时，THS-II利用HV蓄电池和发动机两者提供双动力TTHS-II得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能，其工作原理如图2-76所示。（3）节气门全开行驶图2-76全负荷时动力传递路线三者关系

　　THS-II在车辆的不同工作状态下的动力传递路线与速度关系减速和制动当驾驶人松开加速踏板或踩制动踏板时，THS-II使车轮的旋转力带动电动机（MG2）运转，将其作为发电机使用。减速时通常作为摩擦热散失掉的能量，在此被转换成电能，回收到HV蓄电池中进行再利用，如图2-77所示。（4）减速和制动图2-77减速时动力传递路线三者关系

　　二、宝马X6混合动力汽车主动变速器1.宝马动力混合结构的组成与特点BMWactivehybridX6是一款SUV轿车，如图2-78所示。作为全混合动力驱动的全能轿跑车，结合使用V8发动机和电动驱动装置。该车可以通过纯电动方式、内燃机驱动和使用两种动力混合驱动的方式。采用纯电动，无二氧化碳排放的驱动方式时，最高车速可达60km/h,。内燃机会根据负荷要求起动并能在低于65km/h的滑行阶段自动关闭。图2-78BMWactivehybridX6图2-79E72混合动力变速器结构剖视图1-电机(EM)A与功率耦合行星齿轮组2-电机(EM)B3-液压泵电动机4-转矩耦合行星齿轮组

　　宝马动力混合结构的组成与特点1.宝马动力混合结构的组成与特点E72变速箱为混合动力主动变速器，其整体结构剖视如图2-79所示，变速器由两个电动机、三组行星齿轮机械结构和液压操纵装置构成，变速器机械结构、电机结构的连接关系及元件名称如图2-80所示。行星齿轮组位置关系、离合器与制动器位置关系如图2-81所示。图2-80变速器内部结构连接关系图1-发动机2-曲轴3-双质量飞轮4-变速器输入轴5-行星齿轮组16-行星齿轮组27-行星齿轮组38变速器输出轴9-离合器210-制动器211-电机B12-制动器113-离合器114-电机A15-液压泵16-液压泵驱动电动机图2-79E72混合动力变速器结构剖视图1-电机(EM)A与功率耦合行星齿轮组2-电机(EM)B3-液压泵电动机4-转矩耦合行星齿轮组

　　图2-82变速器行星齿轮组位置示意图1-行星齿轮组12-行星齿轮组23-行星齿轮组3图2-81离合器与制动器位置示意图1-离合器12-制动器13-制动器24离合器2E72主动变速器的工作特点当行星齿轮机械变速结构处于完全机械传动时，具有四个固定的传动比。当两个电机的动力分别作用在不同的行星齿轮结构上，使变速器固定传动比具有连续变化的功能。由于变速器中增加了电机对传动比进行电动转速或转矩的调节，实现了速比的连续变化，该变速器又被称为E-CVT。从图2-82可以看到两个电机分别置于两个功能不同的行星齿轮组。EMA置于行星齿轮组1和行星齿轮组2之间，可将发动机功率与电机A功率耦合并向下一级传动机构传递；EMB置于行星齿轮组2与星齿轮组3之间，可将前级传递过来的转矩与电机B的转矩叠加送至输出轴。两个电机既可单独以功率耦合模式驱动（EMA参与的ECVT2），又可以(EMB参与的ECVT1)转矩耦合模式驱动，使得变速器具有两个不同的混合动力耦合的驱动形式，又被称为双模主动变速器。图2-79E72混合动力变速器结构剖视图1-电机(EM)A与功率耦合行星齿轮组2-电机(EM)B3-液压泵电动机4-转矩耦合行星齿轮组

　　E72主动变速器的工作特点变速器中两个电机位置如图2-83所示，电机A的功率为67KW/9100rpm，电机B的功率为63KW/8600rpm，其功能相近，都具有电驱动和发电的功能，但电机应用区域不一样，功能略有区别。电机A主要应用范围是发电、高速域的混合驱动。电机B的主要应用在低速起步、发动机起动、低速域发动机与电动机的混合驱动、制动能量回收利用等。图2-83电机位置示意图1-电机A2-电机B3-电机B转子4-变速器输出轴5-变速器转速传感器6-电机B定子7电机A接线混合动力变速器结构剖视图1-电机(EM)A与功率耦合行星齿轮组2-电机(EM)B3-液压泵电动机4-转矩耦合行星齿轮组

