从专利角度浅析混合动力系统

1年前浏览305

混合动力作为行业内当下动力系统优选方案，已经越来越受到众多车企及新势力车企的青睐，也是目前主流车企为达到节能减排目标的一种有效方式，例如行业内较为优秀的丰田 THS（P910）、本田 i-MMD（三代）、日产 e-Power、通用（MM2代）、雷诺E-Tech等，反观国内车企均在埋头苦干，较为突出的应该属上汽，技术迭代已发展到第2代、而吉利、长安、比亚迪、长城、比亚迪、奇瑞等车企均已开展相关测试，从今年的技术论坛中可以得到一些信息。

DHT作为专用混动变速器的英文简称，简单理解就是把驱动电机/发电机电机集成到变速箱里形成一个完整的、全新的变速箱。与传统附加型（Add-on）混动系统相比，电机模块是DHT不可或缺的组件。

DHT为混合动力车辆的节油效率和驾驶性带来了更多潜力，可简化系统复杂性，提升空间利用率并降低系统成本。DHT可覆盖从强混到纯电动的应用，实现所有的混动功能，包括纯电驱动、混合动力、助力以及制动能量回收等。

下面仅通过一专利进行浅析。《专利一：CN 1123767056 A》

该机构由第一电机(3)、第二电机(4)、第二电机传动组件(5)、第一离合器(6)、双离合器组件(7)、第一挡位齿轮组(8)、第二挡位齿轮组(9)、第三挡位齿轮组(10)、同步器(11)、第一输入轴(13)和第二输入轴(14)，其中：发动机(1)与第一离合器(6)连接；第一离合器(6)与第一电机(3)、第一输入轴(13)分别连接；双离合器组件(7)的一端与第一输入轴(13)连接，另一端与第二输入轴(14)连接。如图1所示。

1.从系统架构分析，该系统将驱动电机及发电机集成到变速器内部，应采用油冷方案或将采用双泵（机泵+电泵）,机泵为常用泵，电泵或将为PHEV模式时提供对电机的强制冷却，所造成的效率损失或将在未来的系统中进行考虑；

2.该系统与早期的上汽G1代产品类似，发动机采用内嵌式，所造成壳体腔会偏大、驱动电机可能因速比原因扩展一级，也可能因车架双横梁空间，采用的规避方案；

3.架构基于双离合器的系统所构成，实现电机的多挡化，或许是国内发动机热效率低下所采取的一种新解决方案而已。

图1 系统概念图

包括第一驱动电机和第二驱动电机，第一驱动电机和第二驱动电机各自有3个挡位。基于的双电机多组合挡位混合箱有11个组合挡位，每个驱动电机都有1挡、2挡和3挡，基于此形成组合挡位，去掉互相干涉的组合挡位之后总共有11个组合挡位。图下表1所示。

备注：其中，挡位为两位数，首位表示第一驱动电机的挡位，末位表示第二驱动电机的挡位；例如挡位21，表示第一驱动电机的挡位为2挡，第二驱动电机的挡位为2挡；又例如挡位23，表示第一驱动电机的挡位为2挡，第二驱动电机的挡位为3挡，还例如挡位03，表示第一驱动电机为空挡，第二驱动电机的挡位为3挡。上述EM1表示第一驱动电机，EM2表示第二驱动电机，C1表示第一离合器，C2表示第二离合器，C3表示第三离合器。○表示处于不工作状态，●表示处于工作状态。

优势：

该系统提供的包括三离合器和三挡位的变速传动系统，降低了对发动机和电机等部件的要求，从而降低了整个混合动力系统的成本，同时也具有良好的动力性与节油效果；通过协调本实施例三个动力源的输出，能够在不同工况下组合出最优的工作模式，保证了经济性和动力性；结构简单、紧凑，使用的零件数量较少，降低了混合动力驱动系统的结构复杂程度，提高了系统效率。

劣势：

1.优势中的效率可能是该系统最大劣势，因三离合器的带排损失及该系统所搭载的阿特金森发动机的高怠速，会造成最大效率的损失；

2.因该系统的模式较多，易会频繁的结合或打开该离合器系统及通/断同步器，响应性及同步器的耐久性需要重点关注；

3.该系统的润滑油路可能会相当复杂，会采用定点或定区域润滑。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。如下所示。