● CHS混合動力系統如何驅動車輛?
1、純電動階段
在起步階段,搭載這套混動系統的車型將完全化身為純電動汽車,此時推動車輛起步的動力完全來自于一臺電動機,發揮了純電驅動在經濟性上的優勢。
電動機1通過行星齒輪組帶動減速齒輪,然后帶動車輛行駛。此時由于發動機與行星齒輪組之間的額離合器是斷開的,所以也就免去了因發動機倒拖導致的能量消耗。在汽車起步之后,想要行星齒輪組的齒圈向外無級地輸出的動力,那么起到調速作用的電動機2就必須出場了,通過它改變行星輪與齒圈間傳動比,從而實現了無級變速功能。另外,車輛的前進和倒車也是依靠電動機2的正反轉來決定的。
2、混合動力驅動階段
一方面由于電動機1的調速范圍有限,所以純電模式下車輛不可能達到較高的車速,另一方面為了彌補此時的扭矩不足,所當車輛行駛到一定速度后就不得不呼喚發動機開始干活了。我們知道對于普通的內燃機車型來說,想要讓車輛行駛起來,第一步就是要依靠起動機來拖動發動機的曲軸旋轉起來,然后再點火使發動機工作,而對于這套混合動力系統來說則完全不同。
- 如何在行駛過程中起動發動機?
在行駛過程中起調速作用的電動機2又能揮它的另一項關鍵作用——起動機。通過液壓控制系統將發動機與雙排行星齒輪之間的離合器嚙合,將雙排行星齒輪與電動機1之間的鎖止離合器釋放,發動機便通過與之連接的行星架介入了行星齒輪組,此時,電動機1保持原來輸出動力狀態下,只需要電動機2的旋轉便能夠帶動發動機工作,由純電動轉化成了混合驅動模式。
- 如何在行駛中為電池組充電?
發動機運轉起來后,不僅能夠進一步提高車速,而且根據行星齒輪的扭矩分配原理,在電池組電量不足時,一部分多余的扭矩還能夠為電池組充電。沒錯,此時的電動機2又發揮了它的第三個職責——發電機。發動機不會隨時都為電池充電,前提是發動機保持在燃油經濟性最佳的轉速區間里,額外的能量才會補充到電池組內。
- 如何在高速巡航狀態提升經濟性?
當車輛在高速續航時,為了提高這套系統的傳動效率,位于電動機2右邊的鎖止離合器會將電動機2以及與之相連的太陽輪鎖死,動力源僅由發動機和電動機1來提供,減少了系統中部分齒輪的運轉,從而提高了機械效率。
3、制動能量回收階段
在車輛減速制動時,這套混合動力系統會通過電動機1和電動機2共同將動能回收到電池組內。
另外,這套CHS混動系統理論上也能夠在怠速狀態下為電池組充電。原理是通過鎖止離合器鎖止行星齒輪中的太陽輪,發動機帶動行星齒輪中的齒圈,齒圈驅動行星輪,從而轉動與行星輪相連的電動機1,此時電動機1則變成了發電機為電池組充電了。
● 總結
吉利對這套CHS混合動力技術平臺的愿景是服務于所有中國品牌的汽車廠商,就像是這套混動系統的名字China Hybrid System一樣,正是基于這樣開放的心態,他們吸引來了其他的汽車廠商,例如2016年2月份,長安汽車公司發布了與吉利和科力遠達成合作協議的公告。
當然,這套新的混合動力系統距離量產還有待考驗,雖然從混合動力系統結構上來說,吉利和科力遠繞開了豐田的技術專利,從理論上來說在功能和效能上可以與豐田一較高下,但前提是吉利的發動機技術能夠跟上,而不拖整體燃油經濟性的后腿,諸如豐田通過廢氣再循環(EGR)、阿特金森循環技術等能夠將汽油發動機的熱效率提升到40%。另外,雖然通過增加機械部件,可以一定程度上降低混動系統的控制難度,但隨之而來的可靠性、耐久性問題當然也不容小覷。總之,吉利在混合動力技術邁出的這一步非常值得我們贊賞,未來仍需繼續努力。(汽車之家 文/夏志猛 圖/唐朝)
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