　　2.宝马X6混合动力变速器工作原理（1）1档传动比为3.889，机械变速发动机动力一档传动路线动作接合，将行星齿轮组2的齿圈与太阳轮刚性联接，则该行星齿轮组传动比为1；制动器2动作将转行星齿轮3的齿圈制动。则发动机动力经前两级行星齿轮组传递至行星轮齿轮组3，并经行星齿轮组3的行星架减速后传到输出轴，构成变速器一挡。（2）2档传动比为1.800，机械变速发动机动力二挡传动路线齿圈制动，离合器2接合。发动机动力经行星齿轮组1和行星齿轮组2减速后通过离合器2对外输出，构成变速器二挡。图2-84变速一挡传动路线混合动力变速器有四个基本机械挡位，基本挡位指在发动机驱动情况下，变速器机械结构所能提供的固定齿轮变化和传动比。图2-85机械变速二挡传递路线混合动力变速器工作原理（3）3挡传动比为1.000，机械变速三挡传动路线动作接合，分别将行星齿轮组2和行星齿轮组3刚性联接，发动机转速不再分流而直接传递到输出轴，其传动比为1，构成变速器三挡。（4）4挡传动比为0.723，机械变速四挡传动路线的太阳轮制动；行星齿轮组1和行星齿轮组2形成的传动比将发动机转速提升后，经离合器2传递至输出轴，构成变速器四挡。图2-86机械变速器3挡动力传递路线挡动力传递路线混合动力变速器工作原理混合动力驱动模式是指发动机和电机共同驱动所能获得的驱动方式，由于耦合了电动机转速连续变化的特点，使混合驱动方式即使在一个速比范围内具有了速比连续改变的能力。电机A与电机B工作在变速器的不同档位，且通过不同的动力类型耦合器进行混合动力，故被分为两个连续变速特性功能，EVCT1和EVCT2。EVCT1是指电机B单独电动或与发动机共同驱动汽车运行的状态，主要是在汽车较低速时提供较大的驱动力矩。传动比在无穷大～1.800之间可连续变化。在这个传动比区间，可以为车辆提供较大驱动力矩和较低车速。3.宝马X6混合动力驱动模式图2-88电机B动力驱动传递路线图汽车在起步时由电机B驱动，当车速达到特定值，才起的发动机，使发动机避开低速起动运转的高油耗和高排放情况。电机B独立电动驱动传递路线所示。由传递路线可见，电机B的动力主要作用在行星齿轮组3的太阳轮，由于制动器2将齿圈制动,故电机B动力经行星齿轮减速后直接从输出轴输出。电机B还具有发电能力，即在车辆滑行或制动时转为发电功能进行能量回收。

　　2.宝马X6混合动力变速器工作原理图2-89所示是ECVT1(混动1)模式下混合动力传递路线图。此时EMB作为电动机提供电动力，而EMA由发动机驱动进行发电，为电机B提供电能并向蓄电池充电。此模式下,发动机动力经行星齿轮组1和行星齿轮组2变速，并在太阳轮上叠加电机B的电动转矩，经行星齿轮组3减速后传递至变速器输出轴。发动机的一部分动力通过行星齿轮组1太阳轮驱动电机A发电。从传递路线图可看出，发动机动力与电机B动力均作用与同一个刚性元件（太阳轮）上，二者的运动速度不能相互干涉，故在ECVT1时的动力混合形式为转矩耦合模式。

　　ECVT1(混动1)模式下混合动力传递路线模式下混合动力传递路线混合动力变速器工作原理ECVT2是指电机A单独或与发动机共同驱动汽车运行的状态，主要是在高速时提供车辆驱动力矩。其传动比在1.800～0.732之间可连续调节，在这个传动比区间，可为车辆提供较高的车速。电机A电驱动传递路线所示。此时，发动机动力与电机A动力经行星齿轮1和行星齿轮2耦合后经离合器2输出，同时驱动EMB发电，可向电机A提供电能并向蓄电池充电。从传递线路图可以看到，发动机动力与电机A动力可在行星齿轮1和行星齿轮2上实现速度和转矩叠加，故在ECVT2工作状态下的动力混合模式为功率耦合模式。

