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万里扬CVTP2混动变速箱工作模式解析

时间:2022-02-10来源:部分资料来自网络

导语:混合动力的构型多种多样,除了日系的双电机路线以外,其他企业当前多以并联路线居多,主要基于现有变速箱资源进行开发而成,其中P2构型主要是在发动机和变速箱之间加入电机通过离合器连接,如大众DQ400e、日产CVT8 Hybrid变速箱等。

  混合动力的构型多种多样,除了日系的双电机路线以外,其他企业当前多以并联路线居多,主要基于现有变速箱资源进行开发而成,其中P2构型主要是在发动机和变速箱之间加入电机通过离合器连接,如大众DQ400e、日产CVT8 Hybrid变速箱等。

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CVT8 Hybrid变速箱结构原理

  而同样为P2构型,万里扬的CVT P2混动变速箱则采用了巧妙的方案,该方案主要由发动机、动力耦合装置(含行星齿轮、驱动电机、C1离合器和B1制动器)、无级变速器CVT。该方案属于P2构型,但与一般意义的P2构型不同,该方案无需起步离合器,由基于行星齿轮的动力耦合装置实现起步功能,可靠性更好。

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其工作原理如上图所示,行星齿轮的太阳轮与发动机相连,齿圈与电机连接,发动机和电机的动力经行星齿轮耦合后由行星架输出至CVT的输入轴,CVT通过速比无级调节保证发动机和电机工作在高效区间。 通过控制发动机、电机、C1离合器和B1制动器状态,可以实现 7种工作模式。

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  01纯电驱动

  纯电驱动主要用于电池SOC较高时,由电机单独驱动车辆,通过调节CVT速比保持电机工作在高效区间。此时发动机由制动器 B1锁住,不参与工作。扭矩由电机→齿圈→行星架→CVT输入轴。CVT行星架输出转速与电机转速线性相关,通过控制电机输出扭矩满足车辆行驶动力需求。

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02混合驱动

  混合驱动主要用于车速较高或车辆扭矩需求较大的情况,此时发动机和电机同时参与驱动车辆,通过调节CVT速比保持发动机和电机工作在高效区间。通过控制C1离合器的分离结合可实现2种混合动力模式,分别为连续变速模式和固定速比模式。

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速比固定:当C1离合器处于结合状态,齿圈与行星架锁定,转速一致,发动机和电机同时驱动车辆即为速比固定模式。发动机(太阳轮)和电机(齿圈)同时输出扭矩驱动车辆。此模式下发动机和电机同转速,扭矩解耦,可根据实际需求和动力源效率进行分配,适用于行车充电和中高速助力工况。

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速比连续可变:当C1离合器处于分离状态,发动机和电机同时驱动车辆即为速比连续可变模式。发动机(太阳轮)和电机(齿圈)同时输出扭矩驱动车辆。此模式可同时调节发动机和电机的扭矩和转速,让两者保持在高效区间运行,是一种省油的模式。

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03发动机直驱

  发动机直驱模式时,C1离合器处于结合状态,B1制动器处于分离状态,由发动机单独驱动车辆,C1结合,发动机(太阳轮)和电机(齿圈)同转速,发动机单独输出扭矩。适用于中高速巡航工况,电机根据SOC高低决定工作状态,SOC低时,小功率发电维持整车用电设备的功率需求,SOC高时电机不工作。

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04发动机充电

  充电模式主要用于电池SOC低时。通过发动机带动电机发电。分两种充电状态:驻车充电(P挡)和驻车充电(D挡)。 驻车充电:驻车充电P挡模式下,C1离合器和B1制动器均处于分离状态,由发动机带着电机转动发电,行星架固定,发动机(太阳轮)通过行星轮将扭矩传递至电机(齿圈),驱动电机发电。适用于驻车等人且SOC低的工况。

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驻车充电:驻车充电D挡模式下,C1离合器处于结合状态,B1制动器处于分离状态,由发动机带着电机转动发电,发动机和电机同转速,行星架和车轮之间依靠CVT内部的离合器解耦。C1离合器结合,发动机(太阳轮)和电机(齿圈)同转速,发动机驱动电机发电。适用于驻车等人且SOC低的工况。

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05发动机起步

  发动机起步模式时,C1离合器和B1制动器均处于分离状态,由发动机和电机配合完成整车起步,该模式下发动机驱动,电机处于发电状态。在处于起步状态瞬间时,因为滚阻和加速阻力的存在,行星架固定,发动机(太阳轮)通过行星轮将扭矩传递至电机(齿圈),驱动电机发电,此时C点处产生驱动车辆起步的扭矩。适用于SOC很低无法完成纯电动起步功能的工况。

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06能量回收

  能量回收模式时,C1离合器处于分离状态,B1制动器处于结合状态,由电机单独完成制动能量回收,发动机(太阳轮)保持静止,行星架转速与电机转速线性相关,通过控制电机发电扭矩满足车辆制动需求。适用于零油门或有制动需求的工况。

  

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07发动机辅助制动

  发动机辅助制动模式时,C1离合器处于结合状态,B1制动器处于分离状态,由发动机和电机共同完成整车制动需求,发动机(太阳轮)和电机(齿圈)同转速,发动机输出阻扭矩,电机发电输出负扭矩。适用于中高速下零油门或有制动需求的工况。

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标签: 混动变速箱

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