功率分流式混合動力系統結構優化與性能驗證

耿文冉， 樓狄明， 王 晨， 張 彤

(1. 同濟大學 汽車學院， 上海 201804； 2. 科力遠混合動力技術有限公司， 上海 201501)

功率分流式混合動力系統利用行星齒輪機構將發動機與車輪解耦，可在較大車速范圍內實現發動機轉速和轉矩的持續優化[1].豐田汽車公司和通用汽車公司先后推出了多款成熟的功率分流式混合動力系統[2-5].豐田汽車公司的混合動力系統以單模輸入功率分流構型為主，結構簡單，控制算法容易實現，但驅動電機直接與輸出軸耦合，高速時整車動力性能較差.同時，該系統對驅動電機的轉矩要求較高，增加了電機成本[6].通用汽車公司的混合動力系統以雙模組合式功率分流構型為主，具有多個行星排，通過控制離合器和制動器實現輸入分流和復合分流，降低了對電機最高轉速和轉矩的設計要求，多個固定傳動比的設計也提高了系統傳動效率[7]，但該系統結構和控制均比較復雜，機械損耗和成本均較高.

為了進一步提高整車性能，研究人員對功率分流式混合動力系統進行了結構優化.文獻[8-12]的研究結果表明，在功率分流機構中增加離合器，通過對離合器的狀態進行控制，可增加系統工作模式，進一步提升整車燃油經濟性和動力性.

國內科力遠混合動力技術有限公司研發的CHS(Corun hybrid system)，屬于單模復合功率分流系統，驅動電機與輸出軸分離，使得控制更加靈活[6,10].韓兵等[13]、王晨等[14]通過增加兩個制動器進行結構優化，在高速比時采用兩擋純電動……