　　ECVT2是电机A单独或与发动机共同驱动汽车运行图2-90ECVT2模式下混合动力传递路线混合动力变速器工作原理运行中起动发动机指汽车在电动运行模式下，出现无法满足纯电动行驶条件时（如突然需要提升车辆驱动力或出现动力电源电量不足等情况），为获得较大驱动力，驾驶员会更多踩下加速踏板，此时需要发动机启动以提升汽车的驱动力。为使发动机迅速进入到启动转速，电机A会转入制动模式，从而限制了行星齿轮1与行星齿轮2的一个自由度，电机B的部分动力向发动机方向传递，从而驱动发动机运转。此时控制系统为电机B继续驱动车辆行驶提供额外能量以补偿电机A制动所产生的转矩损失。纯电动行车中发动机启动时动力传递路线-所示。运行中起动发动机图2-91车辆运行中的发动机起动动力传递图

　　宝马E72主动变速器的其它特点是：由于机械变速的传动比固定不变，因此在发动机转速变化时，车速也会发生相应程度的改变，而这种改变只出现在发动机效率不佳的范围。而在发动机高转矩情况下，发动机处于非常好的效率状态，所以采用机械传动对汽车动力性、经济性和排放性均不会有影响。故而车辆运行策略中在发动机高效率工作范围内仍会选择机械传动方式。相对于ECVT模式，采用固定传动比驱动的优势在于没有电动驱动装置内的双重能量转换的损失。因为通过一个电机产生的电能去驱动另一个电机其间能量转换也存在相应损失。（1）机械变速、电动驱动与混合驱动的功能这种电动行驶方式只有在特定条件下实现，如最高车速在60km/h以下车速，只有在高压蓄电池电量充足时和驾驶员的加速要求不高时，才会转换到电动方式行驶。（2）纯电动行驶方式，即发动机保持静止，仅通过电机驱动车辆行驶

　　车辆在下坡滑行状态或进行行车制动时，并非主要利用发动机制动以使车辆减速。就混合动力车辆而言，在车辆减速时使发动机处于较高的转速并非最佳选择，所以这种车辆通过电机来使车辆减速，同时将车辆减速时的能量。因此其运行策略中在进行滑行或制动时，会尽量调低发动机转速，充分发挥电机的能量吸收转换功能。当驾驶员松开加速踏板或踩下制动器踏板时，电机不再输出动力而转为发电工作状态。充分利用惯性能量将电机产生的电能送至高压蓄电池内储存。（3）车辆在下坡滑行状态或进行行车制动（4）E72主动变速器上没有机械倒车传动结构。它是通过ECVT1模式下，电机B受控反转即可实现车辆倒车行驶。但在高压蓄电池电量不足情况下倒车时，则需要起动发动机，借助发动机驱动电机A发电为电机B提供充足的电能。E72主动变速器上没有机械倒车传动结构宝马E72主动变速器的其它特点是：

　　宝马E72主动变速器的其它特点是：E72主动变速器上采用智能型换挡装置(DCM)。该装置具有独立的电子控制单元，通过程序和电动机进行换挡时的机械操作。智能型换挡执行装置如图2-92所示。换挡操作步骤是：直流电动机2通过皮带传动机构驱动一根螺杆，从而螺杆上的滑板可沿螺杆轴向移动，推动调节机构拨动变速器内的驻车锁止机构。接线插座包括有与电源供电插头和与变速器控制模块通讯CAN的导线-电子控制模块5-机械连杆6-接线）智能型换挡装置(DCM)

　　海量图书方便查询免费申请样书下载配套资源优惠购书成为作者更多样书申请和资源下载需求，请登录人邮教育社区（)囊括各大品类，您想要的应有尽有教师免费申请样书，我们将安排快递迅速送达教学视频、PPT课件、教学案例、习题答案、模拟试卷等丰富资源免费下载教师可以申请最低折扣学生直接优惠购买图书欢迎写文章／投稿，我们强大的编辑团队将为您提供专业和高效的编辑出版服务

　　（1）汽车总布置设三、增程式电动汽车1.增程式电动汽车概念增程式电动汽车是指为了解决纯电动汽车续航里程短的问题，在纯电动汽车的基础上，增加1个增程器（RE）以增加电动汽车的续航里程。RE通常是一台小排量发动机带动一个发电机给蓄电池充电的辅助能量装置，如图3.6所示。在行驶中，仍然以蓄电池为主要动力，小排量发动机不直接驱动汽车，而仅用于带动发电机发电，因此，其结构和动力性能都接近纯电动汽车。

　　三、增程式电动汽车3.增程式电动汽车特点模型（4）召开选型讨论会（1）增程式电动汽车相对于传统汽车，其发动机只是相当于常规轿车的小型发动机，功率小、噪音低、可靠性高，且发动机总是保持工作在高效率区，燃油消耗和排放都大幅度降低。（2）相对于传统混合动力汽车，增程式电动汽车蓄电池容量比较大，车辆在较长距离内以纯电动模式运行。（3）增程式电动汽车可以通过车载发电机随时对蓄电池充电，因此其蓄电池只需配置同级纯电动汽车电池用量30%-40%，其生产及使用成本大幅下降。（4）由于增程式电动汽车的电池容量相对较小，充电所需时间减少，因此可以利用小功率充电桩或家庭用电进行充电，还帮助电网“分散调峰”，进一步提高能源利用率。3.增程式电动汽车特点

　　一、纯电动汽车电力驱动控制系统组成及功能（1）蓄电池蓄电池是纯电动汽车唯一能源。它除了供给汽车行驶所需电能外，也是供给汽车各种辅助装置的工作电源。（2）电池管理系统电池管理系统作用是在汽车行驶中进行能源分配，协调各功能部分的能量管理，使有限能源得到最大利用。（3）充电控制器充电控制器的作用是将电网供电制式转换为满足对蓄电池充电要求的制式，即把交流电转化为相应电压的直流电，并按要求控制其充电电流。2.车载电源模块

　　一、纯电动汽车电力驱动控制系统组成及功能（1）辅助动力源辅助动力源主要由辅助电源和DC/DC功率转换器组成，功用是供给电动汽车上其它各种装置所需动力电源。（2）动力转向单元转向装置是为实现汽车转弯所设置的。（3）驾驶室显示操控台驾驶室显示操控台类似传统汽车仪表盘，不过显示信息内容会根据电动汽车驱动的控制特点有所增减。其信息指示更多采用数字或液晶显示屏。3.辅助动力供给模块

　　三、增程式电动汽车结构与工作原理增程器由1.4升汽油发动机和永磁直流发电机组成主驱动电机和发电机与行星齿轮机构集成设计，称之为Voltec系统，如图3.22所示。两台电机之间通过行星齿轮机构驱动车辆，根据车辆不同的行驶模式，通过控制三个离合器使发电机处于不同的工作状态。美国通用公司的Volt增程式电动汽车基本结构

　　三、增程式电动汽车结构与工作原理低速纯电动模式中，离合器C3结合，C1和C2分离，行星齿轮齿圈锁止。发动机和发电机不工作，主驱动电机提供车辆所需的驱动力矩。低速纯电动模式高速纯电动模式中，离合器C2结合，C1和C3分离。发电机变为电动机与主驱动电机共同为整车提供驱动力，这种方式提高了整个

　　淘宝网店运营全能一本通--开店、装修、推广、物流、客服（视频指导版）全套PPT课件.pptx

　　Excel2016数据处理与分析应用教程（微课版）全套PPT课件.pptx

　　Dreamweaver CS6网页设计立体化教程（双色微课版）全套PPT课件.pptx

　　网络操作系统——Windows Server 2012 R2配置与管理（第2版）全套PPT课件.ppt

　　2025年湖北高级专业技术职务水平能力测试质量计量经典试题及答案.docx

　　原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者